電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)打印稿

1、實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器的使用院系和班級： 實(shí)驗(yàn)人姓名： 學(xué)號： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 組號： 同組成員： 實(shí)驗(yàn)類型： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期： 年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握函數(shù)信號發(fā)生器和交流毫伏表的使用方法。2初步掌握用雙蹤示波器的正確使用方法。 3練習(xí)使用函數(shù)信號發(fā)生器、交流毫伏表和雙蹤示波器的連用。二、實(shí)驗(yàn)儀器1雙蹤示波器 YB4320A 一臺2函數(shù)信號發(fā)生器 YB1605 一臺3交流毫伏表 YB2172 一臺4數(shù)字萬用表 DT9505 一塊三、實(shí)驗(yàn)原理1數(shù)字萬用表（DT9505）DT9505型數(shù)字萬用表是一種多功能的數(shù)字顯示儀表，可用來測量直流電壓/電流、交流電壓/電流、電阻和電容等。頻率范圍為40

2、400Hz。2交流毫伏表（YB2172）YB2172交流毫伏表是一種用來測量正弦波電壓有效值的電子儀表，可對一般放大器和電子設(shè)備電壓進(jìn)行測量。只適用于測量5HZ2MHZ的正弦波交流信號。開機(jī)后，10秒鐘內(nèi)指針無規(guī)則擺動數(shù)次是正常的。測量未知電壓時(shí)，應(yīng)將量程開關(guān)置于最大檔，然后逐級減少量程。3函數(shù)信號發(fā)生器（YB1605）YB1605函數(shù)信號發(fā)生器是一種新型多功能高精度信號源，具有數(shù)字頻率計(jì)、計(jì)數(shù)器及電壓顯示功能，信號發(fā)生器可以配合產(chǎn)生調(diào)頻信號。提供有正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖等信號，輸出頻率范圍從0.5HZ到5MHZ可調(diào)。還有VCF輸入，DC電平設(shè)置，以及TTL和CMOS脈沖輸出。該儀

3、器也可用作頻率計(jì)使用，頻率計(jì)的測量范圍從1HZ到10MHZ。4雙蹤示波器（YB4320A）雙蹤示波器是一種多用途的示波器，它可以用來觀察正弦波信號和脈沖信號，也可以測量各種交流信號的周期、幅度及交流電壓中的直流成分等。由于功能多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，面板上的各控制旋鈕比較輕巧，機(jī)械強(qiáng)度低，在轉(zhuǎn)換和調(diào)面板上各控制旋鈕時(shí)不要用力過猛，更不要任意扳動，一定要按下面的方法正確調(diào)整和使用示波器，掌握雙蹤示波器的規(guī)范化操作步驟和正確的測量方法。（1）開機(jī)前示波器面板上有關(guān)控制旋鈕應(yīng)作如下預(yù)置： 亮度（INTENSITY） 適中 聚焦（FOCUS） 適中 垂直（Y軸）位移（POSITION） 居中 （×

4、5）擴(kuò)展鍵彈出 垂直工作方式（MODE） 通道1（CH1） 觸發(fā)方式（TRIG MODE） 自動（AUTO） 觸發(fā)電平（TRIG LEVEL） 鎖定（LOCK） 觸發(fā)源（SOURCE） 內(nèi)（INT） 垂直輸入耦合選擇開關(guān)（AC-GND-DC） 接地（GND） 垂直（Y軸）靈敏度選擇（Volts/Div） 5V/Div 水平（X軸）掃描速度（Time/Div） 0.5ms/Div 以上沒有提到的控制鍵均彈出，所有的控制鍵如上設(shè)定后，打開電源，指示燈亮，待半分鐘左右后，在示波器熒光屏上應(yīng)出現(xiàn)一條水平（X軸）掃描線。調(diào)節(jié)聚焦旋鈕直到軌跡最清晰。如果電源打開后卻不用示波器時(shí)，將亮度旋鈕逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)以

5、減弱亮度。 （2）雙蹤示波器的一般檢查屏幕上顯示信號波形需要觀察兩個(gè)波形時(shí)顯示X-Y圖形（李沙育圖形）疊加的使用（3）信號的測量直流電壓的測量選擇AC-GND-DC開關(guān)至GND，將零電平定位到屏幕上的最佳位置，這個(gè)位置不一定在屏幕的中心。將Volts/Div設(shè)定到合適的位置，然后將AC-GND-DC開關(guān)撥到DC。直流信號將會產(chǎn)生偏移，直流電壓可通過偏移刻度的總數(shù)乘以Volts/Div值得到。例如，在圖1-1中，如果Volts/Div選擇是50mV/Div，一共偏移了4.2格，則該直流電壓為210mV×4.2=210mV當(dāng)然，如果探頭選擇的是“×10”（即衰減10倍），則實(shí)際

