电子关键技术基础试验参考指导书.doc

电子技术基本实验指引书 勘查专业合用信息学院实验中心9月目 录第一某些 模仿电子技术实验- 1 -实验一 电子仪器使用及惯用元件辨认与测试- 3 -实验二 晶体管共射极放大电路- 7 -实验三 多级放大电路中负反馈（仿真）- 11 -实验四 由集成运算放大器构成文氏电桥振荡器（仿真）- 13 -实验五 集成运算放大器- 17 -第二某些 数字电子技术实验- 19 -实验一 组合逻辑电路- 21 -实验二 触发器- 23 -实验三 计数器设计- 26 -实验四 计数、译码和显示电路设计（仿真）- 32 -第一某些 模仿电子技术实验实验一 电子仪器使用及惯用元件辨认与测试一、实验目1掌握惯用电子仪器基本功能并学习其对的用法；2学习掌握用双踪示波器观测和测量波形幅值、频率及相位办法；3掌握惯用元器件辨认与简朴测试办法。二、仪器设备1SA5051数字多用表 1台2TPE-A3 模仿电路实验箱 1台3THD-4型 数字电路实验箱 1台4TPE-DG2 电路分析实验箱 1台5TFG6000系列函数信号发生器 1台 6DS1102E100MHz双通道数字示波器 1台7YD2173F双路智能数字交流毫伏表 1台三、实验原理在模仿电子电路实验中，经常使用电子仪器有示波器、信号发生器、交流毫伏表、万用表等。运用这些仪器可以对模仿电子电路静态和动态工作状况进行测试。实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观测与读数以便等原则，对各仪器与被测实验装置之间进行合理布局。连线时应注意，为防止外界干扰，各仪器公共接地端应连接在一起，称为共地。示波器、信号源和交流毫伏表引线通惯用屏蔽线或专用电缆线，直流电源连接线用普通导线，万用表用专用表笔线。1DS1102E100MHz双通道数字示波器 示波器是一种用途很广电子测量仪器，它既能直接显示电信号波形，又能对电信号进行各种参数测量。DS1102E型双综示波器可同步观测两组被测输入信号，并对其幅值、周期、频率及相位差进行测量。使用时，可按下列操作进行。(1) 将被测信号连接到信号输入通道。(2) 按下 AUTO 按键。示波器将自动设立垂直、水平和触发控制。如需要，可手动调节 这些控制使波形显示达到最佳(3) 调节探头比例 输入探头衰减系数。为了配合探头衰减系数，需要在通道操作菜单中调 整相应探头衰减比例系数。如探头衰减系数为10:1，示波器输入通道比例也应设立成10X ，以避免显示档位信息和测量数据发生错误。 (4) 按 Measure 自动测量功能键，系统将显示自动测量操作菜单。该系列示波器提供22 种自动测量波形参数，涉及10 种电压参数和12 种时间参数： 峰峰值、最大值、最小值、顶端值、底端值、幅值、平均值、均方根值、过冲、预冲、频率、周期、上升时间、下降时间、正占空比、负占空比、延迟 1 2 、延迟1 2 、相位 1 2 、相位1 2 、正脉宽和负脉宽等。2TFG6000系列函数信号发生器函数信号发生器可输出一定频率范畴和一定电压大小正弦波、三角波、方波等三十一种波形，输出信号幅度需用交流毫伏表和示波器测量。函数信号发生器作为信号源，它输出端不容许短路。3YD2173F双路智能数字交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作频率范畴之内，用来测量正弦交流信号电压有效值。4SA5051数字多用表万用表可用于测量交直流电压、电流，也可测量电阻、电容、频率、短路、二极管等。直流电压测量，连接红色测试导线到INPUT HI 端，黑色测试导线到LO 端。显示屏中如果“OVER”被点亮，阐明测量电压超过当时范畴，按下【】键，选取更高量程，直到显示正常读数为止，或者按下【AUTO】键选取自动量程。读取显示数据。注意：决不容许输入超过1000V 直流电压到输入端，否则仪器损坏。短路功能是采用电阻功能中2k电路测量，本仪器默认临界电阻值为10，并且不能变化。当测量阻值不大于默认值时，蜂鸣器发出声音。二极管（稳压管）测量：选取两线欧姆功能和1k 量程，测试二极管电阻。在正向偏置时，对于硅二极管测量成果约为0.6-0.7k，对于锗二极管约为0.25-0.3k；当反偏时，显示过载。稳压管测量，连接红色测试导线到INPUT HI 端，黑色测试导线到LO 端，按下【】 键，测量稳压管，并且按键灯被点亮，读取显示数据。