電子技術(shù)應(yīng)用實驗教程實驗報告綜合篇(含答案) 電子科技大學(xué)-大三上

1、一部第分常用電子測量儀器的使用第一部分 常用電子測量儀器的使用本部分主要涉及實驗要用到的三種儀器：數(shù)字示波器、信號發(fā)生器和穩(wěn)壓電源。學(xué)生在自學(xué)了電子技術(shù)應(yīng)用實驗教程 綜合篇（后稱教材）第一章內(nèi)容后，填空完成這部分的內(nèi)容。一、學(xué)習(xí)示波器的應(yīng)用，填空完成下面的內(nèi)容示波器能夠?qū)㈦娦盘栟D(zhuǎn)換為可以觀察的視覺圖形，便于人們觀測。示波器可分為 模擬示波器 和 數(shù)字示波器 兩大類。其中， 模擬示波器 以連續(xù)方式將被測信號顯示出來；而 數(shù)字示波器 首先將被測信號抽樣和量化，變?yōu)槎M制信號存儲起來，再從存儲器中取出信號的離散值，通過算法將離散的被測信號以連續(xù)的形式在屏幕上顯示出來。我們使用的是 數(shù)字示波器 。使用

2、雙蹤示波器，能夠同時觀測兩個時間相關(guān)的信號。信號通過探頭從面板上的 通道1 和 通道2 端送入，分別稱為CH1和CH2。 在使用示波器時，需要注意以下幾點：（1）正確選擇觸發(fā)源和觸發(fā)方式觸發(fā)源的選擇：如果觀測的是單通道信號，就應(yīng)選擇 該信號 作為觸發(fā)源；如果同時觀測兩個時間相關(guān)的信號，則應(yīng)選擇信號周期 大 （大/?。┑耐ǖ雷鳛橛|發(fā)源。（2）正確選擇輸入耦合方式應(yīng)根據(jù)被觀測信號的性質(zhì)來選擇正確的輸入耦合方式。如圖1.1所示，輸入耦合方式若設(shè)為交流（AC），將阻擋輸入信號的直流成分，示波器只顯示輸入的交流成分；耦合方式設(shè)為直流（DC），輸入信號的交流和直流成分都通過，示波器顯示輸入的實際波形；耦合

3、方式設(shè)為接地（GND），將斷開輸入信號。已知被測信號波形如圖1.2所示，則在圖1.3中， C 為輸入耦合方式為交流（AC）時的波形， A 為輸入耦合方式為直流（DC）時的波形， B 為輸入耦合方式為接地（GND）時的波形。（3）合理調(diào)整掃描速度調(diào)節(jié)掃描速度旋鈕，可以改變熒光屏上顯示波形的個數(shù)。提高掃描速度，顯示的波形少；降低掃描速度，顯示的波形多。在實際測試時，顯示的波形不應(yīng)過多，以保證時間測量的精度。（4）波形位置和幾何尺寸的調(diào)整觀測信號時，波形應(yīng)盡可能處于熒光屏的中心位置，以獲得較好的測量線性。正確調(diào)整垂直衰減旋鈕，盡可能使波形幅度占一半以上，以提高電壓測量的精度。為便于讀數(shù)，一般我們調(diào)節(jié)

4、Y軸位移使0V位置位于示波器顯示窗口中的暗格上。數(shù)字示波器中被測信號0V標(biāo)志位于 示波器屏幕顯示區(qū)的左側(cè) 。在使用示波器前，需要檢查示波器探頭的好壞。簡述檢查的方法。將示波器輸出的校準(zhǔn)信號顯示在示波器上，調(diào)節(jié)示波器的旋鈕，使波形顯示如圖1.4所示。若波形如圖1.5所示，0V標(biāo)志位于波形的中間位置，則原因為 輸入耦合方式選為交流 。 圖 1.4 圖 1.5 圖 1.6若所測得的校準(zhǔn)信號波形如圖1.6所示，圖中信號的幅度為30V，則原因為 探頭開關(guān)設(shè)置和示波器上探頭衰減系數(shù)設(shè)置值未匹配，比如探頭開關(guān)設(shè)置為1´，而示波器上探頭衰減系數(shù)選為10´ 。在實驗原始記錄紙上畫出示波器上顯

