1、 實驗一常用儀器儀表的使用一、實驗目的通過此次實驗要求學生了解掌握電子電工學常用的儀器原理及使用方法，為后續實驗打下基礎二、實驗儀器1萬用表(模擬式或數字式)一臺2示波器(模擬式或數字式)一臺3DG03智能函數發生器掛件或EM1634函數發生器一臺4DGJ-2型實驗操作臺一臺三、預習要求仔細閱讀附錄一至五，并交一份預習報告。四、實驗內容1用萬用表測量一些電阻阻值，用萬用表會判斷例如電解電容、三極管等的好壞。2用函數發生器發出不同種類不同頻率幅值也不相同的波形用示波器進行觀察并記錄至少兩個以上波形。3熟悉DG J-2型電工實驗裝置臺的使用包括開啟、插掛件、遇到報警即時復位。具體將用到的掛箱可以按

2、照實驗指導書上實驗儀器一欄逐一認識。五、實驗報告要求將實驗當中遇到的問題及解決問題的過程進行描述，另外再把示波器觀察到的波形用坐標紙描繪下來貼于實驗報告上（必須有相關參數標在圖上）。實驗二基爾霍夫定律和疊加定理一、實驗目的1.驗證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律的理解。2.驗證線性電路疊加原理的正確性，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。3.學會用電流插頭、插座測量各支路電流的方法。二、原理說明基爾霍夫定律是電路的基本定律，測量某電路的各支路電流及多個元件兩端的電壓，應能分別滿足基爾霍夫電流定律和電壓定律，即對電路中的任一節點而言，應有I=0；對任何一個閉合回路而言，應有U=0

3、。疊加定理指出：在有幾個獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產生的電流或電壓的代數和。線性電路的齊次性是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K倍時，由該激勵產生的響應（即在電路其他各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。運用上述定律時，必須注意預先設定電流的參考方向和電壓的參考極性。三、預習思考題根據圖2-1或圖2-2所示電路，計算各支路電流和各電阻兩端電壓，并計入表中。利用DGJ-03實驗掛箱上的“基爾霍夫定律/疊加原理”線路，天煌實驗臺按圖2-1接線,求是實驗臺按圖2-2接線。圖2-1 圖2-2被測

4、量計算值I1（mA）I2（mA）I3（mA）E1（V）E2（V）UR1（V）UR2（V）UR3（V）UR4（V）UR5（V）E1單獨作用E2單獨作用E1、E2共同作用四、實驗設備序號名稱型號與規格數量備注1直流數字毫安表12直流數字電壓表13直流穩壓電源6V，12V14可調直流穩壓電源030V15疊加原理實驗電路板1DGJ-03或 DG05五、實驗內容1.實驗前先設定三條支路的電流參考方向，如圖中的I1、I2、I3所示，并熟悉線路結構，掌握各開關的操作使用方法。2.熟悉電流插頭的結構，將電流插頭的兩端接至數字毫安表的“+、”兩端（注意思靠紅線接“”時選擇的參考方向。）3.用直流數字電壓表測量電

5、壓值時，注意預先標明各電壓的極性，記錄、號。自行設計電路驗證齊次性（比例性）、疊加性和成立范圍，設計表格記錄好一切數據后分析處理數據，從而加深對定理的理解。六、實驗注意事項1.所有需要測量的電壓值，均以電壓表測量的讀數為準，不以電源指示為準。2.防止電源兩端短路。3.注意儀表量程的更換。七、實驗報告1.根據實驗數據，選定實驗電路中的任一節點，驗證KCL的正確性。2.根據實驗數據，選定實驗電路中的任一閉合回路，驗證KVL的正確性。3.根據實驗數據，分別舉例驗證疊加性、齊次性、線性與非線性是如何體現。4.誤差原因分析。5.心得體會及其它。實驗三戴維寧定理（設計性實驗一）一、實驗目的1.學會使用EW

