電工電子綜合實(shí)踐報(bào)告

1、.1大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院電工電子綜合實(shí)踐校外學(xué)習(xí)中心： 奧鵬教育中心 學(xué) 生 姓 名： 曉宇 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 層 次： 專 升 本 年 級(jí)： 2021年春 學(xué) 號(hào)： 8888888 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 間： 2021年03月07 實(shí)驗(yàn)題目L、C元件上電流電壓的相位關(guān)系。電路功率因素的提高。虛擬一階RC電路。用數(shù)字電橋測(cè)交流參數(shù)。差動(dòng)放大電路。負(fù)反響電路。算術(shù)運(yùn)算電路。整流、濾波和穩(wěn)壓電路。編碼器和譯碼器。數(shù)據(jù)選擇器。觸發(fā)器。計(jì)數(shù)器。實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谡译妷汗膭?lì)下研究L、C元件上電流，電壓的大小和它們的相位關(guān)系，以及輸入信號(hào)的頻率對(duì)它們的影響，學(xué)習(xí)示波器、函數(shù)發(fā)生器以及數(shù)字相位儀的使用。明確交流電路

2、中電流、電壓和功率之間的關(guān)系，了解提高感性交流電路功率因數(shù)的方法及電路現(xiàn)象，學(xué)習(xí)功率表的使用方式，了解日光燈工作原理及線路連接。在Electronics workbench Multisim電子電路仿真軟件中，對(duì)一階電路輸入方波信號(hào)，用示波器測(cè)量其輸入，輸出之間的波形，以驗(yàn)證RC電路的充放電原理，并熟悉示波器的使用。用TH2080型LCR數(shù)字交流電橋測(cè)量RLC的各種參數(shù)，了解電阻、電容、電感的特性。加深對(duì)差動(dòng)放大電路工作原理的理解，學(xué)習(xí)差動(dòng)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量方法。解差動(dòng)放大電路零漂產(chǎn)生的原因及抑制零漂的方法。學(xué)習(xí)差動(dòng)放大電路差模、共模放大倍數(shù)和共模抑制比的測(cè)量方法。加深對(duì)負(fù)反響放大電路放

3、大特性的理解。學(xué)習(xí)負(fù)反響放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試及調(diào)整方法。研究電壓串聯(lián)負(fù)反響電路、電流負(fù)反響偏置電路、電壓負(fù)反響偏置電路的反響作用的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)習(xí)判斷反響電路的組態(tài)。觀察輸出電壓波形，測(cè)定電路的電壓放大倍數(shù)。了解集成運(yùn)放開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)和最大輸出電壓的測(cè)試方法，掌握比例運(yùn)算、加法運(yùn)算、減法運(yùn)算、積分運(yùn)算電路的調(diào)整，微分運(yùn)算電路的連接與測(cè)試。了解集成運(yùn)算放大器非線性應(yīng)用的特點(diǎn)。了解橋式整流電路的原理，以及輸入、輸出電壓間的數(shù)量關(guān)系。認(rèn)識(shí)濾波器的作用，理解變壓器參數(shù)的選擇方法。了解串聯(lián)穩(wěn)壓電路和并聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理。了解保護(hù)電路的限流保護(hù)作用和工作原理。了解集成穩(wěn)壓塊的性能及其測(cè)試方法。掌握二進(jìn)制

4、編碼器的邏輯功能及編碼方法。掌握譯碼器的邏輯功能，了解常用集成譯碼器件的使用方法。掌握譯碼器、編碼器的工作原理和特點(diǎn)。熟悉常用譯碼器、編碼器的邏輯功能及典型應(yīng)用。掌握數(shù)據(jù)選擇器根本電路的構(gòu)成及電路原理。學(xué)習(xí)并掌握數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能及其測(cè)試方法。掌握應(yīng)用數(shù)據(jù)選擇器組成其它邏輯電路的方法。掌握觸發(fā)器邏輯功能和測(cè)試方法。測(cè)試與非門(mén)構(gòu)成的RS觸發(fā)器的邏輯功能。測(cè)試JK觸發(fā)器的邏輯功能。測(cè)試D觸發(fā)器的邏輯功能。12、了解中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器74LS90，74LS161的功能，學(xué)習(xí)其使用方法。掌握將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器變換成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法。了解同步，異步計(jì)數(shù)器的分頻功能，學(xué)會(huì)調(diào)整同步，異步計(jì)數(shù)器的分頻數(shù)。儀器儀表

5、目錄交流電流表、交流電壓表、數(shù)字相位計(jì)。2、單相調(diào)壓器、交流電壓表、電流表、單、三相功率表、十進(jìn)電容器及熒光燈元件。3、脈沖信號(hào)發(fā)生器、虛擬示波器、動(dòng)態(tài)電路實(shí)驗(yàn)板。4、FB2021型電橋綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、待測(cè)元件盒、交流檢流計(jì)。5、交流毫伏表、示波器自備、數(shù)字直流電壓表、晶體三極管。6、模擬實(shí)驗(yàn)箱，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，雙蹤示波器，交流伏安表，數(shù)字萬(wàn)用表。7、示波器、數(shù)字萬(wàn)用表。8、Ma*plusII,FPGA實(shí)驗(yàn)箱。9、數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱擴(kuò)展板、數(shù)字萬(wàn)用表、芯片。10、計(jì)算機(jī)、ElectronicsWorkbenchMultisim2001電子線路仿真軟件。11、四2輸入正與非門(mén)7

6、4LS00、雙D觸發(fā)器74LS74。12、適配器、2JK觸發(fā)器、LED顯示器、四位計(jì)數(shù)器。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一 L、C元件上電流電壓的相位關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)線路、實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟操作步驟：1、調(diào)節(jié)ZH-12實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的交流電源，使其輸出交流電源電壓值為220V。2、按電路圖接線，先自行檢查接線是否正確，并經(jīng)教師檢查無(wú)誤后通電3、用示波器觀察電感兩端電壓uL和電阻兩端uR的波形,由于電阻上電壓與電流同相位，因此從觀察相位的角度出發(fā)，電阻上電壓的波形與電流的波形是一樣的，而在數(shù)值上要除以“R。仔細(xì)調(diào)節(jié)示波器，觀察屏幕上顯示的波形，并將結(jié)果記錄操作步驟：1、調(diào)節(jié)ZH-12實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的交流電源，使其輸出交流電源電壓值為

