電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

《子驗(yàn)129472525(共38本頁僅作為文檔封面，使用時(shí)請(qǐng)直接刪除即可--內(nèi)頁可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小--

《電電子》實(shí)指導(dǎo)機(jī)電學(xué)實(shí)中心年月

目錄實(shí)驗(yàn)一電路基定律........................................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)二RC一電路響測(cè)試.........................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)三三相交電路........................................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)四三相異電動(dòng)機(jī)的控.........................................................錯(cuò)誤!定義書簽。實(shí)驗(yàn)五共射極管放大電路............................................................錯(cuò)誤!定義書簽。實(shí)驗(yàn)六集成運(yùn)放大器....................................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)七門電路觸發(fā)器....................................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)八集成計(jì)器與寄存器應(yīng)用.................................................錯(cuò)誤!未定書簽。實(shí)驗(yàn)九定時(shí)器及其應(yīng).............................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)十直流穩(wěn)電源綜合實(shí).........................................................錯(cuò)誤!定義書簽。-1

實(shí)驗(yàn)一電路基本定律一、實(shí)目的1．驗(yàn)證基氏定律（KCL、2．驗(yàn)證迭加定理3．驗(yàn)證戴維南定理4．加深對(duì)電流、電壓參考方向的理解5．正確使用直流穩(wěn)壓電源和萬用電表二、儀設(shè)備1．—DG2電路分析實(shí)驗(yàn)箱2．MF－10型萬用表及數(shù)字萬用表三、預(yù)內(nèi)容

1臺(tái)各1臺(tái)1．認(rèn)真閱讀—電路分析實(shí)驗(yàn)箱使用說明（見附錄）2．預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容步驟；寫預(yù)習(xí)報(bào)告，設(shè)計(jì)測(cè)量表格并計(jì)算理論值3．根據(jù)—DG2電路分析實(shí)驗(yàn)箱設(shè)計(jì)好連接線路四、實(shí)原理．基爾霍夫電流、壓定律疊加理（1）基霍夫電定律（KCL）在集總電路中，任一瞬時(shí)，流向某一結(jié)點(diǎn)的電流之和等于由該結(jié)點(diǎn)流出的電流之和。AI

I

R

R

R

I

B圖1-1驗(yàn)證基爾霍夫電流、電壓定律電路原理圖-2

2R1R3R1R22R1R3R1R22R1R2322′3eqUReq電路原理圖及電流的參考方向如圖1-1所示。根據(jù)，當(dāng)E、E共同作用時(shí)，流入和流出結(jié)點(diǎn)A的電流應(yīng)有：I+II=0成立（2）基霍夫電定律KVL在集總電路中，任一瞬時(shí)，沿任一回路所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。其電路原理圖及電流的參考方向如圖1-1所示。根據(jù)應(yīng)有：-U-U；-U；-U-U=成立。（3）疊定理在線性電路中，任一支路中的電流（或電壓）等于電路中各個(gè)獨(dú)立源分別單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。所謂一個(gè)電源單獨(dú)作用是指除了該電源外其他所有電源的作用都去掉，即理想電壓源所在處用短路代替，理想電流源所在處用開路代替，但保留它們的內(nèi)阻，且電路結(jié)構(gòu)不作改變。由于功率是電壓或電流的二次函數(shù)，因此疊加定理不能用來直接計(jì)算功率。電路原理圖及電流的參考方向如圖1-1所示。分別測(cè)量E、共同作用下的電流I、I、I；E單獨(dú)作用下的電流I、I、I′和單獨(dú)作用下的電流I、I、I。根據(jù)疊加原理應(yīng)有：I=II；III；I=II成立。．戴維南定理任何一個(gè)線性有源二端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于外電路而言，總可以用一個(gè)理想電壓源和電阻的串聯(lián)形式來代替。理想電壓源的電壓等于原二端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U，其電阻（又稱等效電阻）等于網(wǎng)絡(luò)中所有電壓源短路、電流源開路時(shí)的入端等效電阻，見線性有源二端

a

等效成

-

a網(wǎng)絡(luò)

b

eqb圖1-2。圖1-2戴維南定理示意圖（）開路壓的測(cè)量方a．接測(cè)量：當(dāng)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻R與電壓表的內(nèi)阻相比可以忽略不計(jì)時(shí)，可以直接用電壓表測(cè)量開路電壓。-3

SCeqOCSCLLLLLeq121SCeqOCSCLLLLLeq1212312b．示法：

V在測(cè)量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表直接測(cè)量會(huì)造成較大誤差。為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，采用零示法。即用一個(gè)低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測(cè)有源

UOCReq

二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓與二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)將為0。然后將電路斷開，測(cè)量此時(shí)穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U。（）等效阻的測(cè)量方a．路電流：用電壓表測(cè)得開路電壓U后，將開路端短路，測(cè)其短路電流I，則等效電阻R=U/I。此方法測(cè)量簡(jiǎn)便，但可能因短路電流過大會(huì)損壞電路內(nèi)部的元件，對(duì)于等效電阻較小的二端網(wǎng)絡(luò)，一般不宜采用。b．次電壓量法：先測(cè)開路電壓，再在開路端接一個(gè)已知負(fù)載電阻R，測(cè)R兩端的電壓U，則等效電阻

UOCUL

L

。c．半電壓測(cè)法：調(diào)電位器R大小，當(dāng)其兩端的電壓等于二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓的一半時(shí)，R的阻值即為等效電阻R的值。

OCeq

V

L五、實(shí)內(nèi)容與步驟1、驗(yàn)證基爾霍夫電流（KCL）電壓（KVL）定律實(shí)驗(yàn)線路中取的E=3V、E=6V，=R=R=1k，連接電路，測(cè)量各支路電流及各元件兩端的電壓值，驗(yàn)證結(jié)果，自擬表格。2、驗(yàn)證疊加定理測(cè)量E、E單獨(dú)作用和共同作用時(shí)，各支路的電流值。數(shù)據(jù)填入表。表1-1驗(yàn)證疊加定理I)1

I()2

I()計(jì)算

測(cè)量

誤差

計(jì)算

測(cè)量

誤差

計(jì)算

測(cè)量

誤差作用作用、作用2-4

33eq333eq33eq333eqeq3、驗(yàn)證戴維南定理用戴維南定理測(cè)量支路的電流I。按實(shí)驗(yàn)原理，選擇合適的測(cè)量方法測(cè)量開路電壓和等效電阻R的值。然后用直流電壓源和可變電位器分別調(diào)出和R的值，再串上R支路，測(cè)量R支路的電流I。注意：．一定要接好線后再開源，切帶電線。．選定參考方向后，按考方向入指針式萬表表筆測(cè)量電壓或流時(shí)，如果指正偏，測(cè)量為正，壓或電流的際方向參考方向一；如指反偏，則必須換萬用表表極性，新測(cè)量，此，測(cè)量為負(fù)正，說電壓或流的實(shí)際方向參考方向相。六、實(shí)報(bào)告要求1．?dāng)?shù)據(jù)分析：用你所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何驗(yàn)證定律及定理的2．與計(jì)算值比較，分析誤差原因。3．請(qǐng)回答問題：1你是如何通過電流表的串入，測(cè)試并理解參考方向這一概念的2在驗(yàn)證戴維南定理的實(shí)驗(yàn)中，如果線性二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻和你所用的萬用電表內(nèi)阻接近，還能用實(shí)驗(yàn)原理中講述的方法測(cè)量R嗎又應(yīng)該如何得到R的測(cè)量值-5