6、的電壓值還要乘10。圖1-1測量直流電壓的測量交流電壓的測量與測量直流電壓一樣，將零電平定位到屏幕上任一方便的位置，再據(jù)屏幕上顯示的波形進(jìn)行測量。例如，在圖1-2中，電壓信號的峰-峰值VP-P共占了5格，如果Volts/Div選擇為1V/Div，電壓峰峰值計(jì)算為：1V/Div×5Div=5V。當(dāng)然，如果探頭為“×10”（即衰減10倍），則實(shí)際電壓峰-峰值為50V。有效值計(jì)算為V有=（VP-P/2）×0.707圖1-2 交流電壓測量示意圖如果交流信號被疊加在一個(gè)直流電壓上，交流部分的測量可通過AC-GND-DC開關(guān)設(shè)置為AC，這將隔開直流信號部分，僅耦合交流部分。頻

7、率和時(shí)間的測量圖1-3 頻率和時(shí)間的測量示意圖如圖1-3所示，一個(gè)周期是A點(diǎn)到B點(diǎn)，在屏幕上共占有為4格。假設(shè)掃描時(shí)間設(shè)置為1ms/Div，則周期：T=1ms/Div×4Div=4.0ms頻率：f=1/T=1/4ms=250HZ不過，如果周期運(yùn)用“×5”擴(kuò)展，那么實(shí)際Time/Div則為指示值的1/5。即周期減少為原來的五分之一。此外，還能測量時(shí)間差、上升（下降）沿時(shí)間、電視信號等。四、預(yù)習(xí)要求1、數(shù)字萬用表和交流毫伏表在測量交流電壓時(shí)，該怎樣區(qū)別使用？2、用示波器測試交流電壓信號時(shí)需要有哪些注意事項(xiàng)？3、YB1605函數(shù)信號發(fā)生器的主要作用是什么？其中的“衰減開關(guān)”有什么

8、作用？開關(guān)組合中的20dB表示的是什么意思？4、用示波器測量正弦波信號的VP-P與毫伏表測量的值有何區(qū)別五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1數(shù)字萬用表、交流毫伏表、函數(shù)信號發(fā)生器的使用練習(xí)。調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器，使輸出顯示幅度（峰峰值）為1V的正弦波交流信號，用交流毫伏表和數(shù)字萬用表分別測出在表1-1所示不同頻率點(diǎn)上的有效值，并按表1-1記錄。2交流毫伏表、函數(shù)信號發(fā)生器、雙蹤示波器的使用練習(xí)。簡單按以下步驟操作：（1）先調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器的輸出頻率。（2）將毫伏表與函數(shù)信號發(fā)生器相連，測出所需要的輸出電壓（有效值）。（3）用示波器觀察并記錄上述信號。上述步驟完成后，按表1-2將數(shù)據(jù)記錄下來。包括電壓峰峰值（“

9、V/Div”×格數(shù)）、周期（“T/Div”×格數(shù)），并計(jì)算出頻率（f）、有效值（V有）。附表：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表1-1函數(shù)信號發(fā)生器VP-P=1V50 Hz100Hz500Hz1kHz5kHz10kHz100kHz交流毫伏表數(shù)字萬用表表1-2函數(shù)信號發(fā)生器（正弦波信號）交流毫伏表讀數(shù)示波器測量周期（頻率）幅度T/Div格數(shù)TfV/Div格數(shù)VP-PV有5kHZ10mV150kHZ800mV 教師簽字： 六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（列公式求f、V有 、做誤差分析）實(shí)驗(yàn)二 單級放大器院系和班級： 實(shí)驗(yàn)人姓名： 學(xué)號： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 組號： 同組成員： 實(shí)驗(yàn)類型： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期： 年 月

10、 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉使用模擬電路實(shí)驗(yàn)箱。2掌握放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試方法及對放大器性能的影響。3學(xué)習(xí)測量放大器靜態(tài)工作點(diǎn)Q、電壓放大倍數(shù)AV、輸入電阻Ri和輸出電阻RO的方法，了解共射極電路特性。4了解單級放大器最大動態(tài)范圍的調(diào)整測試方法。5進(jìn)一步熟悉幾種常用電子儀器的調(diào)整使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1模擬電路實(shí)驗(yàn)箱 SAC-MS3 一臺2雙蹤示波器 YB4320A 一臺3函數(shù)信號發(fā)生器 YB1605 一臺4交流毫伏表 YB2172 一臺5數(shù)字萬用表 DT9505 一塊三、預(yù)習(xí)要求1在本次實(shí)驗(yàn)的放大器中怎樣調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)？靜態(tài)工作點(diǎn)怎樣選擇才合適？靜態(tài)工作點(diǎn)選擇不合適會造成什么后果？2影響放大器工