a) 短路测量：红笔接InputHI 端，黑笔接LO端。 按下【】键，测量短路功能，并且按键灯被点亮。四、实验内容1示波器检查与校准信号测量熟悉示波器面板上各旋钮名称及功能，掌握对的使用时各旋钮应处位置。接通电源，检查用示波器机内校准信号作为被测信号，用CH1或CH2通道显示此波形，读出其幅值及周期和频率，记入下表中。参数原则值实测值 幅值Up-p（V）3V 周期T（ms）1 ms频率f（KHz）1KHz2.测量两波形相位差按图1-1连接实验电路，将信号发生器输出调至频率为1KHz，幅值为2V正弦波，用示波器显示Ui及UR波形，经RC移相网络获得频率相似但相位不同两路信号Ui或UR，分别加到双踪示波器Y1和Y2输入端，将测量数据填入下表中。图1-1 两波形间相位差测量电路相位差实测值计算值= 3用示波器和交流毫伏表测量信号发生器输出信号参数调节信号发生器关于旋钮，使输出频率分别为100Hz、1KHz、10KHz，峰值均为4V正弦波信号。用示波器和毫伏表分别测量信号发生器输出电压频率、峰峰值及有效值，记入下表。信号源输出电压及频率（4V）示波器测量值毫伏表测量值峰峰值（V）周期（ms）频率（Hz）有效值（V）100Hz1KHz10KHz4电阻、电容元件辨认和检查依照附录I、，辨认所给电阻、电容元件，并用万用表检查元件好坏。5半导体二极管、三极管辨认与简朴测试 依照附录I，用万用表鉴别普通二极管阴、阳极并做简朴测试；辨认及测试三极管类型，e、b、c管脚，值及好坏。咱们惯用9011和9013系列为NPN管，9012为PNP管。五、实验思考题1如何操纵示波器关于旋钮，以便从示波器显示屏上观测到稳定、清晰波形？2信号发生器有哪几种输出波形？它输出端能否短接，如用屏蔽线作为输出引线，则屏蔽层一端应当接在什么位置？3交流毫伏表是用来测量正弦波电压还是非正弦波电压？它表头批示值是被测信号什么数值？它与否可以用来测量直流电压大小？ 实验二 晶体管共射极放大电路一、实验目1. 掌握放大电路静态工作点调试办法及其对放大电路性能影响；2. 测量放大电路Q点，AV，Ri，Ro；3. 学习放大电路动态性能。二、实验仪器1SA5051数字多用表 1台2TPE-A3 模仿电路实验箱 1台3TFG6000系列函数信号发生器 1台 4DS1102E100MHz双通道数字示波器 1台5YD2173F双路智能数字交流毫伏表 1台三、预习规定 1. 三极管及单管共射放大电路工作原理； 2. 放大电路静态和动态测量办法； 3. 静态工作点对输出波形影响。 四、实验原理图2.1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它偏置电路采用Rp和Rb2构成分压电路，并在发射极中接有电阻Re，以稳定放大器静态工作点。咱们测量静态工作点是为了拟定静态工作点选与否合理，若测出UCE1V时；= （V），并画出传播特性图；测量当输入电压1V时；= （V），并画出传播特性图；测量当输入电压=2时，画出、波形。 图53电压比较器六、实验报告1整顿实验数据及波形图，并分析实验数据得出结论。2思考：（1）比较电路与否要调零？因素何在？ （2）比较电路两个输入端电阻与否规定对称？为什么？ （3）在本次实验中哪里体现了运算放大虚短、虚地现象，你是如何验证？ 第二某些 数字电子技术实验实验一 组合逻辑电路一、实验目：1. 掌握组合逻辑电路分析与设计办法；2掌握中规模集成电路译码器与数据选取器应用。二、仪器设备1SA5051数字多用表 1台2THD-4型 数字电路实验箱 1台3TFG6000系列函数信号发生器 1台 4DS1102E100MHz双通道数字示波器 1台二、实验内容：1设计三变量表决电路：（1）用与非门实现（74LS00） 列出真值表，求出简化表达式，画出与非逻辑电路图，自拟实验方案测试。（2）用译码器（74LS138）及与非门（74LS20）实现 在图1-1中完毕实现三变量表决器实验电路设计，自拟实验方案。（3）用数据选取器（74LS153）实现 74LS153是双4选1数据选取器（见图1-2），有使能输入端。自拟实验方案。2用异或门74LS86及与非门74LS00实现全加器电路（见图1-3），并列出真值表。三实验报告： 整顿实验成果并进行分析，阐明组合电路特点和分析、设计办法。 