TpTp實(shí)驗(yàn)二

一電路響應(yīng)試一、實(shí)目的1.掌握RC一階動(dòng)態(tài)電路零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)的概念。2.學(xué)習(xí)電路時(shí)間常數(shù)的測(cè)量方法。3.掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。4.進(jìn)一步學(xué)會(huì)用示波器觀測(cè)波形。二、儀設(shè)備1．—3模擬電路實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)2．1602系列功率函數(shù)信號(hào)發(fā)生器或EM1652列數(shù)字信號(hào)源1臺(tái)3．CS-4125A20MHz2通道示波器1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原1．電路的方波響應(yīng)圖2-1（a）所示為串聯(lián)電路。為了用示波器觀察電路的過渡過程，用方波來代替輸入階躍激勵(lì)信號(hào)。當(dāng)輸入為正負(fù)對(duì)稱的方波信號(hào)時(shí)（如圖（b）所示），電路是一個(gè)輸入激勵(lì)和電容初始值均不為零的全響應(yīng)過程。圖（c）所示為電容兩端的i

Ci

C

+Um0Um

t

t

+Um0Um

t（）一階電路響應(yīng)波形。

（）輸入階躍激勵(lì)圖2-1方波激勵(lì)下的響應(yīng)波形

（c）電容響應(yīng)波形圖（c）中，~時(shí)間段是電容器的充電過程，~時(shí)間段是電容器的放電過程。它們分別按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)和衰減，其變化的快慢決定于電路的時(shí)間常數(shù)（=）。當(dāng)輸入方波的脈寬≥τ即電容充電較快，能夠達(dá)到穩(wěn)態(tài)值時(shí)，便可利用示波器測(cè)量時(shí)間常數(shù)τ。用示波測(cè)量時(shí)間常τ的方法：

C-6

U

b

t0.368U

t

mmRiCiiPRCmmRiCiiPRC在電容充電響應(yīng)波形上，讀出電容器從充電起始值到穩(wěn)態(tài)值之間的值U，然后在縱軸上找到×U值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，通過該點(diǎn)做水平線與響應(yīng)波形相交，再通過該點(diǎn)做垂線與橫軸交于點(diǎn)，讀出電容起始值與a點(diǎn)之間的格數(shù)（即oa段的格數(shù)），則時(shí)間常數(shù)=段的格數(shù)×掃描時(shí)間s/div。也可以通過放電應(yīng)波形，按圖示方法測(cè)量，即=段的格數(shù)×掃描時(shí)間s/div。2．微分電路和積分電路微分電路和積分電路是電容器充放電現(xiàn)象的一種應(yīng)用，電路如圖所示。微分電路中，當(dāng)時(shí)間常數(shù)很小時(shí)，輸出電壓正比于輸入電壓u的微分，RCR分電路中，當(dāng)時(shí)間常數(shù)很大時(shí)，輸出電壓正比于輸入電壓的積分，即R

dui

；積u

i

R

u

ui

u

uR

1RC

ui

。(a)微分電路圖2-2微分電路與積分電路

(b)積分電路當(dāng)輸入電壓的波形為正負(fù)對(duì)稱的方波時(shí)，微、積分電路輸入、輸出電壓波形如圖2-3所示。如改變時(shí)間常數(shù)τ與方波脈沖寬度t的比值，電容器充放電的快慢就不同，因此輸出電壓的波形就不同。u,ui

R

t

u

R

u

i

t

uiC

t

u

C

u

i

t(a)微分電路

波形

(b)積分電路

波形圖2-3微分、積分電路輸出波形-7

PRiPRPPPPCPPPiPPPiRRPPPPRiPRPPPPCPPPiPPPiRRPPPiCCP在微分電路中，當(dāng)時(shí)，電容器充電很慢，輸出電壓u與輸入電壓u的波形很相近。隨著τ和t比值的減小，電阻兩端電壓u的波形逐漸變成正負(fù)尖脈沖，如圖2-3（a）所示。τ越小，尖脈沖越陡。因此，構(gòu)成微分電路的條件是：（t（通常<），（2從電阻兩端輸出。在積分電路中，當(dāng)t時(shí)，電容器充放電較快，電容兩端的波形如圖（c）所示。當(dāng)τ>>時(shí)，電容器充電緩慢，后又經(jīng)電阻緩慢放電，電容兩端電壓u的波形逐漸變成三角波，τ越大，充放電越緩慢，輸出三角波的線性度越好，如圖（b）所示。因此，構(gòu)成積分電路的條件是：（1）τ>>t（通常τ>5），2）從電容阻兩端輸出。四、實(shí)內(nèi)容調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器，輸出＝3V1kHz（=T/2=）的方波電壓作為階躍激勵(lì)信號(hào)。1．按圖2-2（a）連接電路，將方波信號(hào)加在u端改變電阻或電容的參數(shù)，分別觀察τ<<t、τ=和τ>>t時(shí)和u的波形。要求：自選元件參數(shù)，并測(cè)出波形的峰峰值。2．按圖2-2（連接電路，輸入方波不變，改變電阻或電容的參數(shù)，分別觀察t、τ=tτ<<時(shí)u和u的波形。要求：1自選元件參數(shù)，并測(cè)出波形的峰峰值。2）在τ=t的輸出波形上測(cè)量時(shí)間常數(shù)τ五、實(shí)注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)前，需熟讀雙蹤示波器的使用說明書。觀察雙蹤時(shí)，要特別注意相應(yīng)開關(guān)、旋鈕的操作與調(diào)節(jié)。2．信號(hào)源的接地端與示波器的接地端要連在一起（稱共地），以防外界干擾而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。3．示波器的輝度不應(yīng)過亮，尤其是光點(diǎn)長(zhǎng)期停留在熒光屏上不動(dòng)時(shí)，應(yīng)將輝度調(diào)暗，以延長(zhǎng)示波管的使用壽命。六、思題1．什么樣的電信號(hào)可作為RC一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)的激勵(lì)源2．已知一階電路＝，C＝，試計(jì)算時(shí)間常數(shù)τ，并根據(jù)τ值的物理意義，擬定測(cè)量τ的方案。-8