5、示的波形，目的是方便課后對數(shù)據(jù)的分析和整理。如圖1.7所示，同一個被測信號處于示波器的不同位置，若需要在記錄紙上畫出這兩個波形中，哪一個更容易畫呢？ 圖（A） 。 （A） （B）圖 1.7所以，在畫示波器上的波形前，最好先調(diào)節(jié)旋鈕使波形的關(guān)鍵點位于示波器的暗格上，這樣在畫圖時容易定位。二、學(xué)習(xí)信號發(fā)生器的應(yīng)用，填空完成下面的內(nèi)容實驗中，信號發(fā)生器（又稱信號源）的作用是為被測電路提供輸入信號。你所使用的信號發(fā)生器型號為 。在使用信號源之前，需要檢查開路電纜線，檢查方法為：用信號源產(chǎn)生一個1kHz的三角波，并在示波器上顯示出來。信號源的開路電纜線應(yīng)接在 50W輸出 端口。調(diào)節(jié) 直流偏置（OFFSE

6、T） 旋鈕，使輸出的直流偏置為0V，調(diào)節(jié) 旋鈕，使在示波器觀測到的三角波的峰峰值為10V。用信號源產(chǎn)生一個1kHz的TTL信號，并在示波器上顯示出來。信號源的開路電纜線應(yīng)接在 TTL/CMOS 端口。在示波器上調(diào)整TTL信號的位置如圖1.8所示，則在記錄紙上畫出波形并記錄參數(shù)，如圖1.9所示。在記錄時不僅要畫出波形的形狀，還要記錄0V的位置，垂直和水平方向的擋位選擇，這樣才能在數(shù)據(jù)整理時從圖中得到波形參數(shù)。 圖 1.8 圖 1.9測試可知，該TTL信號的低電平為 0V ，高電平為 3V ，周期為 1ms ，頻率為 1000Hz 。三、學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用，填空完成下面的內(nèi)容實驗中，直流穩(wěn)壓電

7、源的作用是為被測電路提供 穩(wěn)定的直流電壓或電流 。你所使用的穩(wěn)壓電源型號為_。該穩(wěn)壓電源能輸出 連續(xù)可調(diào)的輸出電壓和穩(wěn)流電流 ，可同時顯示 雙 路輸出電壓和電流，且具有 三（兩） 路輸出。使用穩(wěn)壓電源輸出10V的穩(wěn)定電壓，具體調(diào)節(jié)方法為：四、實驗數(shù)據(jù)的整理在完成實驗后，需要將實驗的原始數(shù)據(jù)進行整理，并將數(shù)據(jù)以表格或圖形的方式表示出來。整理后的數(shù)據(jù)應(yīng)完備，輸入、輸出各項參數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確；圖形應(yīng)清晰，輸入、輸出波形應(yīng)一列排出，坐標(biāo)軸縱軸對齊，橫軸單位長度的選取應(yīng)便于時序的觀察；周期信號應(yīng)在波形中至少表達出一個完整的周期并在波形圖上標(biāo)出周期和幅度。在坐標(biāo)紙上畫出實驗所測得的波形時，應(yīng)在圖上標(biāo)出相關(guān)的參數(shù)。

8、不僅要正確描述波形的形狀，而且要將相關(guān)參數(shù)標(biāo)在圖上。例如，原始數(shù)據(jù)記錄如圖1.9所示，則整理后的波形圖，如圖1.10。圖 1.10已知原始數(shù)據(jù)記錄波形如圖1.11所示，在圖1.12的坐標(biāo)紙上畫出整理后的波形圖。 圖 1.11 圖 1.12已知原始數(shù)據(jù)記錄波形如圖1.13所示，在圖1.14的坐標(biāo)紙上畫出整理后的波形圖。 圖 1.13 圖 1.14在畫時序電路的波形時，不僅要記錄單個波形的參數(shù)和形狀，還要記錄相關(guān)波形之間的時序關(guān)系。比如要測一個計數(shù)器的輸入CP，輸出Q1、Q2的波形，已測了CP和Q1，CP和Q2的波形如圖1.15所示，則在圖1.16中CP、Q1、Q2的波形時序?qū)?yīng)關(guān)系中，正確的說法

9、是 D 。A.圖（a）對 B. 圖（b）對 C. （a）、（b）都對 D. 無法確定哪個對圖1.15 雙蹤示波器所測的CP和Q1，CP和Q2的波形圖1.16 CP、Q1和Q2的波形若所測波形為CP和Q1，Q1和Q2的波形，如圖1.17所示。則在圖1.16中CP、Q1、Q2的波形時序?qū)?yīng)關(guān)系中，正確的說法是 A 。A. 圖（a）對 B. 圖（b）對 C. （a）、（b）都對 D. 無法確定哪個對圖1.17 雙蹤示波器所測的CP和Q1，Q1和Q2的波形·1·二部第分實 驗 報 告第二部分 實 驗 報 告請按照要求完成實驗報告的撰寫，本部分中的圖表序號均為教材中的圖表序號。電子技