11、作的因素有那些？放大器電壓放大倍數(shù)又受到那些因素的影響。3、共發(fā)射極放大電路的特點(diǎn)？四、實(shí)驗(yàn)原理1靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇為了保證放大器能夠正常工作，并且不失真地將交流信號進(jìn)行放大，必須選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q 。圖2-2-1 具有最大動態(tài)范圍的靜態(tài)工作點(diǎn)要獲得最大不失真的輸出電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)該選擇在晶體管輸出特性曲線上交流負(fù)載線的中點(diǎn)，如圖2-2-1所示，以保證在交流信號的整個(gè)周期內(nèi)晶體三極管都處于導(dǎo)通放大狀態(tài)。若靜態(tài)工作點(diǎn)選擇得過高（如圖2-2-2中的Q1點(diǎn)），就會引起飽和失真；若靜態(tài)工作點(diǎn)選擇得過低（如圖2-2-2中的Q2點(diǎn)），就會引起截止失真。圖2-2-2 靜態(tài)工作點(diǎn)不合適引起放大器失真2單級

12、放大器的放大倍數(shù) 圖2-2-3是一個(gè)分壓式偏置電路，它具有自動調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)的能力，當(dāng)外界環(huán)境溫度發(fā)生變化或更換晶體管時(shí)，Q點(diǎn)能夠基本保持不變。放大器的放大倍數(shù)為： （2-2-1）由上式可見，當(dāng)RL=，即無負(fù)載時(shí)，放大器的放大倍數(shù)最大；當(dāng)接上負(fù)載后，放大倍數(shù)降低；當(dāng)RL=RC時(shí)，放大倍數(shù)下降到無負(fù)載時(shí)的1/2。 圖2-2-3 單級放大器實(shí)驗(yàn)電路圖五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1安裝實(shí)驗(yàn)電路圖按圖2-2-3所示連接電路圖（注意接線前先關(guān)掉電源），接線后仔細(xì)檢查（可請指導(dǎo)教師檢查），確認(rèn)無誤后再接通電源。2靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整為了保證放大器能夠正常工作，并且不失真地將交流信號進(jìn)行放大，必須先選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q

13、 。調(diào)節(jié)RP電阻，使VC=6V左右。按表2-2-1測試記錄（注意：測量時(shí)Rb1，應(yīng)先斷開電源，再將被測量的電阻支路斷開）。3放大倍數(shù)的測試在放大器（如圖2-2-3所示）的輸入端Vi加入頻率為5kHz、有效值為5mV的正弦波信號（即Vi=5mV）。用毫伏表分別測量出不同負(fù)載情況下的Vo，并分別計(jì)算出放大器的電壓放大倍數(shù)AV，記錄在表2-2-2中。4輸入和輸出電阻的測量（1）輸入電阻的測量圖2-2-4 輸入電阻的測量將2k電阻接入電路中（即RS=2k），測量電路原理如圖2-2-4所示，用毫伏表可以分別測量出Vi和VS，通過分壓關(guān)系可知 （2-2-2）即可求出輸入電阻Ri （2-2-3）（2）輸出電

14、阻的測量測量電路原理如圖2-2-5所示，在輸出不失真的情況下，分別測出Vo（不接入負(fù)載RL時(shí)的輸出）和VL（接入負(fù)載RL時(shí)的輸出），則 （2-2-4）即可求出輸入電阻Ro （2-2-5）圖2-2-5 輸出電阻的測量將上述測量及計(jì)算結(jié)果填入表2-2-35動態(tài)范圍研究（選做）放大器的電路參數(shù)如圖2-2-3所示，接上負(fù)載電阻RL（RL=5.1k），將頻率為5kHZ，電壓為幾毫伏的正弦波信號加到放大器的輸入端，用示波器觀察輸出電壓的波形，如果輸出電壓波形不失真，則逐漸增大輸入電壓，直到輸出電壓波形出現(xiàn)失真，如果出現(xiàn)單峰或上下峰不對稱的切頂，則要調(diào)節(jié)Rp的大小來觀察輸出電壓波形的變化，如調(diào)整后輸出電壓波

15、形不失真，可稍微增大輸入電壓，如輸出電壓波形出現(xiàn)雙向切頂失真，則要減小輸入電壓。然后在反復(fù)調(diào)節(jié)Rp和輸入電壓，直到在示波器上觀察到輸出電壓波形剛好出現(xiàn)上、下峰同時(shí)切頂失真為止，此時(shí)用毫伏表分別測量出Vi和Vo的大小，此時(shí)的Vi即為放大器的最大允許輸入電壓，而VO即為放大器的最大輸出電壓（最大的動態(tài)范圍），再測量出VCEQ，計(jì)算出ICQ，并將結(jié)果記入表2-2-4中的中間一欄。再增大（順時(shí)針）和減小RP電阻，同樣測量出不同的VCEQ，并記下此時(shí)的波形，將結(jié)果分別記入表2-2-4中。輸出波形若有失真，并判斷是何種失真（飽和或截止）。表2-2-1VBEQVCEQRb1ICQ（計(jì)算）表2-2-2RLVi