CC3．何謂積分電路和微分電路，它們必須具備什么條件它們?cè)诓ㄐ蛄忻}沖的激勵(lì)下，其輸出信號(hào)波形的變化規(guī)律如何這兩種電路有何功用七、實(shí)報(bào)告1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果，在方格紙上繪出一階電路充放電時(shí)u的變化曲線，由曲線測(cè)得τ值，并與參數(shù)值的計(jì)算結(jié)果作比較，分析誤差原因。2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果，歸納、總結(jié)積分電路和微分電路的形成條件，闡明波形變換的特征。實(shí)驗(yàn)三三相交流電路一、實(shí)目的1．驗(yàn)證三相電路中線量與相量的關(guān)系；2．學(xué)習(xí)三相負(fù)載的星形和三角形聯(lián)接方法，觀察中線的作用；3．學(xué)習(xí)用二瓦表測(cè)量有功功率。二、實(shí)儀器電機(jī)與電力控制實(shí)驗(yàn)裝置

一臺(tái)數(shù)字萬用表A3380系列鉗型表三、預(yù)要求

一塊一臺(tái)1）復(fù)習(xí)三相交流電路的內(nèi)容，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，寫預(yù)習(xí)報(bào)告。2）預(yù)習(xí)A3380系列鉗型表的使用（見附錄Ⅱ）。3）根據(jù)負(fù)載（燈泡25w，的參數(shù)估算電路中負(fù)載電流的大小。4）復(fù)習(xí)三功率表的使用。四、實(shí)內(nèi)容及步驟-9

00001．電燈負(fù)載作Y形聯(lián)接，如圖：（負(fù)載為25w230V燈）U

~380VIA

A

~380VI

B

BW

~380V

I

N

I

N圖3-1負(fù)載作形接（）相開3盞燈構(gòu)成對(duì)稱負(fù)載，當(dāng)電源電壓為線電壓時(shí)分別在有中線和無中線兩種情況下測(cè)量各負(fù)載上的相電壓、相電流及中線電流、入下表。（）相分別1、3盞構(gòu)成不對(duì)稱負(fù)載，分別在面兩種情況下測(cè)量各負(fù)載上的相電壓、相電流及中線電流I，填入下表，比較兩種情況下，每相之間燈的亮度有無變化。量名

V

相電壓V

中線I

燈數(shù)

I

各相電流及燈亮度亮度燈亮度燈I比較數(shù)比較數(shù)

I

亮度比較有中線對(duì)380V稱無中線380V不對(duì)稱

有中線380V無中線220V2．電燈負(fù)載作△形聯(lián)接，如圖：（負(fù)載為25w，燈泡）電源電壓為線電壓220V負(fù)載作三角形聯(lián)接，分別在對(duì)稱負(fù)載（每相盞燈）及不對(duì)稱負(fù)載（1．2．盞燈）兩種情況下，測(cè)量每相的線電流及相電流，并觀察兩種情況下，每相之間燈的亮度變化。U

IA

IV

~220V

I

I-10W

~220V

I

I

IIIIII12總IIIIII12總圖3-2負(fù)載作△形聯(lián)接I

線

I

相A

B

C

對(duì)稱不對(duì)稱3．用二瓦表法測(cè)三相有功功率三相三線制供電系統(tǒng)中，無論三相負(fù)載是否對(duì)稱，也無論負(fù)載是接還是△接，都可用二瓦表法測(cè)量三相負(fù)載的總有功功率。實(shí)驗(yàn)電路如圖3-3所示。分別測(cè)量Y接和△接對(duì)稱負(fù)載時(shí)的功率，數(shù)據(jù)填入下表。連線時(shí)注意功率表的電流線圈要串聯(lián)在電路中，電壓線圈要并聯(lián)在電路中。

*

W

*V

*

W

*

三相負(fù)載W圖3-3負(fù)載情況

（W）

測(cè)量數(shù)據(jù)（W）

（W）Y接對(duì)稱負(fù)載380V△接對(duì)稱負(fù)載220V測(cè)量時(shí)如功率表顯示負(fù)值，應(yīng)將功率表電流線圈兩個(gè)端子對(duì)調(diào)（不能調(diào)換電壓線圈端子），同-11

時(shí)讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。五、實(shí)報(bào)告要求1．用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明在什么情況下電壓、電流的線、相量間有關(guān)系2．在什么情況下才能取消中線3．如何用一瓦表測(cè)量負(fù)載對(duì)稱及不對(duì)稱時(shí)的三相有功功率。實(shí)驗(yàn)四三相異步電機(jī)的控制一、實(shí)目的1．看懂三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)和定子三相繞組六根引出線在接線盒中的排列方式；2．根據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌要求和電源電壓，能正確連接定子繞組(Y形或Δ形)；3．了解按鈕、交流接觸器和熱繼電器等幾種常用控制電器的結(jié)構(gòu)，并熟悉它們的接用方法；4．通過實(shí)驗(yàn)操作加深對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)控制線路工作原理及各環(huán)節(jié)作用的理解和掌握，明確自鎖和互鎖的的作用；5．學(xué)會(huì)檢查線路故障的方法，培養(yǎng)分析和排除故障的能力。二、實(shí)儀器與設(shè)備電動(dòng)機(jī)控制綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)

一臺(tái)導(dǎo)線若干

萬用表一只-12

1111111111111111121三、預(yù)要求1.復(fù)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理，并理解自鎖、互鎖及點(diǎn)動(dòng)的概念，以及短路保護(hù)、過載保護(hù)和零壓保護(hù)的概念。2．復(fù)習(xí)交流接觸器的工作原理。四、實(shí)內(nèi)容與步驟認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)裝置上復(fù)式按鈕、交流接觸器和熱繼電器等電器的結(jié)構(gòu)、圖形符號(hào)、接線方法；認(rèn)真查看異步電動(dòng)機(jī)銘牌上的數(shù)據(jù)，按銘牌要求將三相定子繞組接成△接。三相調(diào)壓器輸出端、、W調(diào)

UVW

FR

為線電壓220V

KMKMFRM3~圖4-1三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制1.點(diǎn)動(dòng)控制開啟電源控制屏總開關(guān)，按啟動(dòng)按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出線電壓220V后，按停止按鈕，斷開三相電源。按圖4-1點(diǎn)動(dòng)控制線路接線，先接主電路，即從三相調(diào)壓輸出端、V、W開始，經(jīng)接觸器M的主觸點(diǎn)，熱繼電器R的熱元件到異步電機(jī)三個(gè)定子繞組端，用導(dǎo)線按順序串聯(lián)起來。主電路檢查無誤后，再連接控制回路，即從三相調(diào)壓輸出端的某相(如)開始，經(jīng)過熱繼電器R的常閉觸點(diǎn)、接觸器的線圈、常開按鈕SB到三相調(diào)壓輸出的另一相(如W)。接好線路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作。（1）按電源控制屏啟動(dòng)按鈕，接通220V三相交流電源。（2）按下按鈕B，對(duì)異步電機(jī)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)操作，比按下SB與松開SB時(shí)，電機(jī)和接觸器的運(yùn)行情況。（3）實(shí)驗(yàn)完畢，按電源控制屏停止按鈕，切斷電源。2.自鎖控制圖4-2所示為自鎖控制線路，它與圖-1的不同點(diǎn)在于控制電路中多串聯(lián)了一個(gè)常閉按鈕SB，同時(shí)在B上并聯(lián)一個(gè)接觸器KM的常開觸點(diǎn)，它起自鎖作用。-13