10、術(shù)應(yīng)用實驗實驗報告（一）學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 報告評分：實驗地點： 實驗時間： 指導(dǎo)老師： 一、實驗項目名稱 觸發(fā)器實現(xiàn)波形整形及脈沖延時的研究1 二、實驗學(xué)時 三、實驗?zāi)康?四、實驗器材 五、實驗原理（可另加附頁）1施密特觸發(fā)器2CMOS門電路組成的施密特觸發(fā)器利用CMOS反相器組成的施密特觸發(fā)器電路圖如圖2.1.4所示。圖2.1.4 CMOS反相器組成的施密特觸發(fā)器該電路的工作原理為：可得到正向閾值電壓VT+：負向閾值電壓VT-：回差電壓DVT=VT+-VT-2(RW1/R4)VTH。而得到上面的表達式，對反相器的要求是 VTH=1/2VDD 。若電路中RW1為5k的可調(diào)電阻，R1為5.6

11、k的固定電阻，則VT+的理論值為： 2.54.775V VT-的理論值為： 0.2672.5V 上式表明，該電路中回差電壓的大小 可以 （可以/不可以）通過改變RW1、R4的比值來調(diào)節(jié)。3集成施密特觸發(fā)器CD40106圖2.1.8為CD40106的測試電路圖。圖2.1.8 CD40106 測試電路說明圖中電阻R1、R2、R3和電容C1的作用。根據(jù)該電路，輸入Vin的電壓峰峰值和處的電壓峰峰值相等嗎？ 不相等 輸入Vin的直流偏置電壓變化會影響處的直流偏置電壓嗎？ 不會 處的直流偏置電壓理論上應(yīng)為 3 V。根據(jù)實驗原理，回答下列問題：（1）門電路的閾值電壓是指 B 。A. 門電路的輸入變化引起其

12、輸出狀態(tài)改變時的輸出電壓值B. 門電路的輸入變化引起其輸出狀態(tài)改變時的輸入電壓值C. 門電路的輸入電壓值D. 門電路的輸出電壓值（2）普通的門電路有 B 閾值電壓。施密特觸發(fā)器有 C 閾值電壓，A. 零個 B. 一個 C. 兩個 D. 三個（3）若已知一反相輸出的施密特觸發(fā)器的輸入波形和閾值電壓如下圖所示，請畫出對應(yīng)的輸出電壓。（4）若需要測試施密特觸發(fā)器的閾值電壓和回差電壓，輸入信號可以用TTL信號嗎？為什么？不可以。因為無法確定觸發(fā)時的輸入電壓值。 （5）什么是施密特觸發(fā)器電路的整形作用？數(shù)字系統(tǒng)中，矩形脈沖在傳輸中經(jīng)常發(fā)生波形畸變，出現(xiàn)上升沿和下降沿不理想的情況，可用施密特觸發(fā)器獲得較理

13、想的矩形脈沖，常稱為脈沖整形。（6）施密特觸發(fā)器電路的工作條件是什么？輸入信號變化最大電壓值應(yīng)大于VT+，最小電壓應(yīng)小于VT-。 六、實驗內(nèi)容、實驗數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析1測試由CMOS門電路組成的如圖2.1.4的施密特觸發(fā)器電路。輸入端Vin接2kHz、直流偏置為0、Vpp=10V（帶載實測）的三角波信號，改變RW1的值，用雙蹤示波器觀測兩組Vin和Vout的波形變化情況，分別畫出兩組輸入、輸出波形并標(biāo)出VT+及VT-。討論并說明RW1的改變與輸出變化的關(guān)系。實驗電路圖為：實驗操作過程中的記錄：（1）輸入信號從信號源的哪個位置引出？ 50W （2）如何帶載測Vpp值？信號源接實驗板，實驗板接電源