16、（mV）VoAv=Vo/Vi（計(jì)算）55.1k52k5總結(jié)：Av的大小與RL的關(guān)系？表2-2-3輸 入 電 阻輸 出 電 阻測量值計(jì)算值測量值計(jì)算值VSViRi（測算）Ri（理論）VoVLRo（測算）Ro（理論）六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（計(jì)算表中各計(jì)算值及理論值，要求寫公式，代入數(shù)據(jù)；）實(shí)驗(yàn)名稱 差動式放大器院系和班級： 實(shí)驗(yàn)人姓名： 學(xué)號： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 組號： 同組成員： 實(shí)驗(yàn)類型： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期： 年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉差動放大器的工作原理和性能特點(diǎn)。2了解零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的原理及抑制零漂移的方法。3掌握差動放大器的基本測試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1模擬電路實(shí)驗(yàn)箱 SAC-MS3 一臺2雙蹤示

17、波器 YB4320A 一臺3函數(shù)信號發(fā)生器 YB1605 一臺4交流毫伏表 YB2172 一臺5數(shù)字萬用表 DT9505 一塊三、實(shí)驗(yàn)原理差動式放大器能較好地解決直流耦合放大器的特殊問題零點(diǎn)漂移，這是因?yàn)楣材ｋ娮鑂e對共模信號有較強(qiáng)的負(fù)反饋?zhàn)饔茫鴮Σ钅o反饋。若電路性能完全對稱，在輸出端還可對共模信號進(jìn)行抵消，在理想情況下，Voc=|Voc1Voc2|=0。當(dāng)然，實(shí)際電路中，元器件的對稱只是相對的，而不是絕對的，因而對共?？傆幸欢ǚ糯?，只不過放大作用很小。實(shí)際應(yīng)用中要求共模放大倍數(shù)越小越好。共模抑制比KCMR是表征差動式放大器對共模抑制能力的重要參數(shù)，定義為 （2-5-1）為了增大KCMR，

18、可以增大Re。實(shí)際上采用恒流源電路代替Re，如圖4-6-1所示。實(shí)際加到差動式放大器兩輸入端的信號電壓往往為任意信號，它們既不是差模信號，又不是共模信號。在這種情況下，將Vi1和Vi2改寫成下列兩式： （2-5-2） （2-5-3）從上兩式就可以看到，它們可分解為一對數(shù)值相等、極性相同的共模信號和一對數(shù)值相等、極性相反的差模信號之和，即 （2-5-4） （2-5-5）其中，當(dāng)輸入采用的是交流信號時(shí)，在對雙端輸出測量時(shí)，應(yīng)注意毫伏表不能直接跨接在輸出端直接測量，應(yīng)分別測出單端對地的輸出電壓，對于差模信號：Vod=Vod1+Vod2 （2-5-6）對于共模信號：Voc=Voc1-Voc2 （2-5

19、-7）圖2-5-1 差動放大器實(shí)驗(yàn)電路四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)電路如圖2-5-1所示1測量靜態(tài)工作點(diǎn)。測量前先用萬用表調(diào)零，將輸入端短路并接地，即A、B點(diǎn)與地短接，調(diào)節(jié)RP使Vo=0。測量三極管T1、T2的靜態(tài)工作點(diǎn)。表4-6-1對地電壓VCQ1VCQ2VEQ1VEQ2VBQ1VBQ2測量值（V）2、差模電壓放大倍數(shù) 由A端差模輸入f=1kHz，幅度約為30mV的正弦信號，B端接地。用示波器分別觀察Vc1、Vc2輸出不失真情況下，然后用毫伏表分別測量輸入信號Vi及輸出Vc1、Vc2值，計(jì)算差動放大器的差模電壓增益Avd。3、共模電壓放大倍數(shù) 將B與地?cái)嚅_后與A短接，仍然輸入f=1kHz正弦信號，

20、幅度約為300mV，構(gòu)成共模輸入。然后用毫伏表測量Vc1、Vc2，計(jì)算差動放大器的共模電壓增益Avc，并計(jì)算共模抑制比KCMR。4、帶恒流源的差動放大器電路改接成帶恒流源的差動放大器電路1點(diǎn)接3點(diǎn)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表2-5-2中.表2-5-2 類別電路差模（Vi1 =30mV, Vi2 =0）共模（Vi1= Vi2=300mV）共模抑制比Vc1Vc2Avd1Avd1AvdVc1Vc2Avc1Avc2AvcKCMR=Avd/Avc典型恒流源五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算表2-5-2各種接法的電壓放大倍數(shù)和共模抑制比。2總結(jié)差放電路的性能和特點(diǎn)。3總結(jié)典型和恒流源兩種差動放

21、大器的優(yōu)缺點(diǎn)。六、問答題1當(dāng)輸入為交流信號，在對雙端輸出的Avd、Avc進(jìn)行測量時(shí)，為什么毫伏表不能直接跨接在輸出端測量Voc、Vod？2調(diào)零時(shí)，測量差動放大器的雙端輸出電壓Vo應(yīng)該用毫伏表還是萬用表？實(shí)驗(yàn)名稱 仿真實(shí)驗(yàn)：兩級放大器仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解多級阻容耦合放大器的一般組成方法。2通過對電路的仿真，鞏固多級放大器的相關(guān)理論知識。3了解多級放大器的電壓增益與各單級電壓增益的關(guān)系。4學(xué)會放大器頻率特性的測試方法。二、預(yù)習(xí)要求1進(jìn)一步熟悉電路仿真軟件Electronics Workbench 5.0的使用。2預(yù)習(xí)多級放大器的電壓增益以及頻率特性的有關(guān)知識。3估算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)（80）以及電