1213212132UVW111

FR

1

2

KMKM

KMFR

圖M3~4-2三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的自鎖控制按圖4-2接線，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作。（1）按電源控制屏啟動(dòng)按鈕，接通220V三相交流電源。（2）按起動(dòng)按鈕B，松手后觀察電機(jī)M是否繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）按停止按鈕B，松手后觀察電機(jī)M是否停止運(yùn)轉(zhuǎn)。3．正反轉(zhuǎn)控制圖4-3為正反轉(zhuǎn)控制線路，按圖接線，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可通電進(jìn)行如下操作：（1）按電源控制屏啟動(dòng)按鈕，接通220V三相交流電源。（2）按正向起動(dòng)按鈕，觀察并記錄電機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器的運(yùn)行情況。（3）按停止按鈕，電機(jī)停止運(yùn)行后，按反向起動(dòng)按鈕，觀察并記錄電機(jī)和接觸器的運(yùn)行情況。(4)實(shí)驗(yàn)完畢，按電源控制屏停止按鈕，切斷三相交流電源，拆除導(dǎo)線。UVW11

1

3

KM

2

KM

1KM

2

KM

1

KM2

1KM

1

KM

2

KM

2M3~圖4-3三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制-14

五、實(shí)報(bào)告：回答以下思考題：1．以星形連接的負(fù)載為例，主回路中如果只串聯(lián)兩個(gè)發(fā)熱元件時(shí)，是否也能起到保護(hù)2．熱繼電器是否也能起到短路保護(hù)實(shí)驗(yàn)五共射極單管放大電路一、實(shí)目的1．學(xué)習(xí)測(cè)量和調(diào)整放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)；2．學(xué)會(huì)電壓放大倍數(shù)及其它動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量方法。3．學(xué)習(xí)用示波器觀察輸入信號(hào)、輸出信號(hào)波形，了解靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)非線性失真及電壓放大倍數(shù)的影響。二、儀設(shè)備1．MF－10型萬用表或數(shù)字萬用表2．—3模擬電路實(shí)驗(yàn)箱

1臺(tái)1臺(tái)3．1602P系列功率函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1652系列數(shù)字信號(hào)源1臺(tái)-15

eiCEBeiCEBCBCEuO4．CS-4125A20MHz2通道示波器1臺(tái)5．4520型雙通道交流毫伏表三、實(shí)原理簡(jiǎn)述1．靜態(tài)工作點(diǎn)的選取與調(diào)整

1臺(tái)圖5-1所示，為具有自動(dòng)穩(wěn)定工作點(diǎn)的分壓式偏置共發(fā)射極單管電壓放大電路。UCCR

b

Rb133KRP680K

RC5.1K+

C

2

+12VUoUS

R

Ui

C

1+

10uF5.1K

R251

10uF

Rb224KRe100

+10uF

RL5.1K圖-1

共發(fā)極單管放電路放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)是指當(dāng)放大器輸入信號(hào)=0時(shí)，在直流電源的作用下，晶體管基極和集電極回路的直流電壓及電流值、、、。為了保證在放大器的輸出端得到最大的不失真輸出電壓，必須給放大器選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)選擇不當(dāng)，或輸入信號(hào)幅值太大都會(huì)使放大器輸出電壓波形產(chǎn)生失真。工作點(diǎn)偏高，晶體管工作在飽和區(qū)，輸出會(huì)產(chǎn)生飽和失真；工作點(diǎn)偏低，晶體管工作在截止區(qū)，輸出會(huì)產(chǎn)生截止失真；而當(dāng)輸入信號(hào)幅值過大時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生雙向失真。在電路結(jié)構(gòu)及U都確定的情況下，靜態(tài)工作點(diǎn)主要取決于I（或）的數(shù)C值。因此，通過調(diào)整偏置電路R的阻值，便可改變靜態(tài)工作點(diǎn)的位置。2．放大器動(dòng)態(tài)參數(shù)的測(cè)量1）電壓放大倍數(shù)A、-16

uO0iLiiiiiSiSiiLL000L0uO0iLiiiiiSiSiiLL000L0電壓放大倍數(shù)A是指放大器負(fù)載電阻=∞，且放大器輸出信號(hào)無明顯失真時(shí)，輸出電壓U與輸入電壓的峰峰值或有效值之比

UU

i

。A是指放大器帶負(fù)載時(shí)，輸出電壓U與輸入電壓U的峰峰值或有效值之比

AuL

UU

Li

。2）輸入電阻R的測(cè)量輸入電阻R是放大器輸入端看進(jìn)去的等效電阻。其值反映了放大器從信號(hào)源或前一級(jí)電路獲取電流的大小。電路如圖5-2所示，其測(cè)量方法是：在放大器輸出波形不失真的情況下，用示波器測(cè)R5k1

URUSiRr

出與的峰峰值，則輸入電阻U

U

R

U

U

R圖5-2輸入電阻和輸出電阻測(cè)量電路3）輸出電阻R的測(cè)量輸出電阻R是放大器從輸出端看進(jìn)去的

等效電阻。其值反映了放大器帶負(fù)載的能力。根據(jù)等效電路，用的峰峰值，則輸出電阻

R0

UU

0L

L

示波器測(cè)出U與四、預(yù)要求1．復(fù)習(xí)三極管及單管放大電路工作原理。掌握靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)非線性失真的影響。弄清放大器產(chǎn)生截止失真和飽和失真時(shí)的輸出電壓波形。2．認(rèn)真閱讀—3模擬電路實(shí)驗(yàn)箱使用說明書。3．熟悉示波器、低頻信號(hào)發(fā)生器的用法。4．實(shí)驗(yàn)所用的分立電路模塊的面板如圖5-3所示。對(duì)照實(shí)驗(yàn)電路圖，設(shè)計(jì)好連接線路。5．寫預(yù)習(xí)報(bào)告，擬出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟及記錄表格。-17

PEUUS12iii0i0LiLuLPEUUS12iii0i0LiLuL圖5-3TPE-A3模擬電路實(shí)驗(yàn)箱分立電路模塊局部面板五、實(shí)內(nèi)容和步驟．調(diào)整和測(cè)量靜態(tài)工作（1）選擇實(shí)驗(yàn)箱上固定輸出的直流穩(wěn)壓電源作為放大器的電源U。然后掉源再連?。?按圖接好實(shí)驗(yàn)電路，仔細(xì)檢查，注意發(fā)射極的電路連線。定無誤接電！（3調(diào)節(jié)，使放大器的集電極對(duì)地電位UC

CC

。測(cè)量并計(jì)算表中各值。U

U

BE

CE

I

E6V．測(cè)量電壓放大倍數(shù)（1）調(diào)節(jié)低頻信號(hào)發(fā)生器，輸出頻率f=1kHz、峰峰值為1V的正弦波信號(hào)。（2）將此信號(hào)接至放大器的輸入端，經(jīng)過、衰減（100倍）后，在端應(yīng)得到=10mV的小信號(hào)。注意信號(hào)發(fā)器、放器示波的線應(yīng)皆在一起以少干擾1）用示波器觀察放大器空載（=∞）時(shí)，、U的波形及相位，并測(cè)量、的峰峰值，計(jì)算電壓放大倍數(shù)