14、正常工作后，用示波器側(cè)信號源輸出的實際值。 （3）怎樣調(diào)節(jié)三角波的直流偏置為0V？調(diào)信號源的直流偏置，逆時針到底。 （4）三角波的直流偏置對輸出波形有影響嗎？ 有 （5）三角波的直流偏置對所測參數(shù)有影響嗎？ 無 在下面的坐標(biāo)紙上畫出兩組輸入、輸出波形并在圖上標(biāo)出VT+及VT-的電壓值。 結(jié)果分析：（將所測數(shù)據(jù)與理論值比較，討論并說明RW1的改變對電路參數(shù)的影響）2測試用CD40106實現(xiàn)的如圖2.1.8所示集成施密特觸發(fā)器整形電路。輸入端Vin接2kHz的正弦波，按表2.1.3中所給不同幅度的輸入情況，觀測輸出信號Vout，將所測輸出信號的幅度填入表2.1.3中。討論并說明輸入信號幅度的改變對

15、輸出波形的影響。測試電路圖為：實驗操作過程中的記錄：（1）測試時，示波器的探頭接在電路的哪兩個地方？輸入Vin，輸出Vout （2）輸入Vin的電壓峰峰值和處的電壓峰峰值相等嗎？ 不相等 （3）該電路可以用來測施密特觸發(fā)器的VT+及VT-嗎？ 可以 （4）輸入Vin的直流偏置變化對電路的輸出有影響嗎？ 無影響 （5）你測得的CD40106的VT+及VT-是多少？ 表2.1.3 集成施密特觸發(fā)器實驗電路測試表輸入信號峰峰值（Vpp）（帶載實測）1.62.04.55.666.4輸出信號峰峰值（Vpp）結(jié)果分析：（討論并說明輸入信號幅度的改變對輸出的影響）七、實驗中的問題及解決辦法1常見問題及解決辦

16、法現(xiàn)象1：無法準(zhǔn)確測試施密特電路的閾值電壓。解決辦法：用雙蹤示波器觀測施密特觸發(fā)器閾值電壓時，使兩個波形的地線重合并利用示波器顯示器上的柵格，可以便于觀測數(shù)據(jù)?，F(xiàn)象2：不理解電路板上各芯片的供電電壓是5V。解決辦法：電路板的供電電壓是10V，經(jīng)過7805三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓為5V后，作為電路板上各個集成芯片的供電電源電壓。現(xiàn)象3：圖2.1.8所示電路無輸出。 解決方法：圖2.1.8所示電路的輸入信號要合適，太小無輸出，太大輸出波形將會失真。2你在實驗中遇到哪些問題？說明問題現(xiàn)象以及你是如何檢查和排除的這些問題八、實驗結(jié)論九、思考題1圖2.1.4所示電路中的施密特觸發(fā)器的閾值可調(diào)嗎？請寫出VT+以及V

17、T-的變化范圍。可調(diào)。VT+為2.54.775V，VT-為 0.2672.5V2圖2.1.8所示電路中輸入信號的幅度若小于0.1V，則一定無輸出，為什么？ 信號變化范圍太小，無法滿足信號最大值大于VT+，最小值小于VT-的要求。十、總結(jié)及心得體會（總結(jié)在實驗過程中解決問題的方法和實驗心得）十一、對本實驗過程及方法、手段的改進建議（有則寫，沒有可以不寫）學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 座位號：實驗原始數(shù)據(jù)記錄（一）1測試由CMOS門電路組成的如圖2.1.4的施密特觸發(fā)器電路。輸入端Vin接2kHz、直流偏置為0、Vpp=10V（帶載實測）的三角波信號，改變RW1的值，用雙蹤示波器觀測兩組Vin和Vout的

18、波形變化情況，分別畫出兩組輸入、輸出波形并標(biāo)出VT+及VT-。討論并說明RW1的改變與輸出變化的關(guān)系。 將用雙蹤示波器觀測到的兩組Vin和Vout的波形畫于下圖：（1）RW1旋至最左端或最右端時的輸入/輸出波形：示波器的輸入耦合方式： 記錄波形參數(shù)： （2）RW1旋至中間某個位置時的輸入輸出波形：示波器的輸入耦合方式： 記錄波形參數(shù)： 2測試用CD40106實現(xiàn)的如圖2.1.8所示集成施密特觸發(fā)器整形電路。輸入端Vin接2kHz的正弦波，按表2.1.3中所給不同幅度的輸入情況，觀測輸出信號Vout，將所測輸出信號的幅度填入表2.1.3中。表2.1.3 集成施密特觸發(fā)器實驗電路測試表輸入信號峰峰