7、24V。2、按圖電路圖接線，先自行檢查接線是否正確，并經(jīng)教師檢查無(wú)誤后通電。3、用示波器的觀察電容兩端電壓uC和電阻兩端電壓uR的波形，原理同上。仔細(xì)調(diào)節(jié)示波器，觀察屏幕上顯示的波形二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1、在電感電路中，電感元件電流強(qiáng)度跟電壓成正比，即IU.用 1/*L作為比例恒量，寫(xiě)成等式，就得到I=U/*L這就是純電感電路中歐姆定律的表達(dá)式。電壓超前電路90。分析：當(dāng)交流電通過(guò)線圈時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為負(fù)號(hào)說(shuō)明自感電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向總是阻礙電流的變化。當(dāng)電感兩端有自感電動(dòng)勢(shì)，則在電感兩端必有電壓，且電壓u與自感電動(dòng)勢(shì)e相平衡。在電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流三者參考方向一致

8、的情況下，則設(shè)圖所示的電感中，有正弦電流通過(guò)，則電感兩端電壓為：波形與相量圖如下：2、在交流電容電路中對(duì)電容器來(lái)說(shuō)，其兩端極板上電荷隨時(shí)間的變化率，就是流過(guò)連接于電容導(dǎo)線中的電流，而極板上儲(chǔ)存的電荷由公式q=Cu決定，于是就有：也可寫(xiě)成：設(shè)：電容器兩端電壓由上式可知：，即 實(shí)驗(yàn)和理論均可證明，電容器的電容C越大，交流電頻率越高，則越小，也就是對(duì)電流的阻礙作用越小，電容對(duì)電流的“阻力稱做容抗，用*c代表。波形與相量圖如下：結(jié)論：電壓與電流的關(guān)系為：實(shí)驗(yàn)報(bào)告二 電路功率因素的提高一、實(shí)驗(yàn)原理: 供電系統(tǒng)由電源通過(guò)輸電線路向負(fù)載供電。負(fù)載通常有電阻負(fù)載，也有電感性負(fù)載。由于電感性負(fù)載有較大的感抗，因

9、而功率較低。 假設(shè)電源向負(fù)載傳送的功率，當(dāng)功率P和供電電壓U一定時(shí)，功率因數(shù)越低，線路電流I就越大，從而增加了線路電壓降和線路功率損耗，假設(shè)線路總電阻為R，則線路電壓降和線路功率損耗分別為；負(fù)載電感進(jìn)展能量交換，電源向負(fù)載提供有功功率的能力必然下降，從而降低了電源容量的利用率。因此，從提高供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和供電質(zhì)量，必須采取措施提高電感性負(fù)載額功率因數(shù)。 通常提高電感性負(fù)載功率因數(shù)的方法是在負(fù)載兩端并聯(lián)適當(dāng)數(shù)量的電容器，使負(fù)載的總無(wú)功功率減小，在傳送的有功功率P不變時(shí)，使得功率因數(shù)提高，線路電流減小。當(dāng)并聯(lián)電容器時(shí)，總無(wú)功功率為Q為0，此時(shí)功率因數(shù)=1，線路電流I最小。假設(shè)繼續(xù)并聯(lián)電容器，將

10、導(dǎo)致功率因數(shù)下降，線路電流增大，這種現(xiàn)象稱為過(guò)補(bǔ)償。負(fù)載功率因數(shù)可以用三表法測(cè)量電源電壓U、負(fù)載電流I和功率P，用公式計(jì)算。 (b)圖2-12-1 日光燈電路原理圖二、實(shí)驗(yàn)容1按實(shí)驗(yàn)電路圖2-12-2聯(lián)接線路。2將開(kāi)關(guān)K1閉合，電容支路開(kāi)關(guān)K2斷開(kāi) ，通電并觀察日光燈的起輝過(guò)程，待燈管點(diǎn)亮后，將開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi)，測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中C=0時(shí)的各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)，記入表2-12-1。3合上開(kāi)關(guān)K2，改變電容C的數(shù)值，將測(cè)量的數(shù)據(jù)均記入表2-12-1。注：每次改變電容之前，應(yīng)先將開(kāi)關(guān)K1閉合，待改變電容之后，再將開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi) 圖2-12-2 日光燈電路實(shí)驗(yàn)電路圖 按照書(shū)上電路圖組成實(shí)驗(yàn)電路，按下按鈕開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)自

11、耦變壓器的輸出電壓為220V，記錄功率表、功率因數(shù)表、電壓表、電流表的讀數(shù)，接入電容，從小到大增加電容容值，記錄不同電容值時(shí)的功率表、功率因數(shù)表、電壓表和電流表的讀數(shù)，記入表中。三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理P(W)U(V)Uc(V)I(A)036.38220219.9 168.8110.6 0.350 L0.470.4736.54220219.2 168.5111.5 0.321 L0.51136.87220219.6 168.4111.4 0.297 L0.561.4736.99220219.4 167.8112.3 0.273 L0.652.237.27220218.6 167.3112.0 0.2

12、31 L0.742.6737.26220219.0 167.3112.4 0.211 L0.823.237.23220218.4 167.8112.6 0.199 L0.873.6737.74220219.2 167.4112.3 0.187 L0.944.337.74220218.4 165.6113.5 0.182 L0.964.7737.79220219.1 167.5111.9 0.185 L0.945.338.59220219.9 170.2111.8 0.192 L0.91結(jié)論 在日光燈電路中，在一定圍，電容值越大，視在功率越少，有電源電壓且電路的有功功率一定時(shí)，隨電路的功率因素提

13、高，它占用電源的容量S就降低，負(fù)載電流明顯降低。實(shí)驗(yàn)報(bào)告三 虛擬一階RC電路一、實(shí)驗(yàn)原理: 1. 動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡過(guò)程是十分短暫的單次變化過(guò)程。要用普通示波器觀察過(guò)渡過(guò)程和測(cè)量有關(guān)的參數(shù)，就必須使這種單次變化的過(guò)程重復(fù)出現(xiàn)。為此，我們利用信號(hào)發(fā)生器輸出的方波來(lái)模擬階躍鼓勵(lì)信號(hào)，即利用方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍鼓勵(lì)信號(hào)；利用方波的下降沿作為零輸入響應(yīng)的負(fù)階躍鼓勵(lì)信號(hào)。只要選擇方波的重復(fù)周期遠(yuǎn)大于電路的時(shí)間常數(shù)，則電路在這樣的方波序列脈沖信號(hào)的鼓勵(lì)下，它的響應(yīng)就和直流電接通與斷開(kāi)的過(guò)渡過(guò)程是根本一樣的。2.圖3-1b所示的 RC 一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長(zhǎng)，