A

UUi

，記錄在你所設(shè)計(jì)的表中。2）測(cè)量放大器加上負(fù)載電阻R=5K1時(shí)，、的波形及峰峰值，計(jì)算電壓放大倍U數(shù)AL填入你所設(shè)計(jì)的表中。U，i-18

ibCLCLCLPbPbP2Si0Li0LSiii0ibCLCLCLPbPbP2Si0Li0LSiii0L00（3）信號(hào)源輸出信號(hào)的頻率不變，逐漸增大輸出信號(hào)的峰峰值，觀察放大器帶負(fù)載時(shí)的最大不失真輸出電壓值，并填入你所設(shè)計(jì)的表中。．觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)非性失真影響在電源電壓U與輸入信號(hào)=10mV不變的情況下，調(diào)整以下參數(shù)，觀察這些參數(shù)變化對(duì)放大器工作點(diǎn)的影響，判斷有無失真并指出是什么失真（注意在你的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要注明是飽和還是截止失真。截止失真在此實(shí)驗(yàn)中可能看不到縮頂?shù)默F(xiàn)象，但可以通過適當(dāng)增大輸入信號(hào)峰峰值，或通過測(cè)量三極管的工作點(diǎn)來判斷）。（1）R合適的情況下：1）取R=5K1、R=2K2觀察輸出波形，說明有無失真畫出輸出波形并測(cè)量峰峰值。2）取R=2K、R=2K2觀察輸出波形，說明有無失真畫出輸出波形并測(cè)量峰峰值。（2）取R=5K1、=5K11）調(diào)節(jié)R，使的阻值逐漸增大，觀察輸出波形有無失真什么失真畫出輸出波形圖。2）調(diào)節(jié)R，使的阻值逐漸減小，觀察輸出波形有無失真什么失真畫出輸出波形圖。．測(cè)量放大器輸入、輸電阻調(diào)整，將放大器的工作點(diǎn)調(diào)回原來位置。去掉100倍衰減電路中的電阻R,保留R=5K1的電阻，按實(shí)驗(yàn)原理中的方法，測(cè)量、、、的值,計(jì)算出R和R的值。測(cè)算輸入電阻（=5K1）

測(cè)算輸出電阻（R=5K1）實(shí)測(cè)

測(cè)算

估算

實(shí)測(cè)

測(cè)算

估算U（mV（mV

R

R

（V

（V

R(K）

R（K）六、實(shí)報(bào)告1．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填寫好實(shí)驗(yàn)所需的表格。2．說明那些因素影響靜態(tài)工作點(diǎn)工作點(diǎn)偏高會(huì)出現(xiàn)什么失真工作點(diǎn)偏低會(huì)出現(xiàn)什么失真-19

oi0Uoi0U實(shí)驗(yàn)六集成運(yùn)算放大器一、實(shí)目的1.掌握集成運(yùn)算放大器在線性和非線性應(yīng)用中的特點(diǎn)及性能。2.學(xué)會(huì)線性電路和非線性電路的組成及參數(shù)測(cè)量方法。二、實(shí)儀器1.數(shù)字萬用表2.CS-4125示波器3.YB1620P信號(hào)發(fā)生器三、預(yù)要求1.熟悉集成運(yùn)算放大器芯片uA741的管腳功能2.估算測(cè)量表格中的理論值3.復(fù)習(xí)示波器和信號(hào)發(fā)生器的使用四、實(shí)原理集成運(yùn)算放大器是具有高增益、高輸入阻抗的直接耦合放大器。當(dāng)其外部引入深度負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)，集成運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)域，輸出電壓與輸入電壓的運(yùn)算關(guān)系僅取決于外接反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入的外接阻抗，而與運(yùn)算放大器本身無關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)比例、加法、減法等各種運(yùn)算電路。當(dāng)其外部為開環(huán)或引入正反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)，集成運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)域，輸出電壓

UCC處于正飽和或負(fù)飽和值，如比較器、

75

U

-信號(hào)產(chǎn)生電路等。實(shí)驗(yàn)采用741芯片，右圖為芯

3

Ui+

+

-CC

U片管腳圖及符號(hào)，各管腳功能如下：2--反相輸入端i-；3--同相輸入端Ui+7--正電源端+；4--負(fù)電源端；6--輸出端U；1接調(diào)零電位器端；腳五、實(shí)內(nèi)容

-20-

110k2k

-+

100U

圖6.1反相例放大器

iooio2ioiooio2ioA基本內(nèi)1.反相比例放大電路實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。1)按表內(nèi)容測(cè)試，并記錄數(shù)據(jù)。注意：當(dāng)輸入電壓過大，超出線性區(qū)域時(shí)，比較輸出電壓的實(shí)際值與理論估算值的差別。表直流輸入電壓U（mV理論估算

3010030010003000輸出電壓

（mV）實(shí)際值（mV）誤差2）反相輸入端加入頻率為、峰峰值為200mV的正弦交流信號(hào)，用示波器觀察輸入、輸出信號(hào)的波形及相位，并測(cè)量的峰峰值，記入表。表交流輸入電壓（mV）200mV頻率1kHz

輸出電壓

輸入、輸出波形及相位2．同相比例放大電路電路如圖所示

110k

-

100按表內(nèi)容測(cè)量，并記錄。

U

i

k

+

U

表直流輸入電壓U（mV理論估算輸出電壓（mV）實(shí)際值（mV）

30100-21

圖同比例放大器30010003000

i13i2Oi1i2O圖6.4-+FioFp1pioi13i2Oi1i2O圖6.4-+FioFp1pio誤差3．反相求和放大電路實(shí)驗(yàn)電路如圖所示按表內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并與預(yù)習(xí)計(jì)算比表

較。

UU

12

10k10k

-

100k

+

U（V（V

圖6.3反求和放大器4．雙端輸入求和（減法）放大電路實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。按表要求測(cè)量，并記錄。（V

表

（V（V（V

12

5．反相

UU

12

10-+103

100100

U算電路

積分運(yùn)

U

i

120雙端輸入求和電路U102

實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。電容兩端并聯(lián)電阻，是為了減小直流漂移，起穩(wěn)定直流工作點(diǎn)的作用。

圖6.5相積分電路1）輸入U(xiǎn)加入頻率1kKHz、峰峰值1V的方波信號(hào)，用示波器觀察輸入輸出波形，并測(cè)量U的峰峰值。除去電阻R后，觀察輸出波形的變化。2）改變方波信號(hào)頻率，觀察當(dāng)≥時(shí)（t為方波半個(gè)周期時(shí)間），輸出三角波的線性度及峰峰值有何變化。6．過零比較器實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。1）輸入U(xiǎn)加頻率1kKHz、峰峰值為2V的正弦波信號(hào)，用示波器觀察輸入輸出波形及相