19、值（Vpp）（帶載實測）1.62.04.55.666.4輸出信號峰峰值（Vpp）電子技術(shù)應(yīng)用實驗實驗報告（二）學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 報告評分：實驗地點： 實驗時間： 指導(dǎo)老師： 一、實驗項目名稱 觸發(fā)器實現(xiàn)波形整形及脈沖延時的研究2 二、實驗學(xué)時 三、實驗?zāi)康?四、實驗器材 五、實驗原理（可另加附頁）1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2用與非門構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器如圖2.1.10所示。圖2.1.10 微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的工作原理為：該電路的觸發(fā)條件為 負脈沖觸發(fā) （正脈沖觸發(fā)/負脈沖觸發(fā)）。電路中，元件 C2，R5 構(gòu)成輸入微分電路； C3，R6 ，RW2 構(gòu)成微分定時電路。根據(jù)圖中參數(shù)，輸出

20、Vout脈寬tw (0.323.6)s 。若在實驗中需要測試Vin，Vi¢，Va，Vb，Vc，Vout的波形，測試時都選擇Vin為觸發(fā)源，那么觸發(fā)邊沿應(yīng)選擇 下降沿 （上升沿/下降沿）觸發(fā)。3集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CD4098根據(jù)實驗原理，回答下列問題：（1）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的作用有 B D E 。A. 波形變換 B. 脈沖整形 C. 鑒幅 D. 延時 E. 定時 （2）用示波器測試如圖2.1.1所示波形Q1，若想在示波器上準(zhǔn)確地讀出窄脈沖的寬度，下面的水平掃描時基檔位中設(shè)置哪個最為合適？ C 。圖2.1.1 正脈沖的波形A. 100s B. 10s C. 1s D. 100ns （3）集成單

21、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有兩種類型： 可重觸發(fā) 和 不可重觸發(fā) 。（4）圖2.1.10所示的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫態(tài)持續(xù)時間和輸入信號的脈沖寬度有關(guān)嗎？ 沒有 （有/沒有）。若已知暫態(tài)持續(xù)時間tw=2´10-6s，若用TTL信號作為輸入觸發(fā)信號，則該TTL信號的頻率不能大于 500KHz 。六、實驗內(nèi)容、實驗數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析測試用與非門構(gòu)成的如圖2.1.10所示的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。實驗電路圖為：（1）輸入Vin接TTL信號，當(dāng)輸入信號頻率分別為100kHz和5kHz時，觀察輸入微分電路的輸出Vi¢和輸入波形的關(guān)系，得出結(jié)論。 （2）當(dāng)輸入Vin接5kHz TTL信號，RW2調(diào)至中

22、間位置，用雙蹤示波器觀測并測試Vin和Vi¢，Va，Vb，Vc，Vout的波形。在右面的坐標(biāo)紙上畫出Vin和Vi¢，Va，Vb，Vc，Vout的波形，并在圖中標(biāo)出相關(guān)參數(shù)值。（3）通過改變RW2，測試此電路輸出Vout中暫穩(wěn)態(tài)的最大及最小定時時間twmin和twmax。實驗結(jié)果分析：七、實驗中的故障及解決辦法1常見故障及解決辦法現(xiàn)象：微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路輸入微分電路的輸出不是對輸入信號的微分。解決辦法：請檢查輸入信號是否為TTL信號，并且注意輸入信號頻率與輸入微分電路參數(shù)的關(guān)系。2你在實驗中遇到過哪些故障？說明故障現(xiàn)象以及你是如何檢查和排除故障的八、實驗結(jié)論九、設(shè)計型實驗

23、利用集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CD4098設(shè)計簡易的觸摸延時燈電路。要求：可通過觸摸按鈕打開指示燈，觸摸按鈕后延時2s左右燈亮，燈亮的時間可在115s之間連續(xù)可調(diào)。（1）根據(jù)任務(wù)要求寫出設(shè)計步驟，選定器件（2）根據(jù)所選器件畫出電路圖（3）寫出實驗步驟和測試方法，設(shè)計實驗記錄表格（4）進行安裝、調(diào)試及測試，排除實驗過程中的故障（5）分析、總結(jié)實驗結(jié)果十、思考題為什么圖2.1.10所示微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的Vi¢端波形會有尖峰？電容兩端電壓不能突變，輸入電壓Vin變化使得Vi¢端跟隨變化，而后逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。十一、總結(jié)及心得體會十二、對本實驗過程及方法、手段的改進建議（有則寫，沒有可以不