实验二 触发器一、实验目：1掌握惯用触发器逻辑功能及其测试办法；2研究时钟脉冲触发作用。二、仪器设备1SA5051数字多用表 1台2THD-4型 数字电路实验箱 1台3TFG6000系列函数信号发生器 1台 4DS1102E100MHz双通道数字示波器 1台二、实验内容：1基本R-S触发器功能测试 用与非门74LS00构成基本R-S触发器，如图2-1所示，变化输入端状态，测试并将测试成果填入表2-1中。 注意，当S、R都接低电平时，观测Q、端状态。当S、R同步由低电平跳为高电平时注意观测Q、端状态。重复几次看Q、端状态与否相似，以对的理解“不定”状态含义。2J-K触发器逻辑功能测试：（1）测试异步复位端Rd和异步置位端Sd功能。 将J，K，Rd，Sd端分别接0-1开关，CP接单脉冲源，Q端接0-1显示，见图2-2。按表2-2规定，在Rd或Sd作用期间变化J，K和CP状态，测试并记录Rd和Sd对输出状态控制作用。（2）J-K触发器逻辑功能测试：变化J，K状态，测试其逻辑功能并记录于表2-3中。（阐明：用Rd和Sd端对触发器进行异步复位或置位以设立现态Qn，写出相应Qn+1） 表2-3 J K CP Qn Qn+1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1(3) 观测J-K触发器和D触发器二分频波形。 将74LS112J，K端接高电平，CP端接2KHz持续脉冲源，用双踪示波器同步显示CP端和Q端波形，如图2-3所示。 图2-4为观测D触发器（74LS74）二分频波形电路图，用双踪示波器观测CP端和Q端波形，D触发器二分频波形观测可在D触发器逻辑功能测试后进行。3D触发器（74LS74）逻辑功能测试（1） 测试异步复位端Rd和异步置位端Sd功能。测试办法同前。 表2-4CP D Rd Sd 0 1 1 0（2） D触发器逻辑功能测试 表2-5 D CP Qn Qn+1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1三、实验报告：1阐述基本R-S触发器输出状态“不变”和“不定”含义。2总结Rd、Sd及各输入端作用。实验三 计数器设计一、实验目：掌握用MSI构成任意进制计数器办法。二、仪器设备1SA5051数字多用表 1台2THD-4型 数字电路实验箱 1台3TFG6000系列函数信号发生器 1台 4DS1102E100MHz双通道数字示波器 1台二、实验内容: 用8421码十进制计数器74LS160构成二十进制计数器。74LS160引脚图及其真值表如下所示。（1）用复位法实现（2）用置数法实现 Decade Counter truth table：ClrLoadENPENTCLKABCDQAQBQCQDRCO0XXXXXXXX000001000POSXXXXABCD*11111POSXXXXCount*1111XXXXXXQA0QB0QC0QD0*111X1XXXXXQA0QB0QC0QD0*1- *1 - RCO goes HIGH at count 9 to 0画出用复位法和置数法实现二十进制计数器。思考十进制计数器74LS160构成二十进制计数器四、实验报告规定1.依照实验内容规定，设计合理实验电路，画出逻辑电路图。2.分析实验中遇到问题，阐明解决办法。3.回答思考题：如何用四位二进制计数器74LS161构成二十进制计数器？实验四 计数、译码和显示电路设计（仿真）2 实验目a) 熟悉计数器、译码器和显示屏用法；b) 学习简朴数字电路设计和仿真办法。3 实验仪器 1 计算机一台2 电子电路设计仿真软件Multisim 4 实验内容：设计一种六十进制计数、译码和显示电路。a) 拟定设计方案，画出原理总框图b) 设计各单元电路（计数、译码和显示）。c) 画出六十进制计数、译码和显示总体电路原理图。d) 上机仿真调试5 电路系统框图计数、译码和显示电路系统构成：重要有计数单元、译码和显示电路单元三某些构成。系统框图如下：6 预习规定： 1D（或JK）触发器构成计数器原理。 2计数器、译码器和七段显示屏工作原理和应用。六 设计总结报告： 总结报告涉及如下内容：7 实验名称、实验目及规定。8 设计思想及基本原理分析。9 画出电路原理总框图及总体电路原理图。10 单元电路分析。11 仿真成果及调试过程中所遇到故障分析。12 电路元件清单。