6、B分析設計電路。2.設計驗證戴維南定理和諾頓定理的正確性，通過實驗加深對這兩個定理的理解。二、實驗原理1.任何一個線性含源網絡，如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個有源二端網絡（或稱為含源一端口網絡）。戴維寧定理指出：任何一個線性有源網絡，總可以用一個等效電壓源來代替，此電壓源的電動勢EO等于這個有源二端網絡的開路電壓UOC，其等效內阻RO等于該網絡中所有獨立源均置零（理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路）時的等效電阻Req。EO和RO稱為有源二端網絡的等效參數。2.有源二端網絡的等效參數的測量方法（1）開路電壓、短路電流法（測EO和RO）在有源二端網絡輸出端開

7、始時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓UOC，然后再將其輸出端短路，測其短路電流ISC，則等效電壓源的電動勢 EO=UOC等效內阻為 RO= UOC/ISC若有源二端網絡的內阻值很低時，則不宜測其短路電流。此時可采用下面的伏安法。（2）伏安法（測EO和RO）用電壓表、電流表測出有源二端網絡的外特性如圖31所示。根據外特性曲線求出斜率tg，則內阻RO=tg=U/I= UOC/ISC用伏安法，主要是測出開路電壓UOC和電流為額定值IN時的輸出端電壓值UN。等效電壓源的電動勢 EO=UOC等效內阻為 RO=（UOCUN）/IN （3）零示法（測EO）在測量具有高內阻有源二端網絡的開路電壓時，用電壓表

8、進行直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內阻的影響，往往采用零示測量法，如圖32所示。零示法測量原理是用一低內阻的穩壓電源與被測有源二端網絡進行比較，當穩壓電源的輸出電壓與電源二端網絡的開路電壓相等時，電壓表的讀數將為“0”，然后將電路斷開，測量此時穩壓電源的輸出電壓，即為被測有源二端網絡的開路電壓。（4）半電壓法（測RO）如圖33所示，當負載電壓為被測網絡開路電壓一半時，負載電阻RL（由電阻箱的讀數確定）即為被測有源二端網絡的等效內阻值。三、預習內容1.設計出能證明戴維南定理和諾頓定理成立的實驗。被測有源二端網絡參考如圖34。2.+利用計算機仿真軟件分析所設計的實驗電路，并記錄需要的數據

9、。四、實驗設備序號名稱型號和規格數量備注1直流數字毫安表12直流數字電壓表13可調直流穩壓電源030v14可調直流恒流源15戴維南定理實驗電路板1DGJ-05或DG056電位器1K17可變電阻箱099999.91DGJ-05或DG09五、實驗內容1.在實驗室實踐所設計的實驗，步驟自擬。六、注意事項1.防止電壓源兩端短路。2.防止恒流源兩端開路。3.測量時，注意儀表量程的及時更換。4.改接線路時，要關掉電源。七、實驗報告1.根據實驗結果繪圖，驗證定理的正確性。2.歸納總結實驗結果。3.心得體會及其它。實驗六單級放大電路一、實驗目的1.熟悉電子元器件和模擬電路掛箱及實驗電路板。2.掌握放大器靜態工

10、作點的調試方法及其對放大器性能的影響。3.學習測量放大器Q點和Av、Ri、R0的方法，了解共射極電路特性。4.學習放大電路的動態性能。二、實驗儀器1.示波器2.信號發生器DG033.萬用表4.模擬電路實驗板5.數字模擬掛箱D71三、預習要求1.三極管及單管放大器工作原理。2.放大器動態和靜態的測量方法。四、實驗內容及步驟（一）裝接電路與簡單測量1.判斷實驗板上三極管的極性及好壞，測量+12V電源是否正常以及電解電容C1、C2 、CE1的極性和好壞。2.按圖6-1所示使用到第一級放大電路（圍繞第一個三極管）。RW1調到電阻最大位置（防止直流電過大地加在三極管的基極）。（二）靜態測量與調整調整電位