24、寫）學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 座位號：實驗原始數(shù)據(jù)記錄（二）CH1：VinCH2：Vi¢垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)：CH1： CH2： 水平時基：50sCH1：VinCH2：垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)：CH1： CH2： 水平時基：500nsCH1：VinCH2：垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)：CH1： CH2： 水平時基：500nsCH1：VinCH2：垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)：CH1： CH2： 水平時基：500nsCH1：VinCH2：垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)：CH1： CH2： 水平時基：500ns測試用與非門構(gòu)成的如圖2.1.10所示的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。（1）輸入Vin接TTL信號，當(dāng)輸入信號頻率分別為100kHz和5kHz時，觀察輸入微分

25、電路的輸出Vi¢和輸入有什么不同？（2）當(dāng)輸入Vin接5kHz TTL信號，RW2調(diào)至中間位置，用雙蹤示波器觀測并測試Vin，Vi¢，Va，Vb，Vc，Vout的波形；（分別將6個波形按時序畫于本頁右側(cè)柵格中。）（3）通過改變RW2，測試此電路輸出Vout中暫穩(wěn)態(tài)的最大及最小定時時間twmin和twmax。twmin= ，twmax= 。電子技術(shù)應(yīng)用實驗實驗報告（三）學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 報告評分：實驗地點： 實驗時間： 指導(dǎo)老師： 一、實驗項目名稱 555集成定時器的應(yīng)用1 二、實驗學(xué)時 三、實驗?zāi)康?四、實驗器材 五、實驗原理（可另加附頁）1555定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能

26、簡述2555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器由555定時器和外接元件R1、R2、C組成多諧振蕩器如圖2.2.3（a）所示。 （a） （b）圖2.2.3 多諧振蕩器其工作原理為：輸出信號的周期為：輸出信號的占空比為：根據(jù)公式計算表中不同R、C值對應(yīng)的輸出信號參數(shù)的理論值。R1=R2=100 kWC=0.1mFT=21msf=47.62Hz占空比=66.7%R1=R2=100 kWC=0.01mFT=2.1msf=476.2Hz占空比=66.7%R1=22kW，R2=10kWC=0.01mFT=0.294msf=3401.4Hz占空比=72.7%通過實驗原理的學(xué)習(xí)，回答下列問題：（1）555定時器芯片內(nèi)部的

27、比較器A1和A2，當(dāng)反相輸入端（-）電位高于同相輸入端（+）電位時，輸出為 低電平 （高電平/低電平）。（2）555定時器內(nèi)放電晶體管T在管腳3（OUT）輸出 低電平 （高電平/低電平）時將7腳與地短路。（3）根據(jù)555定時器的邏輯結(jié)構(gòu)圖以及功能表判斷，若TH端接小于比較器A1同相輸入端電壓的直流信號、端接小于比較器A2反相輸入端電壓的直流信號、端接高電平時，輸出 高電平 （高電平/低電平）。（4）當(dāng)555定時器管腳6（TH）電位大于比較器A1同相輸入端電壓、端電位大于比較器A2反相輸入端電壓、端接高電平時，RS觸發(fā)器 復(fù)位 （復(fù)位/置位），使管腳3輸出為 低電平 （高電平/低電平）。（5）圖

28、2.2.3所示的555多諧振蕩器的占空比總是 大于 （大于/小于）50%。（6）若VCC=6V，圖2.2.3所示的555多諧振蕩器中VC（2、6腳）處的三角波的最小電壓應(yīng)為 2 V，最大電壓應(yīng)為 4 V。（7）在555定時器的邏輯結(jié)構(gòu)圖中，基本RS觸發(fā)器的輸入端為 低電平 （高電平/低電平）時觸發(fā)器將 復(fù)位 （復(fù)位/置位）；為 低電平 （高電平/低電平）時觸發(fā)器將 置位 （復(fù)位/置位）；端 不能 （能/不能）同時為低電平，原因是 基本RS觸發(fā)器，其輸入端不能同時有效 。（8）圖2.2.3 所示的555多諧振蕩器中，若在Vc（2、6腳）處加一個10pF的電容，輸出信號頻率 會 （會/不會）變化；