U

i

-+

±U

Z

U

位關(guān)系，并測(cè)量輸出電壓的峰峰值。2）改變輸入電壓的峰峰值，觀察輸出電壓-22

圖6.6反過零比較器

ZOi1ZOi1i2的變化，說明U的作用。B．計(jì)性內(nèi)設(shè)計(jì)一運(yùn)算電路，實(shí)現(xiàn)=-5U-2U，要求：畫出電路圖，標(biāo)出電阻參數(shù)，并取值測(cè)量。五、實(shí)報(bào)告1.總結(jié)本實(shí)驗(yàn)中5種運(yùn)算電路的特點(diǎn)及性能。2.分析理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差的原因。實(shí)驗(yàn)七門電路與觸發(fā)器一、實(shí)目的1．熟悉與非門的邏輯功能。2．學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法，并連接電路驗(yàn)證結(jié)果。3．了解觸發(fā)器和觸發(fā)器的邏輯功能。二、儀設(shè)備1．THD—4數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱2．－10型萬用表或數(shù)字萬用表

1臺(tái)1臺(tái)3．CS-4125A20MHz2通道示波器三、實(shí)原理簡(jiǎn)述

1臺(tái)實(shí)驗(yàn)所用的與非門集成電路邏輯器件主要有兩種：17400（HC00）：四輸入與非門；2）LS20（HC20）：雙四輸與非門。這兩種邏輯器件的管腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。14

131198

14

1312

CC

UCC

GND1256

7

17-23

CC12321CC123210實(shí)驗(yàn)所用觸發(fā)器為74LS74型雙觸發(fā)器，它是在時(shí)鐘脈沖前沿翻轉(zhuǎn)的。JK觸發(fā)器為74LS112型雙觸發(fā)器，它是在時(shí)鐘脈沖后沿翻轉(zhuǎn)。這兩種觸發(fā)器的管腳排列見下圖所示。14

9

16141310U2D2CP2Q

U

1R2J2SDD74LS1121R1D1CP1QGNDD1237四、預(yù)要求

1S1Q2Q124571．復(fù)習(xí)有關(guān)教材，掌握常用基本門電路的邏輯關(guān)系及邏輯代數(shù)基本運(yùn)算法則。2．設(shè)計(jì)并畫出實(shí)驗(yàn)所需的邏輯電路。3．復(fù)習(xí)觸發(fā)器和觸發(fā)器的邏輯功能。4．熟悉4數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱的使用。五、實(shí)內(nèi)容和步驟1．測(cè)試與非門的邏輯功能，驗(yàn)證“0”電平對(duì)與非門的封鎖控制作用將與非門集成芯片連接+5V直流電源。選擇芯片中的一個(gè)與非門，在其中一個(gè)輸入端加入1kHz的脈沖信號(hào)，用示波器觀察，當(dāng)另一輸入端分別接高電平和低電平時(shí)，輸出端波形的變化。從而驗(yàn)證“0”電平對(duì)與非門的封鎖作用2．組合邏輯電路設(shè)計(jì)用與非門實(shí)現(xiàn)下面框圖中的組合邏輯電路，使之滿足輸出等于輸入的平方關(guān)系。要求列出真值表、寫出邏輯表達(dá)式、畫出邏輯電路，并在實(shí)驗(yàn)箱上搭接邏輯電路，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。圖中A、A是輸入，Q是輸出。AA

組合邏電路

QQQQ

接發(fā)光極管3．測(cè)試觸發(fā)器邏輯功能（1）觸發(fā)器（74112）邏輯功能測(cè)試測(cè)試異步復(fù)位和異步置位S的功能。DD-24

CCDDCCDDDDCCDDCCDDDD將J，，

D

，S

D

端分別接邏輯電平輸出，CP接單脈沖源，端接邏輯電平顯示，按下表要求，在或作用期間改變J、K和的狀態(tài)，測(cè)試并記對(duì)DDD輸出狀態(tài)的控制作用。1514131110CPK

D

D

2KJ

2S

D

2×××01×××10

74LS1121KJ

S

D

1

1

Q

改變J、狀態(tài)，測(cè)試其相應(yīng)的Q

狀態(tài)，并記

7錄下表中。（說明：用和D

D

n端對(duì)觸發(fā)器進(jìn)行異步復(fù)位或置位，以設(shè)置現(xiàn)態(tài)n）。JKCP

n

00

↑↓011011

↑↓↑↓↑↓

CP001011

n0

nn（2）雙觸發(fā)器（74LS74的邏輯功能測(cè)試：測(cè)試異步復(fù)位和異步置位端D

D

的功能，測(cè)試方法同前。CP

D

D

Q

12D2CP2S

92××01××10

LS1RD1CP1SQQ1347-25

CCCC改變狀態(tài)，測(cè)試其相應(yīng)的Q狀態(tài)，并記錄下表中。（說明：用R

D

D

端對(duì)觸發(fā)器進(jìn)行異步復(fù)位或置位，以設(shè)置現(xiàn)態(tài)n六、實(shí)報(bào)告要求

）。1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)與非門的用法和特點(diǎn)。2、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖形。3、總結(jié)兩種觸發(fā)器的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)八成計(jì)數(shù)器與寄存的應(yīng)用一、實(shí)目的1．掌握中規(guī)模4位雙向移位寄存器的邏輯功能及使用方法。2．掌握中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的功能及使用及方法。3．了解譯碼器和顯示器的功能。CP

D

LD

ET

工作狀態(tài)

二、儀設(shè)備1．THD—4數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)2．－10型萬用表或數(shù)字萬用表1臺(tái)3．CS-4125A20MHz2通道示波器三、實(shí)原理簡(jiǎn)述

1臺(tái)1．中規(guī)模四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器）74LS16174161具有預(yù)置數(shù)、異步置零和保持等功能，其功能表及管腳如圖8-1所示。圖中：LD為置數(shù)端；D~D為數(shù)據(jù)輸入端；為進(jìn)位輸出端；R為異步清零（復(fù)位）3端；和為工作狀態(tài)控制端（使能端）~

Q為數(shù)據(jù)輸出D

9端；CP為計(jì)數(shù)脈沖。

UCQ

A

Q

B

Q

QETD

LD-26

R

D

CPD

0

D

1

D

2

D

3

EPGND123

4

5

678

01230123IRIL1003301DD10O01201230123IRIL1003301DD10O012301212301230123×↑

01

×0

××××

置零預(yù)置數(shù)

圖8-174LS161的功能表×

1

1

01

保持

及管腳×

1

1

×

0

保持(但C=0)

根據(jù)R

D

和LD的功能，可用清零法↑

1

1

11

計(jì)數(shù)