11、器RW1的值，用萬用表測量，使UE=2.2V，計算和實測放大電路的Ube 、Uce 、RB 、IB 和Ic的值，并將結果填于表6-1表6-1實 測計 算Ube（v）Uce（v）RB（k）IB（A）Ic(mA)注意: RB= RW1+ RB1測量時應關斷電源并將RW1上的開關斷開。（三）動態研究1.先不接負載（即RL=），將信號發出的正弦波的頻率調到f=1KHz，峰-峰值為20mv，接到放大器的輸入端UI，用示波器觀察輸入端和輸出端UO1的波形，并比較相位的變化，將觀察到的波形數據填于表6-2 圖6-1 單級放大電路表6-2 實 測 實測計算 估 算ui(mv)uo (v) AV AV 20mv

12、2.保持UI=20mv不變，放大器接入負載RL，改變其數值從而得到不同的幾組UO1值。填入表6-3表6-3負載實 測實測計算估 算RLUIUO1AVAV3.不接負載（即RL=），保持信號源輸出頻率不變，逐漸加大幅度，觀察放大器輸出端UO1最大不失真波形并記錄在表6-4表6-4 實 測 實測計算 估 算UI (mv)UO1 (v) AV AV 4.保持UI=20mv不變，改變RW1（通過旋動電位器即增大減小它接入電路的數值），觀察輸出端UO1波形變化，用示波器觀測UB、UC、UE的波形及相關參數填入表6-5表6-5RW1UBUCUEUO1波形現象最大合適最小5.輸入電阻Ri的測量為了測量放大器的

13、輸入電阻，按圖62 電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串入一已知電阻R，在放大器正常工作的情況下， 測出US和Ui，則根據輸入電阻的定義可得 圖62 輸入、輸出電阻測量電路測量時應注意下列幾點: 由于電阻R兩端沒有電路公共接地點，所以測量R兩端電壓 UR時必須分別測出US和Ui，然后按URUSUi求出UR值。 電阻R的值不宜取得過大或過小，以免產生較大的測量誤差，通常取R與Ri為同一數量級為好，本實驗可取R12K。6.輸出電阻R0的測量按圖6-2電路，在放大器正常工作條件下，測出輸出端不接負載 RL的輸出電壓UO和接入負載后的輸出電壓UL，根據 即可求出 在測試中應注意，必須保持RL接入前后

14、輸入信號的大小不變。五、實驗報告1.記錄全部的實驗測量結果及波形。2.結合電路理論知識，計算單級放大電路的電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻，并與實際測量值進行比較，分析誤差結果、產生誤差的原因及改進辦法或方案。3.按實驗內容和測量要求詳細寫出的實驗報告。. 實驗七 設計帶負反饋的二級放大電路（設計性實驗二）一、實驗任務1.設計帶負反饋的二級放大電路，要求放大倍數在30200之間。2.測試此放大電路的開環參數和閉環參數。 二、實驗要求1.設計成開環電路，調整電路接線和電路參數使輸出不失真且無振蕩，并達到放大倍數要求。2.設計成閉環電路，調整電路接線和電路參數使輸出不失真且無振蕩，并達到放大倍數要

15、求。3.利用計算機仿真軟件分析所設計的電路的可行性，并記錄需要的數據。4.測量符合設計要求時開環電路的頻率特性（即上限頻率和下限頻率）。5.測量符合設計要求時閉環電路的頻率特性（即上限頻率和下限頻率）6.將測量值和計算值進行比較，研究負反饋對放大器性能的影響。三、實驗提示和原理說明1.多級放大器的放大倍數存在級聯關系，即：AvAv1×Av2××Avn。2.負反饋電路能改善失真，所以設計成閉環電路時可采用加入負反饋環節。3.若保持電路輸入信號的幅度不變，逐步增加輸入信號的頻率，直到示波器上波形的幅度減小為原來的70，這時得到的信號頻率即為放大電路的上限頻率fH。 4