14、其變化的快慢決定于電路的時(shí)間常數(shù)。3. 時(shí)間常數(shù)的測(cè)定方法 用示波器測(cè)量零輸入響應(yīng)的波形如圖3-1(a)所示。根據(jù)一階微分方程的求解得知ucUme-t/RCUme-t/。當(dāng)t時(shí)，Uc()0.368Um。此時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間就等于。亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增加到0.632 Um所對(duì)應(yīng)的時(shí)間測(cè)得，如圖3-1(c)所示。(a) 零輸入響應(yīng) (b) RC一階電路 (c) 零狀態(tài)響應(yīng)圖 3-14. 微分電路和積分電路是RC一階電路中較典型的電路， 它對(duì)電路元件參數(shù)和輸入信號(hào)的周期有著特定的要求。一個(gè)簡(jiǎn)單的 RC串聯(lián)電路， 在方波序列脈沖的重復(fù)鼓勵(lì)下， 當(dāng)滿足RC條件時(shí)，即稱為積分電路。因?yàn)榇藭r(shí)電路的輸出信號(hào)電壓

15、與輸入信號(hào)電壓的積分成正比。利用積分電路可以將方波轉(zhuǎn)變成三角波。從輸入輸出波形來(lái)看，上述兩個(gè)電路均起著波形變換的作用，請(qǐng)?jiān)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程仔細(xì)觀察與記錄。實(shí)驗(yàn)線路板采用HE-14實(shí)驗(yàn)掛箱的“一階、二階動(dòng)態(tài)電路，如圖3-3所示，請(qǐng)認(rèn)清R、C元件的布局及其標(biāo)稱值，各開(kāi)關(guān)的通斷位置等等。二、實(shí)驗(yàn)容 1. 從電路板上選R10K，C6800pF組成如圖3-2(b)所示的RC充放電電路。ui為脈沖信號(hào)發(fā)生器輸出的Um3V、f1KHz的方波電壓信號(hào)，并通過(guò)兩根同軸電纜線，將鼓勵(lì)源ui和響應(yīng)uc的信號(hào)分別連至虛擬示波器接口箱的兩個(gè)輸入口CH1和CH2。這時(shí)可在示波器的屏幕上觀察到鼓勵(lì)與響應(yīng)的變化規(guī)律，請(qǐng)測(cè)算出時(shí)間常數(shù)

16、，并用方格紙按1:1 的比例描繪波形。少量地改變電容值或電阻值，定性地觀察對(duì)響應(yīng)的影響，記錄觀察到的現(xiàn)象。2. 令R10K，C0.01F，觀察并描繪響應(yīng)的波形。繼續(xù)增大C 之值，定性地觀察對(duì)響應(yīng)的影響。 3. 令C0.01F，R100，組成如圖3-2(a)所示的微分電路。在同樣的方波鼓勵(lì)信號(hào)Um3V，f1KHz作用下，觀測(cè)并描繪鼓勵(lì)與響應(yīng)的波形。圖3-3 動(dòng)態(tài)電路、選頻電路實(shí)驗(yàn)板三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論輸入為頻率為50Hz的方波，經(jīng)過(guò)微分電路后，輸出為變化很陡峭的曲線。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)方波電壓加在微分電路的兩端輸入端時(shí)，電容C上的電壓開(kāi)場(chǎng)因充電而增加。而流過(guò)電容C的電流則隨著充電電壓的上升而下降。電流經(jīng)過(guò)微分電路

17、R、C的規(guī)律可用下面的公式來(lái)表達(dá)i = (V/R)e-(t/CR) i-充電電流A；v-輸入信號(hào)電壓V； R-電路電阻值歐姆； C-電路電容值F； e-自然對(duì)數(shù)常數(shù)2.71828； t-信號(hào)電壓作用時(shí)間秒； CR-R、C常數(shù)R*C 由此我們可以看出輸出局部即電阻上的電壓為i*R，結(jié)合上面的計(jì)算，我們可以得出輸出電壓曲線計(jì)算公式為：iR = Ve-(t/CR)積分電路可將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為鋸齒波或三角波，還可將鋸齒波轉(zhuǎn)換為拋物波。電路原理很簡(jiǎn)單，都是基于電容的沖放電原理，這里就不詳細(xì)說(shuō)了，這里要提的是電路的時(shí)間常數(shù)R*C，構(gòu)成積分電路的條件是電路的時(shí)間常數(shù)必須要大于或等于10倍于輸入波形的寬度。

18、輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的積分成正比的電路，稱為積分電路。原理：Uo=Uc=(1/C)icdt,因Ui=UR+Uo,當(dāng)t=to時(shí)，Uc=Oo.隨后C充電，由于RCTk,充電很慢，所以認(rèn)為Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)icdt=(1/RC)icdt這就是輸出Uo正比于輸入U(xiǎn)i的積分icdtRC電路的積分條件：RCTk實(shí)驗(yàn)報(bào)告四 用數(shù)字電橋測(cè)交流參數(shù) 一、實(shí)驗(yàn)原理圖1是交流電橋的原理線路，它與直流單臂電橋原理相似。在交流電橋中，四個(gè)橋臂一般是由交流電路元件如電阻、電感、電容組成；電橋的電源通常是正弦交流電源；交流平衡指示儀的種類很多，適用于不同頻率圍。頻率為200Hz以下時(shí)可采

19、用諧振式檢流計(jì)；音頻圍可采用耳機(jī)作為平衡指示器；音頻或更高的頻率時(shí)也可采用電子指零儀器；也有用電子示波器或交流毫伏表作為平衡指示器的。本實(shí)驗(yàn)采用高靈敏度的交流檢流計(jì)，檢流計(jì)指針指零或到達(dá)最小時(shí)，電橋到達(dá)平衡。圖1一、交流電橋的平衡條件本實(shí)驗(yàn)在正弦穩(wěn)態(tài)的條件下討論交流電橋的根本原理。在交流電橋中，四個(gè)橋臂由阻抗元件組成，在電橋的一個(gè)對(duì)角線CD上接入交流檢流計(jì)，另一對(duì)角線AB上接入交流電源。當(dāng)調(diào)節(jié)電橋參數(shù)，使交流檢流計(jì)中無(wú)電流通過(guò)時(shí)即，CD兩點(diǎn)的電位相等，電橋到達(dá)平衡，這時(shí)有：1即： 2兩式相除有：3當(dāng)電橋平衡時(shí)，由此可得： 4所以 5上式就是交流電橋的平衡條件，它說(shuō)明：當(dāng)交流電橋到達(dá)平衡時(shí)，相對(duì)