22、壓增益的大小。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1繪制仿真實(shí)驗(yàn)電路圖如下圖所示（三極管型號：2N2218）。圖2-7-1 兩級阻容耦合放大器仿真實(shí)驗(yàn)電路圖2測試靜態(tài)工作點(diǎn)將信號源斷開，用數(shù)字多用表直流檔或直流工作點(diǎn)的分析測量三極管T1和T2的靜態(tài)工作點(diǎn)，測試數(shù)據(jù)填入下表中。表2-7-1對地電壓VC1VC2VE1VE2VB1VB2測量值（V）3測量放大器的電壓放大倍數(shù)將信號源連接好，并設(shè)置頻率為5kHz，幅度為0.5mv的正弦信號，用數(shù)字多用表交流檔測量輸入電壓Ui和各級輸出電壓Uo1、Uo2，并計(jì)算出各級電壓放大倍數(shù)Av1、Av2、Av。將數(shù)據(jù)記錄在下表中。表2-7-2給定參數(shù)測量值計(jì)算值RLUiUo1Uo2

23、Av1Av2Av3K4測量放大器的幅頻特性利用交流頻率分析（Analysis/AC Frequency）, 選擇輸出電壓節(jié)點(diǎn)分析、起始頻率（FSTART=10Hz）、終點(diǎn)頻率（FSTOP=100MHz）、掃描形式（Sweep type）選擇decade、顯示點(diǎn)數(shù)（Number of Points）選擇100。在所得的幅頻特性圖中測量電路的上限截至頻率fH和下限截至頻率fL（輸出電壓下降到中頻段輸出電壓的0.707倍時(shí)所對應(yīng)的頻率值），數(shù)據(jù)記錄在表中。表2-7-3fHfL帶寬WB0.7圖2-7-2 幅頻特性圖圖2-7-2 相頻特性圖四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1計(jì)算各表中的計(jì)算值。（寫公式、代數(shù)據(jù)）2通過數(shù)

24、據(jù)總結(jié)多級放大器中總的電壓放大倍數(shù)與各單級電壓電壓放大倍數(shù)的關(guān)系。3分析負(fù)載電阻對各級電壓放大倍數(shù)的影響。4放大器的上限截至頻率和下限截至頻率與電路那些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)名稱：運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用設(shè)計(jì)院系和班級： 實(shí)驗(yàn)人姓名： 學(xué)號： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 組號： 同組成員： 實(shí)驗(yàn)類型： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期： 年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解運(yùn)算放大器的基本使用方法。2掌握用集成運(yùn)算放大器組成的比例和加、減法等電路的特點(diǎn)及性能。3學(xué)會上述電路的測試和分析方法。4學(xué)會使用運(yùn)算放大器A741的線性應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)儀器1模擬電路實(shí)驗(yàn)箱 SAC-MS3 一臺2雙蹤示波器 YB4320A 一臺3函數(shù)信號發(fā)生器 YB160

25、5 一臺4交流毫伏表 YB2172 一臺5數(shù)字萬用表 DT9505 一塊6電阻若干（5.1K 10K 20K 100K ）。三、設(shè)計(jì)任務(wù)1Vo=2Vi設(shè)計(jì)的電路原理圖及設(shè)計(jì)原理和元件參數(shù)計(jì)算：2Vo=10Vi15Vi2設(shè)計(jì)的電路原理圖及設(shè)計(jì)原理和元件參數(shù)計(jì)算：3Vo=Vi12Vi2設(shè)計(jì)的電路原理圖及設(shè)計(jì)原理和元件參數(shù)計(jì)算：四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、對運(yùn)算放大器進(jìn)行調(diào)零。2、Vo=2ViVi（V）-0.7-0.300.51.0理論計(jì)算值Vo（V）實(shí)際測量值Vo（V）實(shí)際放大倍數(shù)Av3、Vo=10Vi15Vi2輸入信號Vi1（V）00.50.7-0.6-0.5輸入信號Vi2（V）0.30.30.20.