16、.同樣，保持電路輸入信號幅度不變，逐步減小輸入信號頻率，直到示波器上波形的幅度減小為原來的70，這時得到的信號頻率即為放大電路的下限頻率fL。四、實驗報告 1.設計實驗電路原理圖，確定電路參數值，理論計算電路的放大倍數和上、下限頻率，記錄仿真電路圖和仿真分析參數。2.設計實驗步驟和實驗測試數據表格，結合仿真結果，比較實驗值與理論值，分析誤差原因。3.整理實驗數據，作出開環、閉環電路的頻率特性曲線，標明上限頻率和下限頻率。4.根據實驗數據，總結負反饋對放大電路的影響。21實驗八 運算放大器的應用設計（設計性實驗三）一、實驗任務1.利用運算放大器設計電壓跟隨器、反相比例放大器、同相比例放大器、比例

17、求和電路等。2.分析和掌握用集成運算放大器組成比例、求和電路的特點及性能。二、實驗要求1.利用計算機仿真軟件分析所設計的電路的可行性，并記錄需要的數據。2.設計電壓跟隨器，并用萬用表測量其在一定輸入電壓下，帶負載和不帶負載時的輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行誤差分析。3.設計反相比例放大器，滿足關系式：U0=10Ui，用萬用表測量不同輸入電壓下的輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行線性度和誤差分析。4.設計同相比例放大器，滿足關系式：U0=11Ui，用萬用表測量不同輸入電壓下的輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行線性度誤差分析。5.設計反相求和放大電路，滿足關系式：U0=10U

18、110U2，用萬用表測量放大器的各輸入、輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行誤差分析.6.設計雙端輸入求和放大電路，滿足關系式：U0=5.5U110U2 二輸入端電壓各取正、負值的組合，測量放大器各不同的輸入、輸出電壓值，和理論值進行比較，并對其進行誤差分析。三、實驗提示和原理說明1.運算放大器的理想化條件：開環放大倍數A，輸入阻抗ri，輸出阻抗ro0。2.注意和理解輸出端與“”、“”輸入端的相位關系。四、實驗報告1.設計實驗電路原理圖，確定電路參數值，理論計算電路的放大倍數，并記錄仿真電路和仿真分析參數。2.設計實驗步驟，總結本實驗中五種運算電路的特點及性能。3.設計測試數據表格，分析理

19、論計算與實驗結果誤差的原因。實驗九組合邏輯電路的設計與化簡一、 實驗目的1.掌握組合邏輯電路（SSI）的設計與化簡方法；2.掌握用基本集成芯片設計組合電路的方法。二、 實驗器材1.數字、模擬實驗掛箱1件2.集成芯片74LS00四2輸入TTL與非門1片TC4011四2輸入CMOS與非門1片74LS10三3輸入TTL與非門1片74LS386四2輸入異或門1片3.導線若干三、 預習要求1.了解實驗所需集成芯片的引腳功能；2.復習組合邏輯電路設計與化簡的方法；3.完成各實驗內容中的原理電路圖。四、 實驗內容及步驟實驗前選擇實驗用的集成芯片，按自己設計的實驗接線圖接好連線，特別注意VCC及地線不能接錯。

20、線接好后經實驗指導老師檢查無誤方可通電實驗。實驗中改動接線須先斷開電源，接好線后再通電實驗。1.測試門電路的邏輯功能分別將集成芯片74LS00、TC4011插入掛箱的集成芯片插座中，接好VCC和地線，輸入端接8-Output of Switch Level（電平開關輸出插口）任意兩個，輸出端接電平顯示發光二極管（8-Input of Logic Level）任意一個，列出各自的真值表，寫出邏輯表達式。（集成芯片的引腳圖見圖9-4、圖9-5、圖9-6、圖9-7）2.TTL門電路（74LS00）主要參數的測試（1）輸出高電平VOH與輸出低電平VOL的測定。VOH是指輸入端有一個或一個以上為低電平時