和置數(shù)法實(shí)現(xiàn)小于十六進(jìn)制的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。2．中規(guī)模4位雙向移位寄存器74194移位寄存器是一個(gè)具有移位功能的寄存器。是指寄存器中所存的代碼能夠在移位脈沖的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的稱為雙向移位寄存器。只需要改變左、右移的控制信號(hào)便可實(shí)現(xiàn)雙向移位要求。根據(jù)移位寄存器存取信息的方式不同分為：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四種形式。本實(shí)驗(yàn)選用的4位雙向通用移位寄存器，型號(hào)為L(zhǎng)S194，其功能表及管腳如圖8-2所示。其中、D、、為并行輸入端；、Q、Q、為并行輸出端；D為右移串行輸入端，為左移串行輸入端；、S為操作模式控制端R為直接無條件D清零端；為計(jì)數(shù)脈沖輸入端。74194有5種不同操作模式：即并行送數(shù)寄存，右移方向由→)，左移（方向由→），保持及清零。、S和端的控制作用見下表。D

9U

CP

74LS194R

DIR

D

D

D

D

IL

1234

5678功能

CP

R

D

S

輸S

IR

IL

入

1

2

3

輸

出

清除×

0

××××××××

0

0

0

0送數(shù)↑

1

1

1

××

a

b

c

d

a

b

c

d右移↑

1

0

1

IR

×××××

IR

左移↑

1

1

0

×

IL

××××

IL保持↑

1

0

0

××××××

保持↓

1

××××××××

-27

310BC1310BC10ILIR012301230123102310IR圖8－274LS194的功能表及管腳四、預(yù)要求1．復(fù)習(xí)74161和74194芯片的管腳和功能。2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)電路。3．熟悉—數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱的使用，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟。五、內(nèi)和步驟1．測(cè)試74161的邏輯功能按圖8-1管腳圖，接通5V直流電源。將復(fù)位

D

、置數(shù)端LD、數(shù)據(jù)輸入端、、、分別接邏輯電平輸出插孔，輸出端Q

D

QC

Q

B

Q

A

接譯碼顯示器的輸入插孔C、、；進(jìn)位端C接邏輯電平顯示插孔，計(jì)數(shù)脈沖由單次脈沖源提供。按圖8-1中功能表的內(nèi)容逐項(xiàng)測(cè)試并判斷該芯片的功能是否正常。結(jié)果記入自擬表格中。2．利用74161芯片連接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器將輸出端Q、Q、Q接至邏輯電平顯示插孔，在端加入計(jì)數(shù)脈沖，顯示輸出狀態(tài)正確后，將輸出接至譯碼顯示器的輸入端D、C、A，即可出相應(yīng)的數(shù)碼并顯示出來。3．測(cè)試74194的邏輯功能按圖8-2管腳圖，接通5V直流電源。R、S、、、D、、D、D、D分別接至邏輯電平輸出插孔；、Q、Q、接邏輯電平顯示插孔，端接單次脈沖源。按圖8-2中功能表的內(nèi)容逐項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試。（）清除：R，其它輸入均為任意態(tài)，這時(shí)寄存器輸Q、Q、Q、應(yīng)D全為0。測(cè)試完畢后，=1。D（2）送數(shù)：=S=S=1，送入任意4位二進(jìn)制數(shù)，如D=abcd，加脈D沖，觀察CP=0、由→1、由10三種情況下寄存器輸出狀態(tài)變化是否發(fā)生在CP脈沖的上升沿。（3）右移：清零后，=1=0S=1，依次由右移輸入端送入二進(jìn)制數(shù)D碼如0100，由CP端連續(xù)加4個(gè)脈沖，觀察輸出情況，記入下表中。-28

10IL1010ILIR010IL1010ILIR01230123（4）左移：先清零或予置，再=1=1，=0，依次由左移輸入端D送入D二進(jìn)制數(shù)碼如1111，連續(xù)加四個(gè)脈沖，觀察輸出端情況，記入下表中。（5）保持：寄存器予置任4位二進(jìn)制數(shù)碼××××，令R脈沖，觀察寄存器輸出狀態(tài)，記入下表中。

D

=1==0，加CP清除

模式

時(shí)鐘

串

輸

輸D0

SCP×××

×

×

×××

Q111101101101101110110110110100

↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑

×××××1111×

×0100×××××

×××××××××××××××××××××××××××4．利用74194中規(guī)模雙向移位寄存器使八個(gè)燈從左至右依次變亮再?gòu)淖笾劣乙来蜗纾瑧?yīng)如何連線在實(shí)驗(yàn)箱上搭接邏輯電路并驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。選做內(nèi)：綜合性實(shí)驗(yàn)——四人搶答電路的實(shí)現(xiàn)利用觸發(fā)器設(shè)計(jì)四人搶答電路，畫出電路原理圖及芯片實(shí)現(xiàn)圖，并在實(shí)驗(yàn)箱上搭接邏輯電路驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。六、實(shí)報(bào)告要求畫出邏輯電路，總結(jié)各芯片的功能。-29

實(shí)驗(yàn)九

定時(shí)器及其應(yīng)用一、實(shí)目的1．熟悉555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其特點(diǎn)。2．掌握555定時(shí)器的基本應(yīng)用。二、儀設(shè)備1．THD—4數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱2．－10型萬用表或數(shù)字萬用表

1臺(tái)1臺(tái)3．CS-4125A20MHz2通道示波器三、實(shí)原理及參考路

1臺(tái)-30

U12121U12121555定時(shí)器是一種數(shù)字和模擬混合的集成電路，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和管腳見圖。U

D8

45KUu(TH

56

U5K

?

u

’

U

u87u(')

2U

?

u

3

u

125Ku)

7

T

GND

u

u

D1圖9-1555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳1．555定時(shí)器的工作原理555定時(shí)器含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)SR鎖存器，一個(gè)放電T

D

。

比較器的參考電壓由三只5kΩ的電阻器構(gòu)成的分壓器提供。它們分別使高電平比較器的同相輸入端和低電平比較器的反相輸入端的參考電平為U

CC

和U

CC

。與C的輸出端控制鎖存器狀態(tài)和放電管狀態(tài)。其功能表見表9-1。是復(fù)位端（4腳），當(dāng)R=0時(shí)，555輸出低電平。平時(shí)R端開路或接U。DDU

是控制電壓端（5腳），平時(shí)輸出U作為比較器C的參考電平，當(dāng)腳外CO接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制。在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)f的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，確保參考電平的穩(wěn)定。表9-1輸入

輸出閾值端6×

觸發(fā)端2×

復(fù)位端40

輸出端30

放電端7導(dǎo)通＜U＞U＜U

CCCCCC

＜U＞U＞U

CCCCCC

111

10不變

截止導(dǎo)通不變2．555定時(shí)器的典型應(yīng)用-31

221用555定時(shí)器外接電容、電阻元件時(shí)，實(shí)現(xiàn)單穩(wěn)、雙穩(wěn)、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器等基本電路。還可以接成各種應(yīng)用電路，如變音信號(hào)發(fā)生器、電子門鈴等。四、預(yù)要求1．復(fù)習(xí)有關(guān)555定時(shí)器的工作原理及其應(yīng)用。2．?dāng)M定實(shí)驗(yàn)中所需的數(shù)據(jù)、表格，準(zhǔn)備方格紙。五、實(shí)內(nèi)容及步驟用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一多諧振蕩器，要求輸出頻率為1kHz，占空比為畫出設(shè)計(jì)電路，計(jì)算元件參數(shù)，記錄輸出波形。（輸出號(hào)的時(shí)間參是：充電時(shí)：=(R＋R)C1