20、橋臂的阻抗的乘積相等。由圖1可知，假設(shè)第二橋臂由被測(cè)阻抗構(gòu)成，則：6當(dāng)其它橋臂的參數(shù)時(shí)，就可決定被測(cè)阻抗Z*的值。二、實(shí)驗(yàn)結(jié)論交流電橋的平衡條件我們?cè)谡曳€(wěn)態(tài)的條件下討論交流電橋的根本原理。在交流電橋中，四個(gè)橋臂由阻抗元件組成，在電橋的一個(gè)對(duì)角線cd上接入交流指零儀，另一對(duì)角線ab上接入交流電源。當(dāng)調(diào)節(jié)電橋參數(shù)，使交流指零儀中無(wú)電流通過(guò)時(shí)即I0=0，cd兩點(diǎn)的電位相等，電橋到達(dá)平衡，這時(shí)有Uac=Uad Ucb=Udb即： I1Z1=I4Z4 I2Z2=I3Z3兩式相除有： 當(dāng)電橋平衡時(shí)，I0=0，由此可得： I1=I2， I3=I4所以 Z1Z3=Z2Z4 上式就是交流電橋的平衡條件，它說(shuō)明

21、：當(dāng)交流電橋到達(dá)平衡時(shí)，相對(duì)橋臂的阻抗的乘積相等。由圖4-13-1可知，假設(shè)第一橋臂由被測(cè)阻抗Z*構(gòu)成，則：當(dāng)其他橋臂的參數(shù)時(shí)，就可決定被測(cè)阻抗Z*的值。實(shí)驗(yàn)報(bào)告五 差動(dòng)放大電路實(shí)驗(yàn)原理 圖51是差動(dòng)放大器的根本構(gòu)造。它由兩個(gè)元件參數(shù)一樣的根本共射放大電路組成。當(dāng)K接入左邊時(shí)，構(gòu)成典型的差動(dòng)放大器。調(diào)零電位器RP用來(lái)調(diào)節(jié)V1、V2管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使得輸入信號(hào)Ui=0時(shí)，雙端輸出電壓Uo=0。RE為兩管共用的發(fā)射極電阻，它對(duì)差模信號(hào)無(wú)負(fù)反響作用，因而不影響差模電壓放大倍數(shù)，但對(duì)共模信號(hào)有較強(qiáng)的負(fù)反響作用，故可以有效地抑制零漂，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。圖51 當(dāng)K接入右邊時(shí)，構(gòu)成具有恒流源的差動(dòng)放大器，用

22、晶體管恒流源代替發(fā)射極電阻RE，可以進(jìn)一步提高差動(dòng)放大器抑制共模信號(hào)的能力。 1靜態(tài)工作點(diǎn)的估算 典型電路 恒流源電路 2差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù) 當(dāng)差動(dòng)放大器的射極電阻RE足夠大，或采用恒流源電路時(shí)，差模電壓放大倍數(shù)Ad由輸出端方式?jīng)Q定，而與輸入方式無(wú)關(guān)。Ad= =Uo RCUi RB1rBo (1)RP12 雙端輸出 RE=，RP在中心位置Ad1 = = Ad Ad2 = = AdUo 1 UC2 1Ui 2 Ui 2單端輸出 當(dāng)輸入共模信號(hào)時(shí)，假設(shè)為單端輸出，則有AC1 = AC2 = = UC1 Rc RcU1 RB1rbe(1)( RP2RE) 2RE12AC = =0Uo

23、Ui假設(shè)為雙端輸出，在理想情況下實(shí)際上由于元件不可能完全對(duì)稱，因此AC也不絕對(duì)等于零。 3共模抑制比CMRR 為了表征差動(dòng)放大器對(duì)有用信號(hào)(差模信號(hào))的放大作用和對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，通常用一個(gè)綜合指標(biāo)來(lái)衡量，即共模抑制比 或 差動(dòng)放大器的輸入信號(hào)可采用直流信號(hào)也可用交流信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)由信號(hào)源提供頻率f=1KHz的正弦信號(hào)為輸入信號(hào)。二、實(shí)驗(yàn)容1、測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)按方案連接電路調(diào)零：將Vi1和Vi2接地，接通直流電源，調(diào)節(jié)Rp使雙端輸出電壓Vo=0測(cè)量V1,V2,V3的對(duì)地電壓對(duì)地電壓Vc1Vc2Vc3Vb1Vb2Vb3Ve1Ve2Ve3測(cè)量值V6.346.370.750.000.00-7.95-

24、0.62-0.62-8.602、測(cè)量差模電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)： 將輸入端接入+0.1V，-0.1V的直流電壓信號(hào)；將輸入端B1,B2短接，一端接入輸入端記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)并計(jì)算共模抑制比差模輸入測(cè)量值計(jì)算值信號(hào)Vc1Vc2V0雙Ad1Ad2Ad雙+0.1V3.828.925.0238.289.250.2-0.1V共模輸入測(cè)量值計(jì)算值信號(hào)Vc1Vc2V0雙Ad1Ad2Ad雙+0.1V5.407.281.8854-72.8-18.8-0.1V5.407.291.8854-72.9-18.9共模抑制比Ad=50.2 Ac=18.8 則其比為2.67差模Ad1=Vc1/UI=38.2 Ad2=Vc

25、2/UI=-89.2 Ad雙=Vo雙/UI=50.2共模+0.1V： Ad1=Vc1/UI=54 Ad2=Vc2/UI=-72.8 Ad雙=Vo雙/UI=-18.8Ad1=Vc1/UI=54 Ad2=Vc2/UI=-72.9 Ad雙=Vo雙/UI=-18.93.單端輸入的差分放大電路B2接地組成單端輸入差分放大器，b1端接入+0.1V,-0.1V測(cè)量單端雙端輸出的電壓值電壓值單端Av雙端Av信號(hào)Vc1Vc2V0直流+0.1V4.498.213.72-1-2直流-0.1V6.426.25-0.17-1-2三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 輸入阻抗較高,抗干擾能力強(qiáng)是對(duì)雙極性晶體管電路而言的.輸入阻抗越高，抗干擾能力