21、的輸出高電平值，其測試圖如圖9-1所示。VOL是指輸入端全部接高電平時的輸出低電平值，其測試圖如圖9-2所示。 圖9-1VOH的測試電路 圖9-2VOL的測試電路3.利用邏輯門控制輸出用一片74LS00按圖9-3接線，在X輸入端輸入連續脈沖，在S輸入端分別加低電平“0”和高電平“1”時，用示波器分別觀察輸出端Y的波形，將結果填入表9-3中，討論S對輸出脈沖的控制作用。表9-3與非門控制輸出輸入X輸出Y（S=0時）輸出Y（S=1時）圖9-3與門控制輸出4.用最少的2輸入與非門實現下列邏輯函數，畫出邏輯電路圖，并用實驗驗證。F1=（A，B，C，D）=m（0，1，2，3，4，5，10，11，14，1

22、5）F2=ABC（AB+CD+AD）5.設計一表決電路。某三人參加會議，對某項提案進行表決，如果同意，就按下桌前的按鈕，用邏輯“1”表示，如果不同意，就不按，用邏輯“0”表示。如果三人中有兩人或兩人以上同意，提案就通過，用邏輯“1”表示，否則就不通過，用邏輯“0”表示。試用74LS00、TC4011各一片實現上述功能。6.利用74LS386設計四輸入變量的奇偶校驗電路，若輸入“1”的個數為偶，則輸出為“0”，否則為“1”。 圖9-474LS00的外引腳圖 圖9-5TC4011的外引腳圖 圖9-674LS10的引腳圖 圖9-774LS386的引腳圖五、 實驗報告要求與討論1.根據題目要求，寫出化

23、簡過程，畫出設計邏輯電路圖。2.說明實驗過程中出現故障的原因及排除方法。3.思考題：有同學用完好的74LS12（OC門）代替74LS10組裝實驗電路，發現無輸出，試分析原因，74LS12引腳排列與74LS10相同。實驗十譯碼器、數據選擇器和加法器一、實驗目的1.掌握中規模集成電路(MSI)74LS138、74LS151和74LS283的邏輯功能及其測試方法；2.掌握用中規模集成電路設計組合邏輯電路的方法。二、 實驗器材1.數字電路學習機1臺2.集成芯片74LS1383線-8線譯碼器1片74LS1518選1數據選擇器1片74LS2834位二進制超前進位全加器2片74LS00四2輸入TTL與非門2

24、片3.導線若干三、 預習要求1.了解74LS138、74LS151和74LS283的工作原理、引腳圖、邏輯功能及使用方法；2.復習用中規模集成電路設計組合邏輯電路的方法；3.根據實驗內容的要求畫出原理電路圖。表3-174LS138功能表輸入輸出使能選擇G1 G2A G2BA B CX H XX X XH H H H H H H HX X HX X XH H H H H H H HL X XX X XH H H H H H H HH L LL L LL H H H H H H HH L LL L HH L H H H H H HH L LL H LH H L H H H H HH L LL H

25、HH H H L H H H HH L LH L LH H H H L H H HH L LH L HH H H H H L H HH L LH H LH H H H H H L HH L LH H HH H H H H H H L四、 實驗內容及步驟1.譯碼器、數據選擇器、加法器的邏輯功能測試（1）譯碼器功能測試。本實驗采用的中規模集成電路74LS138是一個3線-8線譯碼器。其功能表如表3-1所示，其引腳見圖3-1，按表3-1逐項測試74LS138的邏輯功能。（2）數據選擇器功能測試。本實驗采用的中規模集成電路74LS151是一個八選一數據選擇器，其引腳圖見圖3-2所示，功能表如表3-2所