放電時(shí)：T2振蕩周：T=

TW

+W

R＋2R)C；

振蕩頻：f=

≈R+2R)

占空比D

T1T

RRR+22

，當(dāng)R>R時(shí)，占空比為。振蕩周、占空比僅R、R和C有關(guān)，不受電源壓變化影響。改變R、R，即可變占空比。變C時(shí)，只單改變周，而不影響空比。時(shí)要求R與R均應(yīng)大于或等kΩ，但R＋R應(yīng)小于或等Ω。六、實(shí)報(bào)告要求1．繪出觀測(cè)到的波形。2.分析、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3．在多諧振蕩器電路中，是否能輸出鋸齒波電壓應(yīng)怎樣連接實(shí)驗(yàn)十直流穩(wěn)壓電綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)目的1．熟悉單相半波整流、全波整流及橋式整流電路的特點(diǎn)和區(qū)別。2．觀察電容器的濾波作用。3.掌握分立元器件穩(wěn)壓電路與集成穩(wěn)壓電路的原理及測(cè)量方法。二、儀設(shè)備1．—3模擬電路實(shí)驗(yàn)箱

1臺(tái)2．1602P系列功率函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1652系列數(shù)字信號(hào)源1臺(tái)-32

1200000201200000203．CS-4125A20MHz2通道示波器1臺(tái)4．4520型雙通道交流毫伏表三、實(shí)原理及參考路直流穩(wěn)壓電源組成框圖如圖所示。

1臺(tái)220V

電路

電路

電路

220V交流電壓經(jīng)過電源變壓器降壓后為交流電壓U，再經(jīng)過整流電路、濾波電路及穩(wěn)壓電路，在輸出端得到需要的、穩(wěn)定的直流電壓。1.整流電路整流電流是利用二極管的單相導(dǎo)電性，將交流電壓變?yōu)閱蜗虻拿}動(dòng)的直流電壓。有以下三種：1)單相半波整流電路電路如圖10-1a）所示。整流輸出電壓平均值U=

U220V15VU

D

U

R0ΩR通過負(fù)載的直流電流I0

UU0.45RL

2L

Ω圖0-1(a)單半波整電二極管截止時(shí)所承受的最大反向電U

D

UU0

02)單相全波整流電路電路如圖10-1（所示。整流輸出電壓平均值U=UU2通過負(fù)載的直流電流I0.9RLL二極管截止時(shí)，每個(gè)二極管承受的最大反向電U

D

UU0

0U

1

15VU

2

D1D2

U

0

RPΩRΩ

D1U15VU1D3

D2D4

U

0

RPΩRΩ圖波整流電路(3)單相橋式全波整流電路電路如圖10-1）所示。整流輸出電壓平均值U=

圖式全波整流電路-33

0L0DL0Z0L0DL0ZUU2通過負(fù)載的直流電流I0.90RLL二極管截止時(shí)，每個(gè)二極管承受的最大反向電U

D

UU0

0在單相橋式整流電路的變壓器中，只有交流電流流過；而在半波和全波整流電路中，均有直流分量流過。因此，單相橋式整流電路的變壓器效率較高，總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源中。2.濾波電路經(jīng)過整流電路得到的輸出電壓，因?yàn)槊}動(dòng)較大，因此需要利用電感或電容等儲(chǔ)能元件，濾去輸出電壓中的紋波。小功率穩(wěn)壓電源中常使用電容濾波電路，其電路如圖2所示。D

1

D

2U15VU1

2

+

110F

+

2470F

U

0

LD

3

D

4

圖

電容濾波電路在整流電路的內(nèi)阻不太大，時(shí)間常數(shù)τ=R時(shí)，電容濾波電路的負(fù)載平均電壓U=，流經(jīng)二極管的平均電II2R

L

2，二極管承受的最大反向電壓U

D

2U

0

。因此，電容濾波電路的優(yōu)點(diǎn)是：電路簡(jiǎn)單，輸出電壓紋波較小，負(fù)載平均電壓較高；其缺點(diǎn)是：輸出電壓受電網(wǎng)電壓和負(fù)載變化的影響較大，輸出不穩(wěn)定，因此，僅適用于負(fù)載電壓較高，且負(fù)載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。3．穩(wěn)壓電路1）穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路是利用穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。電路如圖所示。電阻R為限流電阻，起保護(hù)穩(wěn)壓管的作用。輸出電壓等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓。

I

I

LD1UU12

D

2

U

I

+

330DZ6V

I

D

ZU

0

22k

LD

3

D

4

470F

1330圖

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路-34

I0RI0205000I0RI0205000穩(wěn)壓電路的工作原理：負(fù)載不變，當(dāng)電網(wǎng)電壓升高使電壓增大時(shí)，輸出電壓也隨之增大。根據(jù)穩(wěn)壓管反相特性，I的急劇增加，使得I增大，電阻上的壓降增大，抵消了U的升高，從而保證了輸出電壓基本不變。電網(wǎng)電壓降低時(shí)，其變化與上述過程相反。同理，如果電網(wǎng)電壓不變而負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，也將起到穩(wěn)定輸出電壓的目的。2）分立元件串聯(lián)型穩(wěn)壓電路分立元件構(gòu)成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖10-4所示。它由基準(zhǔn)電壓源、比較放大電路、調(diào)整電路和采樣電路四部分組成。U220V15V1

D1U2D3

D2UD4

I

+

11k1F

1.5Ω31k+2uF

LDZ

PΩ2.7V

4Ω+5Ω

U3F

0

LΩ圖0-4

串聯(lián)穩(wěn)壓電路其工作原理是：當(dāng)電源或負(fù)載變動(dòng)而使降低時(shí)，由于取樣電阻的分壓作用使基極電壓降低，則V集電極電位升高，因V集電極與基極相連，從而導(dǎo)致管壓降減小，使輸出電壓有所回升，使得到補(bǔ)償。反之升高時(shí)，降V管壓降增大，使U減小，從而保證輸出電壓基本穩(wěn)定。輸出電壓U0

45

(U)ZBE輸出電壓最大值U

0max

4

max5

5

UZ

)輸出電壓最小值U

0

45

U)ZBE4．三端集成穩(wěn)壓器1）三端固定輸出集成穩(wěn)壓器三端固定輸出集成穩(wěn)壓器的輸出電壓是固定的，使用時(shí)不能調(diào)節(jié)電壓大小。其外形與管腳如圖10-5（）所示。常用的有W7800和W7900系列。W7800系列輸出正極性電壓，一般有5、6、1215、、共七個(gè)檔位，輸出電流最大可達(dá)（加散熱片）。同類型的78M系列穩(wěn)壓器的輸出電流為