29、若在VO（3腳）處加一個10pF的電容，輸出信號頻率 不會 （會/不會）變化。（9）使555定時器輸出低電平“0”有幾種方法？舉例說明至少兩種方法。六、實驗內(nèi)容、實驗數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器。（1）按圖2.2.3（a）連接電路，取R1=R2=100 kW，C1=0.01mF、C=0.01mF。用雙蹤示波器分別觀察并記錄VC、VO波形，注意記錄各輸出電壓幅值以及輸出波形的周期。（示波器探頭設(shè)置為10×）實驗電路圖為：在下邊的坐標(biāo)紙上畫出VC、VO波形，并標(biāo)出相應(yīng)參數(shù)。（2）改變C=0.1mF或改變電阻R1=R2=10 kW。分別測試輸出信號的頻率和占空比，記錄相應(yīng)

30、數(shù)據(jù)于表2.2.2中。表2.2.2 R、C參數(shù)變化測試表R1=R2=100 kWC=0.1mFf=占空比=R1=R2=100 kWC=0.01mFf=占空比=R1=22kW，R2=10kWC=0.01mFf=占空比=結(jié)果分析：（實測參數(shù)與理論值相比較）七、實驗中的故障及解決辦法1常見故障及解決辦法現(xiàn)象1：多諧振蕩器的頻率遠高于理論值。解決辦法：請檢查電容C是否完好，注意電路中如果電容C引腳斷了，此處的電容為一個很小的值。現(xiàn)象2：不理解電路板上各芯片的供電電壓是6V。解決辦法：電路板的供電電壓是10V，經(jīng)過7806三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓為6V后，作為電路板上555集成芯片的供電電源電壓。2你在實驗中遇到

31、哪些故障？說明故障現(xiàn)象以及你是如何檢查和排除故障的八、實驗結(jié)論九、設(shè)計型實驗（選作）電子圣誕樹電路。要求：利用集成定時器555設(shè)計頻率可調(diào)的時鐘信號，使電子圣誕樹上的燈按照時鐘周期閃爍。（1）根據(jù)任務(wù)要求寫出設(shè)計步驟，選定器件及相關(guān)參數(shù)（2）根據(jù)所選器件參數(shù)畫出電路圖（3）寫出實驗步驟和測試方法，設(shè)計實驗記錄表格（4）進行安裝、調(diào)試及測試，排除實驗過程中的故障（5）分析、總結(jié)實驗結(jié)果十、思考題1555定時器，CO端為電壓控制端，當(dāng)它懸空時，觸發(fā)電平分別為多少？當(dāng)它接固定電平VCO時，觸發(fā)電平分別為多少？CO端懸空時，觸發(fā)電平分別為和；當(dāng)它接固定電平VCO時，觸發(fā)電平分別為和。2對于本次實驗中用

32、555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，其振蕩周期和占空比的改變與哪些因素有關(guān)？若只需改變周期，而不改變占空比，應(yīng)調(diào)整哪個元件參數(shù)？用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器振蕩周期和占空比的改變與電路中的R1、R2、C有關(guān)。若只需改變周期，而不改變占空比，應(yīng)調(diào)整電容C的參數(shù)。3對于本次實驗中用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器電路，若利用實驗板上的資源實現(xiàn)其輸出矩形波的振蕩頻率約為300Hz，占空比約為60%，應(yīng)如何選擇外接元件R和C ？（實驗板上的資源見教材90頁）先確定C的值，再確定兩個電阻的值。C=0.1F，計算得R110KW，R220KW，取R1=10KW，R2=22KWC=0.01F，計算得R1100KW，R

33、2190KW，取R1=100KW，R2=190KW（100K+68K+22K）。十一、總結(jié)及心得體會十二、對本實驗過程及方法、手段的改進建議（有則寫，沒有可以不寫）學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 座位號：實驗原始數(shù)據(jù)記錄（三）用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器。（1）按圖2.2.3（a）連接電路，取R1=R2=100 kW，C1=0.01mF、C=0.01mF。用雙蹤示波器觀察并記錄VC、VO波形，注意記錄各輸出電壓幅值以及輸出波形的周期。（示波器探頭設(shè)置為10×）用雙蹤示波器觀測VC和VO的波形為：示波器的輸入耦合方式： 記錄波形參數(shù)： （2）改變C=0.1mF或改變電阻R1=R2=10 kW。分