26、就強(qiáng)。 共模抑制比高對(duì)差模信號(hào)有放大作用，對(duì)共模信號(hào)沒(méi)有放大作用通常情況下，差動(dòng)放大器用來(lái)放大微弱電信號(hào)的。實(shí)驗(yàn)報(bào)告六 負(fù)反響電路一、實(shí)驗(yàn)原理1.以下圖為帶有電壓串聯(lián)負(fù)反響的兩極阻容耦合放大器電路，在電路過(guò)Rr把輸出電壓Uo引回到輸入端，家在晶體管T1的發(fā)射極上，在發(fā)射極電阻Rf1上形成反響電壓Uf。主要性能指標(biāo)如下：1閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Ar=Av/1+AvFv ,Av為開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。 圖1為帶有電壓串聯(lián)負(fù)反響的兩極阻容耦合放大器反響系數(shù) Fv=RF1/Rf+RF1輸入電阻 R1f=(1+AvFv)Rf Rf 為根本放大器的輸入電阻輸出電阻 Rof=Ro/(1+AvoFv) Ro 為根本放大器的

27、輸出電阻 Avo為根本放大器Rl=時(shí)的電壓放大倍數(shù)。本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量放大器的動(dòng)態(tài)參數(shù)，即去掉圖1的反響作用，得到根本放大器電路如以下圖2 圖2根本放大器二、實(shí)驗(yàn)容靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量條件：Ucc=12V,Ui=0V用直流電壓表測(cè)第一級(jí)，第二級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)。Us(V)UE(V)Uc(V)Ic(mA)第一級(jí)2.812.147.332.00第二級(jí)2.722.057.352.00 表312.測(cè)量根本放大器的各項(xiàng)性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)將圖2改接，即把Rf斷開(kāi)后風(fēng)別并在RF1和RL上。 測(cè)量中頻電壓放大倍數(shù)Av，輸入輸出電阻Ri和Ro。條件;f=1KH,Us=5mV的正弦信號(hào)，用示波器監(jiān)視輸出波形，在輸出波形不失真的情況

28、下用交流毫伏表測(cè)量Us,Ui,UL計(jì)入32表 根本放大器Us(mV)Ui(mV)UL(V)Uo(V)AvRf(K)Ro(K)5.00.50.250.485001.112.208負(fù)反響放大器Us(mV)Ui(mV)UL(V)Uo(V)AvfRif(K)Rof(K)5.02.30.140.20878.521.028 表32保持Us不變，斷開(kāi)負(fù)載電阻RL，測(cè)量空載時(shí)的輸出電壓Uo計(jì)入32表實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、負(fù)反響在電子電路中的作用：改善放大器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，如穩(wěn)定放大倍數(shù)，改變輸入輸出電阻，減小非線性失真和展寬通頻帶，但同時(shí)也會(huì)使放大器的放大倍數(shù)降低。2、與根本放大電路實(shí)驗(yàn)時(shí)相比，其輸入電阻變大，使電路在采集

29、原始信號(hào)時(shí)其真度提高，其輸出電阻減小式電路攜帶負(fù)載的能力提高；同時(shí)其帶寬增加；電路的的穩(wěn)定性也有所增加；但是其放大倍數(shù)明顯變低。實(shí)驗(yàn)報(bào)告七 算術(shù)運(yùn)算電路一、實(shí)驗(yàn)容1、選擇集成運(yùn)算放大器 選用集成運(yùn)算放大器時(shí)，應(yīng)先查閱有關(guān)產(chǎn)品手冊(cè)，了解以下主要參數(shù)：運(yùn)放的開(kāi)環(huán)電壓增益Auo，運(yùn)放的開(kāi)環(huán)帶寬BWo，運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓UIO、輸入失調(diào)電壓溫漂UIO/T，輸入失調(diào)電流IIo、輸入失調(diào)電流溫漂IIO/T，輸入偏置電流IIB，運(yùn)放的差模輸入電阻Rid和輸出電阻Ro等。 為了減小比例放大電路的閉環(huán)電壓增益誤差，提高放大電路的工作穩(wěn)定性，應(yīng)盡量選用輸入失調(diào)參數(shù)小，開(kāi)環(huán)電壓增益和差模輸入電阻大，輸出電阻小的集成

30、運(yùn)放。 為了減小比例放大電路的動(dòng)態(tài)誤差，主要是頻率失真與相位失真，集成運(yùn)算放大器的增益帶寬積AuBW和轉(zhuǎn)換速率SR還應(yīng)滿足以下關(guān)系： AuBW AufBWf SR 2fma*UOma*上式中，fma* 是輸入信號(hào)的最高工作頻率。 UOma* 是集成運(yùn)算放大器的最大輸出電壓。計(jì)算最正確反響電阻 按以下公式計(jì)算最正確反響電阻：= 為了保證放大電路工作時(shí)，不超過(guò)集成運(yùn)算放大器所允許的最大輸出電流IOma*，Rf 值的選取還必須滿足：。 如果算出來(lái)的Rf太小，不滿足上式時(shí)，應(yīng)另外選擇一個(gè)最大輸出電流IOma*較大且能滿足式1中要求的運(yùn)算放大器。在放大倍數(shù)要求不高的情況下，可以選用比最正確反響電阻值大的

31、Rf。 3計(jì)算輸入電阻R1 由上式計(jì)算出來(lái)的R1必須大于或等于設(shè)計(jì)要求規(guī)定的閉環(huán)輸入電阻Rif。否則應(yīng)改變Rf的值，或另選差模輸入電阻高的集成運(yùn)算放大器。 4計(jì)算平衡電阻RP RP=R1/Rf5計(jì)算輸入失調(diào)溫漂電壓要求UI 100UI，這樣才能使溫漂引起的誤差小于1%。假設(shè)UI不滿足要求，應(yīng)另外選擇漂移小的集成運(yùn)算放大器。 2、反相比例放大電路的調(diào)試與性能測(cè)試消除自激振蕩按照所設(shè)計(jì)的電路和計(jì)算的參數(shù)，選擇元件，安裝電路，弄清集成運(yùn)放的電源端，調(diào)零端、輸入與輸出端。根據(jù)所用運(yùn)放的型號(hào)和Auo的大小，考慮是否需要相位補(bǔ)償。假設(shè)需要相位補(bǔ)償，應(yīng)從使用手冊(cè)中查出相應(yīng)的補(bǔ)償電路及其元件參數(shù)。當(dāng)完成相位補(bǔ)