26、2-0.5計(jì) 算 值 VO（V）實(shí)際測量VO（V）4、Vo=Vi12Vi2輸入信號Vi1（V）1.00.5-0.5輸入信號Vi2（V）1.0-1.0-0.5計(jì)算值VO（V）實(shí)際測量VO（V）五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理將上面三個(gè)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析：六、問答題1總結(jié)本實(shí)驗(yàn)中三種運(yùn)算電路的特點(diǎn)及性能。2 在測試前為什么要對集成運(yùn)放進(jìn)行調(diào)零？七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)一 熟悉實(shí)驗(yàn)儀器及集成邏輯門功能測試院系和班級： 實(shí)驗(yàn)人姓名： 學(xué)號： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 組號： 同組成員： 實(shí)驗(yàn)類型： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期： 年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱及數(shù)字萬用表的使用方法。2熟悉74LS00、74LS20、74LS2

27、8、74LS86等集成邏輯門的邏輯功能及測試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器與器件1數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱 SACDS4 一臺2數(shù)字萬用表 DT9505 一塊3集成電路74LS00、74LS20、74LS28、74LS86各一只三、實(shí)驗(yàn)原理在數(shù)字系統(tǒng)中，除應(yīng)用與、或、非三種基本邏輯運(yùn)算之外，還廣泛應(yīng)用與、或、非的不同組合，最常見的復(fù)合邏輯運(yùn)算有與非、或非、與或非、異或和同或等。 1與非門引腳排列分別如圖3-1-1和3-1-2所示。 圖3-1-1 74LS00引腳排列圖 圖3-1-2 74LS20引腳排列圖2或非門引腳排列如圖3-1-3所示。3異或門引腳排列如圖3-1-4所示。 圖3-1-3 74LS28引腳排列

28、圖 圖3-1-4 74LS86引腳排列圖四、預(yù)習(xí)要求 1總結(jié)與非門、或非門、異或門的邏輯功能。2. 畫出用與非門組成與門和或門的邏輯電路圖。 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1測試二輸入四與非門74LS00其中一個(gè)與非門的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系，并按表3-1-1測試其功能。2測試二輸入四或非門74LS28其中一個(gè)或非門的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系，并按表3-1-2測試其功能。3測試二輸入四異或門74LS86其中一個(gè)異或門的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系，并按表3-1-3測試其功能。4測試二四輸入與非門74LS20其中一個(gè)與非門的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系，并按表3-1-4測試其功能。5利用與非門組成其它門電路并測試

29、其邏輯功能。（1）組成與門電路根據(jù)與門的邏輯表達(dá)式得知，可以用兩個(gè)與非門組成與門。并按表3-1-5測試其功能。（2）組成或門電路根據(jù)摩根定理，或門的邏輯函數(shù)表達(dá)式可寫成，因此一次用三個(gè)與非門可以構(gòu)成或門。并按表3-1-6測試其功能。附表：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表3-1-1輸 入輸 出 YAB電壓（V）邏輯狀態(tài)00011011表3-1-2輸 入輸 出 YAB電壓（V）邏輯狀態(tài)00011011表3-1-3輸 入輸 出 YAB電壓（V）邏輯狀態(tài)00011011表3-1-4輸 入輸 出 YABCD電壓（V）邏輯狀態(tài)00000001001101111111表3-1-5 表3-1-6 六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)整理測試所得數(shù)據(jù)，

30、根據(jù)各表中的數(shù)據(jù)總結(jié)各基本邏輯門的邏輯功能。實(shí)驗(yàn)名稱 組合邏輯電路分析院系和班級： 實(shí)驗(yàn)人姓名： 學(xué)號： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 組號： 同組成員： 實(shí)驗(yàn)類型： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期： 年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握組合邏輯電路的分析方法。2驗(yàn)證半加器、全加器、半減器、全減器、奇偶校驗(yàn)器、原碼/反碼轉(zhuǎn)換器邏輯功能。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱 SACDS4 一臺2雙蹤示波器 YB4320F 一臺3數(shù)字萬用表 DT9505 一塊4集成電路74LS00三只和74LS86一只三、實(shí)驗(yàn)原理所謂組合邏輯電路的分析，就是根據(jù)給定的邏輯電路圖，求出電路的邏輯功能。 1分析的主要步驟如下：（1）由邏輯圖寫表達(dá)式

31、（2）化簡表達(dá)式； （3）列真值表； （4）描述邏輯功能。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1分析半加器的邏輯功能（1）用兩片74LS00（引腳見附錄）按圖3-5-1接線。74LS00芯片14腳接+5V，7腳接地。圖3-5-1 半加器（2）寫出該電路的邏輯表達(dá)式，列真值表（3）按表3-5-1的要求改變A、B輸入，觀測相應(yīng)的S、C值并填入表3-5-1中。（4）比較表3-5-1與理論分析列出的真值表，驗(yàn)證半加器的邏輯功能。2分析半減器的邏輯功能（1）用兩片74LS00按圖3-4-3接好線。74LS00芯片14腳接 +5V，7腳接地。圖3-5-3 半減器（2）分析該線路，寫出D、C的邏輯表達(dá)式，列出真值表。（3）按