34、別測試輸出信號的頻率和占空比，記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)于表2.2.2中。表2.2.2 R、C參數(shù)變化測試表R1=R2=100 kWC=0.1mFf=占空比=R1=R2=100 kWC=0.01mFf=占空比=R1=22kW，R2=10kWC=0.01mFf=占空比=（選作）試將接在VC處的示波器探頭由10×改為1×，重新測試上表中最后一行的數(shù)據(jù)，比較示波器探頭輸入電容對電路參數(shù)測試的影響。電子技術(shù)應(yīng)用實驗實驗報告（四）學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 報告評分：實驗地點： 實驗時間： 指導(dǎo)老師： 一、實驗項目名稱 555集成定時器的應(yīng)用2 二、實驗學(xué)時 三、實驗?zāi)康?四、實驗器材 五、實驗原理（可

35、另加附頁）1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器如圖2.2.4（a）所示。（a）圖2.2.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器其工作原理為：由上可知，該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的暫態(tài)持續(xù)時間為 1.1RC 。該單穩(wěn)觸發(fā)器的觸發(fā)信號為加在引腳 2 的 負 （正/負）脈沖信號，電路的穩(wěn)態(tài)為 0 （0/1），暫態(tài)為 1 （0/1）。該電路是 不可重復(fù)觸發(fā) （可重復(fù)觸發(fā)/不可重復(fù)觸發(fā)）的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。2用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器電路如圖2.2.5（a）所示。（a）圖2.2.5 施密特觸發(fā)器電路的工作原理：由上可知，該施密特觸發(fā)器的參數(shù)為：正向閾值電壓VT+= 2/3VCC 。

36、負向閾值電壓VT-= 1/3VCC ?；夭铍妷?1/3VCC 。通過實驗原理的學(xué)習(xí)，回答下列問題：（1）分析下面電路的輸出與電路參數(shù)的關(guān)系。若輸入信號Vi為頻率100Hz的TTL信號，C為0.1mF，R為1kW，則輸出波形為下圖中的哪個形式？ （a） 。若將Vi的頻率改為1MHz，輸出波形又為下圖中的哪個形式？ （d） 。 （2）當(dāng)555定時器用于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時， 低電平 （高電平/低電平）觸發(fā)信號引入管腳2，迫使Vout為 高電平 （高電平/低電平），并使電容開始 充電 （充電/放電）。六、實驗內(nèi)容、實驗數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析1用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器按圖2.2.4（a）連接電路，取R1=

37、R2=5.1kW，R=100kW，C=0.01mF，C1=0.01mF。輸入600HzTTL信號，用雙蹤示波器分別觀察并記錄Vi，VC，VO的波形，并在圖中標(biāo)出周期、幅值、脈寬等。實驗電路圖為：在右面的坐標(biāo)紙上畫出Vi，VC，VO的波形，并在圖中標(biāo)出周期、幅值、脈寬等參數(shù)。結(jié)果分析：（實測參數(shù)與理論值相比較）2用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器按圖2.2.5（a）電路接線，取R1=R2=100kW，C1=C2=0.01mF。輸入正弦波信號1kHz，逐漸加大Vi的幅度，用雙蹤示波器分別觀察并記錄一組、Vo波形（注意標(biāo)明上、下限觸發(fā)電平以及幅度、周期）。實驗電路圖為：在下面的坐標(biāo)紙上畫出、Vo波形，并

38、標(biāo)出相關(guān)參數(shù)。結(jié)果分析：（實測參數(shù)與理論值相比較）七、實驗中的故障及解決辦法1常見故障及解決辦法現(xiàn)象1：單穩(wěn)態(tài)電路輸出出錯。解決辦法：單穩(wěn)態(tài)電路的輸入信號選擇要特別注意。Vi的周期T必須大于VO的脈寬tw，并且低電平的寬度要小于VO的脈寬tw，否則電路不能正常工作。可以采用實驗中加輸入微分電路的方法將輸入信號變?yōu)檎}沖?，F(xiàn)象2：圖2.2.5所示的施密特電路無輸出。 解決方法：電路的輸入信號要合適，太小無輸出。現(xiàn)象3：微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路輸入微分電路的輸出不是對輸入信號的微分。解決辦法：請檢查輸入信號是否為TTL信號，并且注意輸入信號頻率與輸入微分電路參數(shù)的關(guān)系。2你在實驗中遇到哪些故障？說明故障現(xiàn)象以及你是如何檢查和排除故障的八、實驗結(jié)論九、設(shè)計型實驗（選作）數(shù)字定時器。要求：利用555定時器設(shè)計一個數(shù)字定時器，每啟動一次，電路即輸出一個寬度為10s的正脈沖信號。搭接電路并測試其功能。（1）根據(jù)任務(wù)要求寫出設(shè)計步驟，選