32、償后，將放大電路的輸入端接地，檢查無(wú)誤后，接通電源。用示波器觀察其輸出端是否有振蕩波形。假設(shè)有振蕩波形，應(yīng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整補(bǔ)償電路的參數(shù)，直至完全消除自激振蕩為止。在觀察輸出波形時(shí)，應(yīng)把噪聲波形和自激振蕩波形區(qū)分開(kāi)來(lái)。噪聲波形是一個(gè)頻率不定，幅值不定的波形，自激振蕩波形是一個(gè)頻率和幅度固定的周期波形。調(diào)零把輸入端接地，用直流電壓表測(cè)量輸出電壓，檢查輸出電壓UO是否等于零，假設(shè)UO不等于零，應(yīng)仔細(xì)調(diào)節(jié)運(yùn)放的調(diào)零電位器，使輸出電壓為零。在輸入端參加UI=0.1V的直流信號(hào),用直流電壓表測(cè)量輸出電壓。將測(cè)量值與計(jì)算值進(jìn)展比較，看是否滿足設(shè)計(jì)要求。 4觀察輸出波形在輸入端參加f=1000Hz，Uim=1V的

33、交流信號(hào)，用示波器觀察輸出波形，假設(shè)輸出波形出現(xiàn)“平頂形失真，說(shuō)明運(yùn)放已進(jìn)入飽和區(qū)工作，此時(shí)應(yīng)提高電源電壓，以消除“平頂形失真。 R1 Rf 1同相比例放大電路的特點(diǎn) 由運(yùn)算放大器組成的同相輸入比例 R1 741 Uo 放大電路如圖2所示。 UI 同相放大器的電壓放大倍數(shù)為： Rf 圖2 同相同相放大器的輸入電阻為： 比例放大器Rif=R1/Rf+Rid1+Auo F 其中：Rid是運(yùn)放的差模輸入電阻，Auo是集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)電壓增益，F(xiàn)=R1/(R1+Rf為反響系數(shù)。輸出電阻：Ro0 放大器同相端的直流平衡電阻為：RP = Rf / R1。 9放大器的閉環(huán)帶寬為： 10最正確反響電阻 2同相比

34、例放大電路的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)同相比例放大電路，性能指標(biāo)和條件如下：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf，閉環(huán)帶寬BWf，閉環(huán)輸入電阻Rif，最小輸入信號(hào)UImin，最大輸出電壓UOma*，負(fù)載電阻RL，工作溫度圍。設(shè)計(jì)步驟：選擇集成運(yùn)算放大器 在設(shè)計(jì)同相放大器時(shí)，對(duì)于所選用的集成運(yùn)算放大器，除了要滿足反相比例放大電路設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)要求外，集成運(yùn)放共模輸入電壓的最大值還必須滿足實(shí)際共模輸入信號(hào)的最大值。并且要求集成運(yùn)放具有很高的共模抑制比。當(dāng)要求共模誤差電壓小于UOC時(shí)，集成運(yùn)放的共模抑制比必須滿足：式中：UIC是運(yùn)放輸入端的實(shí)際共模輸入信號(hào)。UOC是運(yùn)放的共模誤差電壓。實(shí)驗(yàn)報(bào)告八 整流、濾波和穩(wěn)壓電路一

35、、實(shí)驗(yàn)原理 整流電路的任務(wù)是利用二極管的單向?qū)щ娦?，把正、?fù)交變的50Hz電網(wǎng)電壓變成單方向脈動(dòng)的直流電壓。整流電路只是將交流電變換為單方向的脈動(dòng)電壓和電流，由于后者含有較大的交流成分，通常還需在整流電路的輸出端接入濾波電路，以濾除交流分量，從而得到平滑的直流電壓。由波形可知： 1.開(kāi)關(guān)S翻開(kāi)時(shí)，電容兩端電壓為變壓器付邊的最大值。2 .開(kāi)關(guān)S閉合，即為電容濾波電阻負(fù)載，當(dāng)變壓器付邊電壓大于電容上電壓時(shí)，電容充電，輸出電壓升高，當(dāng)時(shí)電容放電，輸出下降。如此充電快，放電慢的不斷反復(fù)，在負(fù)載上將得到比較平滑的輸出電壓。當(dāng)負(fù)載電阻越大時(shí)，放電越慢，紋波電壓越小，負(fù)載電阻小時(shí)，放電快，紋波大，而且輸出電

36、壓低。為此有三種情況下的輸出電壓估算值：1)電容濾波，負(fù)載開(kāi)路時(shí)。2)無(wú)電容濾波，電阻負(fù)載時(shí)，輸出電壓平均值為：。3)電容濾波，電阻負(fù)載時(shí)通常用下式進(jìn)展估算，通常按估算。為確保二極管平安工作，要求：不同電子設(shè)備要求其電源電壓的平滑程度不同，為此可采用不同的濾波電路。常見(jiàn)的有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波電路(兩個(gè)或兩個(gè)以上濾波元件組成)。二、線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路整流濾波后的電壓是不穩(wěn)壓的，在電網(wǎng)電壓或負(fù)載變化時(shí)，該電壓都會(huì)產(chǎn)生變化，而且紋波電壓又大。所以，整流濾波后，還須經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路，才能使輸出電壓在一定的圍穩(wěn)定不變。1.穩(wěn)壓電路(電源)的主要性能指標(biāo)輸出的穩(wěn)定電壓值Vo，最大輸出電流Ima*，輸

37、出紋波電壓V，穩(wěn)壓系數(shù)(電壓調(diào)整率)，該值越小，穩(wěn)定性越好。輸出電阻(阻)，阻越小越好。結(jié)論1、單相半波整流電路 在交流電一個(gè)周期，二極管半個(gè)周期導(dǎo)通半個(gè)周期截止，以后周期重復(fù)上述過(guò)程。2.單相橋式整流電路 在交流輸入電壓的正負(fù)半周，都有同一個(gè)方向的電流流過(guò)負(fù)載。3.單相橋式整流電容濾波電路 在交流電一個(gè)周期，電容器C充放電各兩次。經(jīng)電容器濾波后，輸出電壓就比較平滑了，交流成分大大減少，而且輸出電壓平均值得到提高。實(shí)驗(yàn)報(bào)告九 編碼器和譯碼器 一、實(shí)驗(yàn)原理： 1 10- 4線優(yōu)先編碼器74HC14774HC147外引線排列如圖1所示，邏輯符號(hào)如圖2所示。圖1 74HC147外引腳排列圖 圖2 7