32、表3-4-3改變開關(guān)A、B狀態(tài)，觀測D、C的值并填入表3-5-3中。（4）將表3-4-3與理論分析列出的真值表進(jìn)行比較，驗(yàn)證半減器的邏輯功能。3分析四位奇偶校驗(yàn)器的邏輯功能（1）用74LS86按圖3-5-5接好線。74LS86芯片14腳接+5V，7腳接地。圖5-5-5 四位奇偶校驗(yàn)器（2）分析該線路，寫出邏輯表達(dá)式，列出真值表。（3）按表3-5-5改變A、B、C、D開關(guān)狀態(tài)，借助指示燈或萬用表觀測輸出F狀態(tài)，填入表3-5-5中。（4）對比表3-5-5與理論分析列出的真值表，驗(yàn)證奇偶校驗(yàn)器的邏輯功能。 4分析四原碼/反碼轉(zhuǎn)換器的邏輯功能圖3-5-6 四原碼/反碼轉(zhuǎn)換器（1）用74LS86按圖3-

33、5-6接好線。74LS86芯片14腳接 +5V，7腳接地。（2）分析該線路，寫出邏輯表達(dá)式，列出真值表。（3）按表3-5-6利用開關(guān)改變M、K3、K2、K1、K0的輸入狀態(tài)，借助指示燈或萬用表觀測 Q3、Q2、Q1、Q0的狀態(tài)，填入表3-5-6中。 （4）對比分析理論值與實(shí)測值，驗(yàn)證該線路的功能。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表3-5-1 半加器 輸 入輸 出ABSC00011011表3-5-3半減器輸 入 輸 出ABDC00011011表3-5-5四位奇偶校驗(yàn)器 輸 入輸出ABCDQ0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111

34、表3-5-6四原碼/反碼轉(zhuǎn)換器輸 入輸 出M=0M=1K3K2K1K0Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q000000001001101111111六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1將各組合邏輯電路的觀測結(jié)果認(rèn)真填入表格中?？偨Y(jié)各組合邏輯電路的邏輯功能。實(shí)驗(yàn)名稱：譯碼器及其應(yīng)用院系和班級： 實(shí)驗(yàn)人姓名： 學(xué)號： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 組號： 同組成員： 實(shí)驗(yàn)類型： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期： 年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉顯示譯碼器的功能及數(shù)碼顯示。2掌握譯碼器的工作原理及測試方法。3掌握用譯碼器設(shè)計(jì)組合邏輯電路的方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱 SACDS4 一臺2雙蹤示波器 YB4320F 一臺3數(shù)字萬用表 DT9

35、505 一塊4集成電路74LS00、74LS20、74LS47、74LS138各一只7共陽數(shù)碼管一只三、實(shí)驗(yàn)原理1數(shù)字顯示電路是數(shù)字設(shè)備不可缺少的部分。數(shù)字顯示器件是用來顯示數(shù)字、文字或者符號的器件，常見的有輝光數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管、液晶顯示器、LED數(shù)碼管、場致發(fā)光數(shù)字板、等離子體顯示板等等。這里我們主要討論LED數(shù)碼管。LED數(shù)碼管又稱為半導(dǎo)體數(shù)碼管，它是由多個(gè)LED按分段式封裝制成的。LED數(shù)碼管有兩種形式：共陰型和共陽型。（a） 外形圖 （b） 共陰型 （c） 共陽型圖3-8-2 七段顯示LED數(shù)碼管（2）七段顯示譯碼器七段顯示器譯碼器把輸入的BCD碼，翻譯成驅(qū)動七段LED數(shù)碼管各對應(yīng)段

36、所需的電平。74LS47是一種共陽七段顯示譯碼器。圖3-8-4 74LS47的邏輯符號譯碼輸入端：D、C、B、A，為8421BCD碼；七段代碼輸出端：a、b、c、d、e、f、g，某段輸出為低電平時(shí)該段點(diǎn)亮，用以驅(qū)動低電平有效的七段顯示LED數(shù)碼管；試燈輸入端LT：它是低電平有效，當(dāng)LT0，數(shù)碼管的七段全亮，與輸入的譯碼信號無關(guān)；滅燈輸入端BI：當(dāng)BI/RBO作為輸入使用，且BI0時(shí)，數(shù)碼管七段全滅，與譯碼器信號輸入無關(guān)；動態(tài)滅零輸入端RBI：當(dāng)LT1，RBI0，且譯碼輸入全為“0”時(shí)，該位輸出不顯示，即“0”字被熄滅，當(dāng)譯碼輸人為非“0”時(shí)，則正常顯示，本輸入端用于消隱無效的“0”，如數(shù)據(jù)為“

37、02”時(shí)，消隱狀態(tài)時(shí)則單獨(dú)顯示一個(gè)數(shù)字“2”；動態(tài)滅零輸出端RBO： BI/RBO作為輸出使用時(shí)，受控于LT和RBI，當(dāng)LT1，且RBI0時(shí)，RBO=0，其它情況則RBO=0，該端主要用于顯示多位數(shù)字時(shí)，多個(gè)譯碼器之間的連接。 2二進(jìn)制譯碼器74LS138圖3-8-5 74LS138的邏輯圖及功能表 三個(gè)譯碼輸入端（又稱地址輸入端）A2、A1、A0，八個(gè)譯碼輸出端 Y0Y7，以及三個(gè)控制端（又稱使能端）S1、S2、S3。當(dāng)S1 = 1、S2S3=0（即S1=1, S2 和S3均為0）時(shí)，譯碼器處于工作狀態(tài)。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平。3用譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)F（A，B，C

38、） （3-8-1） （3-8-2）比較以上兩式可知，把3線8線譯碼器74LS138地址輸入端（A2、A1、A0）作為邏輯函數(shù)的輸入變量（A、B、C），譯碼器的每個(gè)輸出端Yi都與某一個(gè)最小項(xiàng)mi相對應(yīng)，加上適當(dāng)?shù)拈T電路，就可以利用譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 1測試由74LS47及數(shù)碼管組成的譯碼顯示電路的邏輯功能。完成表3-8-1的內(nèi)容。表3-8-1輸 入數(shù)碼顯示A3A2A1A000000001001000110100010101100111100010012譯碼器邏輯功能測試根據(jù)表3-8-5，利用開關(guān)設(shè)置S1、S2、S3、及A2、A1、A0的狀態(tài)，借助指示燈或萬用表觀測Q0Q7

39、的狀態(tài)，記入表3-8-1中。表3-8-2輸 入輸 出S1S2S3A2A1A0Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7011100000100001100010100011100100100101100110100111 任意狀態(tài)4用3-8譯碼器實(shí)現(xiàn)三人表決器，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下所示。A2A1A0輸 出000001010011100101110111五、問答題1根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析譯碼器的邏輯功能。2畫出用3-8譯碼器實(shí)現(xiàn)三人表決器邏輯電路圖。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 實(shí)驗(yàn)名稱 數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用院系和班級： 實(shí)驗(yàn)人姓名： 學(xué)號： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 組號： 同組成員： 實(shí)驗(yàn)類型： 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)日期： 年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>

40、的1熟悉數(shù)據(jù)選擇器的功能特點(diǎn)及使用方法。2掌握用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)組合邏輯電路的方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件1數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱 SACDS4 一臺2雙蹤示波器 YB4320F 一臺3數(shù)字萬用表 DT9505 一塊4集成電路74LS00、74LS153各一只三、實(shí)驗(yàn)原理1在多路數(shù)據(jù)傳送過程中，能夠根據(jù)需要將其中任意一路挑選出來的電路，叫做數(shù)據(jù)選擇器，也稱為多路選擇器,其作用相當(dāng)于多路開關(guān)。常見的數(shù)據(jù)選擇器有四選一、八選一、十六選一電路。下面以四選一數(shù)據(jù)選擇器（74LS153）為例來介紹其功能特點(diǎn)。圖3-9-1 74LS153管腳圖及功能表74LS153內(nèi)部包含兩只四選一數(shù)據(jù)選擇器，每只選擇器有四個(gè)輸入

41、端D0、D1、D2、D3和一個(gè)輸出端Q。當(dāng)?shù)刂反aA1 A0為“00”時(shí)，D0數(shù)據(jù)輸出，當(dāng)?shù)刂反aA1A0為“01”時(shí)，D1數(shù)據(jù)輸出，當(dāng)?shù)刂反aA1A0為“10”時(shí)，D2數(shù)據(jù)輸出，當(dāng)?shù)刂反aA1A0為 “11”時(shí)，D3數(shù)據(jù)輸出。每只選擇器都有一個(gè)使能端即1S、2S，當(dāng)其為“0”時(shí)，相應(yīng)的選擇器才能正常工作。另外，74LS153內(nèi)部兩只四選一數(shù)據(jù)選擇器共用地址碼A0A1。2用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)組合邏輯函數(shù)： （3-9-1）八選一： （3-9-2）四選一： （3-9-3）比較可知，表達(dá)式中都有最小項(xiàng)mi，因此利用數(shù)據(jù)選擇器可以實(shí)現(xiàn)各種組合邏輯函數(shù)。本實(shí)驗(yàn)主要是用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)，以及功能擴(kuò)展

42、等。用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)，如果邏輯變量數(shù)大于地址碼數(shù)則可用代數(shù)法或卡諾圖法（降維圖）以借用數(shù)據(jù)輸入端來實(shí)現(xiàn)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟174LS153雙四選一數(shù)據(jù)選擇器功能測試按圖3-9-2接線。圖3-9-2 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器利用開關(guān)按表3-9-1改變輸入選擇代碼的狀態(tài)及輸入數(shù)據(jù)的狀態(tài)，借助指示燈或萬用表觀測輸出Q的狀態(tài)填入表3-9-1中。2用數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)一位全加器。寫出設(shè)計(jì)過程，畫出邏輯電路圖。3用兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器組成8選1數(shù)據(jù)選擇器，并實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)：寫出設(shè)計(jì)過程，畫出邏輯電路圖。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表3-9-1 74LS153雙四選一數(shù)據(jù)選擇器功能表輸 入輸 出SA1A0DQ1000D0001D1010D2011D32、全加器A2A1A0輸 出0000010100111001011101