38、4HC147邏輯符號(hào)如圖74HC147有9路輸入信號(hào)，4位BCD碼輸出，因輸出端帶圈，所以輸入輸出均為低電平有效。他將09十個(gè)十進(jìn)制數(shù)編成4位BCD碼，可把輸入端的9路輸入信號(hào)和隱含的不變信號(hào)按優(yōu)先級(jí)進(jìn)展編碼，且優(yōu)先級(jí)別高的排斥級(jí)別低的。當(dāng)輸入端都無(wú)效時(shí)，隱含著對(duì)0路信號(hào)進(jìn)展編碼輸出采用反碼輸出。74HC147的功能見(jiàn)表1。表1 10- 4線優(yōu)先編碼器74HC147輸 入輸 出HHHHHHHHHHHHHLLHHLLHLHHHLHHHLLLLHHHHLLHLHHHHHLHLLHHHHHHLHHLHHHHHHHHLLLHHHHHHHHHLHLHHHHHHHHHHHL2 8-3線優(yōu)先編碼器74LS1

39、4874LS148是8-3線優(yōu)先編碼器邏輯符號(hào)如圖3，外引線排列如圖4所示。共有8個(gè)輸入信號(hào)，且輸入低電平有效。三位代碼輸出端反碼輸出。圖3 邏輯符號(hào)如圖 圖4外引線排列圖其中，為選通輸入端，YS為選通輸出端，為優(yōu)先擴(kuò)展輸出端。74LS148功能見(jiàn)表2。表2 74LS148功能表輸 入輸 出111111011111111111100000001001001010011010010011101101001111100010011111101010011111111001001111111111013 3-8線二進(jìn)制譯碼器74LS13874LS138是3-8線二進(jìn)制譯碼器，其邏輯符號(hào)如圖5，外引線

40、排列如圖6所示。圖5 74LS138邏輯符號(hào)圖 圖6 外引線排列圖74LS138譯碼器有3個(gè)使能端，當(dāng)時(shí)允許譯碼，否則制止譯碼。A2、A1、A3為3個(gè)地址輸入端。為8個(gè)輸出端。74LS138其功能見(jiàn)表3.表3 74LS138其功能見(jiàn)表輸 入輸 出11111111111111111101111111110000001111111100001101111111000101101111110001111101111100100111101111001011111101110011011111101100111111111104 7段顯示譯碼器74LS47 74LS47是驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極的數(shù)碼管的譯碼器。其

41、邏輯符號(hào)如圖7，外引線排列如圖8所示。圖7 邏輯符號(hào)圖 圖8外引線排列如圖74LS47輸出低電平有效，即輸出為0時(shí)，對(duì)應(yīng)字段點(diǎn)亮；輸出為1時(shí)，對(duì)應(yīng)字段熄滅。A、B、C、D接收二進(jìn)制碼輸入，的輸出分別驅(qū)動(dòng)7段譯碼器的af段。其功能見(jiàn)表4。表4 74LS47功能表功能及數(shù)字輸 入輸 出顯示字形數(shù)碼DCBAabcdefg滅燈01111111滅燈試燈0100000008滅零10000011111111滅零0110000100000010110001110011111210010100000102310011100001103410100110011004510101101001005610110111

42、0000067891011110001111781100010000000891100110001100912HHHLLH101110013HHHLHH0111010014HHHHLH111000015HHHHHH1111111L1111111熄滅HLLLLLL1111111滅零LH0000000測(cè)試二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)步驟、記錄、數(shù)據(jù)、分析1. 實(shí)驗(yàn)容與完成情況：1測(cè)試74LS148的邏輯功能，并填表說(shuō)明。添表52測(cè)試譯碼器74LS47控制管腳、和的功能。添表63用proteus設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字顯示系統(tǒng)，要求輸入十進(jìn)制數(shù)據(jù)09，通過(guò)數(shù)碼管顯示。觀察并記錄顯示結(jié)果。原理圖畫(huà)在下面，記錄結(jié)果貼在結(jié)

43、論局部2. 出現(xiàn)的已解決的問(wèn)題與解決方法： 1在74LS47功能表中，當(dāng) =1，=1，=0，DCBA=0000時(shí)，輸出abcdefg=0000001是錯(cuò)誤的，要得到輸出顯示結(jié)果為0，應(yīng)該將=1，此時(shí)才不會(huì)因靜態(tài)滅零而不顯示任何數(shù)字。 2再用Proteus設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字顯示系統(tǒng)中直接把、三個(gè)端口接高電平，不考慮測(cè)試、滅燈、滅零的情況，從而使74LS47直接工作譯碼狀態(tài)。3. 未解決的問(wèn)題與可能的解決方案： 當(dāng)通過(guò)BUTTON按鍵實(shí)現(xiàn)、上下電平控制時(shí)，未能實(shí)現(xiàn)數(shù)字的正常顯示。正確設(shè)置各個(gè)端口的控制電平可能實(shí)現(xiàn)對(duì)、三個(gè)端口的正常控制。三、結(jié)論1. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：(1) 測(cè)試74LS148的邏輯功能表

44、5 74LS148的邏輯功能測(cè)試結(jié)果輸 入輸 出1 11 1 1 1011111111 1 1 1 1 000 0 0 0 0 1001 0 0 1 0 10011 0 1 0 0 100111 0 1 1 0 1001111 1 0 0 0 10011111 1 0 1 0 100111111 1 1 0 0 1001111111 1 1 1 0 12測(cè)試譯碼器74LS47控制管腳、和的功能表6 譯碼器74LS47控制管腳、和的功能測(cè)試結(jié)果功能及數(shù)字輸 入輸 出顯示字形數(shù)碼DCBAabcdefg滅燈01111111滅燈試燈0100000008滅零10000011111111滅零0110000

45、10000001011000111001111121001010010010231001110000110341010011001100451010110100100561011011100000678910111100011117811000100000008911001100011009L1111111熄滅HLLLLLL1111111滅零LH0000000測(cè)試實(shí)驗(yàn)報(bào)告十 數(shù)據(jù)選擇器一、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)據(jù)選擇器multiple*er 又稱為多路開(kāi)關(guān)，事一種重要的組合邏輯部件，它可以實(shí)現(xiàn)從多路數(shù)據(jù)中選擇任何一路數(shù)據(jù)輸出，選擇的控制由專門(mén)的端口編碼決定，稱為地址碼，數(shù)據(jù)選擇器可以完成很多邏輯功能，例如

46、函數(shù)發(fā)生器、桶形移位器、并串轉(zhuǎn)化器、波形產(chǎn)生器等。雙四選一數(shù)據(jù)選擇器常見(jiàn)的雙四選一數(shù)據(jù)選擇器為T(mén)TL雙極型數(shù)字集成邏輯電路74LS153，它有兩個(gè)四選一，外形為雙列直插，示，邏輯符號(hào)如圖3.1。其中為數(shù)據(jù)輸入端，為數(shù)據(jù)輸出端，為數(shù)據(jù)選擇器的控制端地址碼，同時(shí)控制兩個(gè)選擇器的數(shù)據(jù)輸出，為工作狀態(tài)控制端使能端，74LS153的功能參見(jiàn)表4.1圖3.1輸入輸出1*000001D02D00011D12D10101D22D20111D32D3用四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153實(shí)現(xiàn)全加器由題目要求可知，要實(shí)現(xiàn)的加法器是以二進(jìn)制作運(yùn)算的，其真值表如圖4.1所示：其中A，B表示參加加法運(yùn)算的項(xiàng)，C為來(lái)自低位的進(jìn)

47、位，則S為所加數(shù)的和，Co為向高位的進(jìn)位，則ABC的邏輯關(guān)系進(jìn)展轉(zhuǎn)化可得出以下的邏輯關(guān)系表4.1： 全加器真值表 ABCSCo 0 000000110010100110110010101011100111111B A0101B A0101表4.1 所以：對(duì)應(yīng)于四選一數(shù)據(jù)選擇器，用全加器的輸入端A,B代替數(shù)據(jù)選擇器的控制端，用來(lái)自低位的進(jìn)位C的不同狀態(tài)來(lái)代替數(shù)據(jù)選擇器的輸入端，則輸出1Q，2Q就是所得的結(jié)果：S和Co。且輸入與輸出的關(guān)系式為：用四選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)全加全減電路。按照題目要求，實(shí)現(xiàn)全加全減為一體的電路只需要用一個(gè)輸入量M加以區(qū)分即可，當(dāng)M=1時(shí)電路為全減器，當(dāng)M=0時(shí)電路為全加器。

48、此時(shí)邏輯電路的真值表可表示為： 全加全減器真值表MABCSC000000000110001010001101010010010101011001011111MABCSCo100000100111101011101101110010110100111000111111表5.1由上表觀察可知，對(duì)應(yīng)于四選一數(shù)據(jù)選擇器，用輸入端A,M代替數(shù)據(jù)選擇器的控制端，用來(lái)自低位的進(jìn)位C和B用門(mén)電路實(shí)現(xiàn)的不同狀態(tài)來(lái)代替數(shù)據(jù)選擇器的輸入端，則輸出1Q，2Q就是所得的結(jié)果：S和Co。且輸入與輸出的關(guān)系式及這些變量之間的邏輯關(guān)系表為：MASCo00BC01BCB+C10B+C11BCBC 表6.1且：74LS86電路與

49、74LS00。74LS86電路與74LS00的電路外形構(gòu)造極為相似，但實(shí)現(xiàn)的邏輯功能是雙變量的異或，而74LS00實(shí)現(xiàn)的雙變量的與非。二、實(shí)驗(yàn)容設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全加器，要求只能使用74LS153 74LS00門(mén)電路。按實(shí)驗(yàn)原理中的容依次在74LS153輸入端接入相應(yīng)的A，信號(hào)即可。且三者之間的邏輯關(guān)系可以用74LS00來(lái)實(shí)現(xiàn)，連接電路的模擬圖如下：設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全加全減的組合邏輯電路，要求當(dāng)M=1時(shí)電路為全減器，當(dāng)M=0時(shí)電路為全加器，電路由74LS153，74LS00，74LS86組合。按照實(shí)驗(yàn)容一的步驟及實(shí)驗(yàn)原理，電路的連接如以下圖所示：三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1、通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉、合來(lái)代表數(shù)據(jù)選擇器的輸入信號(hào)，通過(guò)

50、兩個(gè)燈來(lái)表示輸出結(jié)果，則顯示的結(jié)果與真值表的容一致。 2、在本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)容的方法很多，例如寫(xiě)出真值表的邏輯函數(shù)式，對(duì)照74LS153電路輸出函數(shù)式，利用其他門(mén)電路拼湊出所需要的輸入信號(hào)形式。同時(shí)降維配合觀察真值表也是解決此類問(wèn)題的捷徑。實(shí)驗(yàn)報(bào)告十一 觸發(fā)器一、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備用兩個(gè)與非門(mén)連接一個(gè)RS觸發(fā)器。實(shí)驗(yàn)電路圖如以下圖：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先選擇一個(gè)輸出為Q端，測(cè)試輸入的清零和置1的特性，確定清零與置1端，然后開(kāi)場(chǎng)測(cè)試，把握住上一輸入的次態(tài)即為這一狀態(tài)的現(xiàn)態(tài)。下面即為RS觸發(fā)器的特性表RSQnQn+1000無(wú)效001無(wú)效010001101001101111001111實(shí)驗(yàn)容 其

51、中實(shí)驗(yàn)中可以知道清零和置1端都是低電平有效，結(jié)論RS觸發(fā)器在一定狀態(tài)下能起到保持狀態(tài)的作用。對(duì)邊沿D觸發(fā)器74LS74的邏輯功能測(cè)試進(jìn)展動(dòng)態(tài)測(cè)試，填寫(xiě) D觸發(fā)器的特性表。電路圖如下所示其中選擇的是動(dòng)態(tài)測(cè)試法。輸入為100KHz的脈沖，CLK輸入是500KHz脈沖。在測(cè)試時(shí)候1PRN和1CLRN要置與高電平轉(zhuǎn)態(tài)。其中測(cè)試D和Q的信號(hào)：其中CH1為輸入，CH2為輸出，可以看出：工程CH1CLKCH2Q最大值3.80V4.20V最小值0.10V0.00V峰峰值3.70V4.20V頻率/周期500KHz/2.00us100KHz/10.00us脈寬/占空比1.00us/50%4.00us/40%其中CH1為CLK，CH2為D，工程CH1CLKCH2D最大值3.80V3.90V最小值0.10V0.10V峰峰值3.70V3.80V頻率/周期500KHz/2.00us100KHz/10.00us脈寬/占空比1.0us/50%4.00us/40%其中CH1，CH2分別為D和Q，波形參數(shù)：工程CH1DCH2Q最大值3.80V4.00V最小值0.10V0.10V峰峰值3.70V3.90V頻率/周期100KHz/10.00us100KHz/1