26、示，按表3-2逐項測試74LS151的邏輯功能。表3-274LS151功能表 輸入輸出選擇選通YWABCS× × ×0000010100111001011101111000000000 1D0D1D2D3D4D5D6 D7 圖3-174LS138的引腳圖 圖3-274LS151的引腳圖 圖3-374LS283的引腳圖（3）加法器的邏輯功能測試。本實驗采用的74LS283是四位超前進位全加器，A4A3A2A1和B4B3B2B1為兩個四位二進制加數輸入端，C0為低位進位輸入，4321為和數輸出，C4為總進位輸出。其引腳圖見圖3-3。按表3-3所給的數進行測試，將結果填

27、入表中。表3-374LS283加法器邏輯功能測試輸入輸出C0/C0A4 A3 A2 A1B4 B3 B2 B14/43/32/21/1C4/C40/10 0 0 01 0 0 00 1 1 11 0 0 10 1 0 11 0 0 11 0 1 10 0 1 12.用譯碼器、數據選擇器實現邏輯函數（1）用74LS138實現下列函數，必要時可附加一片74LS00。F（A，B，C）=m（1，2，3，4，5）（2）用74LS151實現下列函數。F（A，B，C）=m(1，3，5，6，7)3.設計BCD碼加法器用兩片74LS283設計一BCD碼加法器，必要時可附加2輸入與非門。畫出原理電路圖，用實驗驗證

28、，并記錄實驗結果。填入表3-4中，其中D13D12D11D10和D23D22D21D20為加法器的輸入，D4為加法器的進位輸出，D3D2D1D0為加法器的輸出。表3-4BCD碼加法器D13D12D11D10D23D22D21D20D4D3D2D1D0D13D12D11D10D23D22D21D20D4D3D2D1D00 0 0 00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 0 10 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11

29、 0 0 01 0 0 1五、 實驗報告要求與討論1.整理實驗數據、圖表并對實驗結果進行分析討論。2.思考題：試設計一個四位二進制求補碼的電路。實驗十一時序邏輯電路分析、設計與測試（設計性實驗四）一、實驗目的1.進一步熟悉時序邏輯電路的分析方法；2.掌握時序邏輯電路的測試方法；3.熟悉脈沖型同步時序電路的設計與測試方法；4.熟悉脈沖型異步時序電路的設計與測試方法。二、實驗器材1.數字、模擬實驗掛箱1臺2.雙蹤示波器1臺3.萬用表1臺4.集成芯片74LS112雙JK（TTL）觸發器2片74LS74雙D（TTL）觸發器2片74LS20雙四輸入TTL與非門2片74LS00四2輸入TTL與非門2片5、

30、導線若干三、預習要求1.復習時序邏輯電路的分析、設計及測試方法；2.了解常用集成芯片的功能。四、實驗內容及步驟（一）實驗原理1.時序邏輯電路的分析與測試對時序邏輯電路的測試，可在CP端加入合適的脈沖信號，然后觀察各單元部件之間的配合是否滿足要求。例如，對圖11-1所示3位二進制異步加法計數器的測試，可以采用以下幾種方法：圖11-1計數器的測試電路（1）用示波器觀察波形。在計數器的CP端加入1KHz的脈沖信號，然后用示波器分別測試脈沖信號CP的波形及計數器的輸出端Q0、Ql、Q2的波形。（2）用0-l（LED管）顯示器顯示二進制數。在計數器的CP端加入1Hz的脈沖信號，然后用0-1（LED管）顯示器觀察計數器的輸出端Q0、Q1、Q2狀態的變化。(3)用數碼管顯示。在計數器的CP端加入1Hz的脈沖信號，將計數器的輸出端接至字符譯碼器，譯碼器的輸出接至數碼管，由數碼管可以顯示計數器CP端輸入脈沖的個數。2.時序邏輯電路的設計時序電路的設計，就是根據給定的邏輯關系，求出滿足此邏輯關系的最簡單的邏輯電路圖。時序電路的設計一般按以下幾個步驟進行：(1)分析給定的邏輯關系，確定輸入變量和輸出變量，建立狀態表或狀態圖。(2)狀態化簡，即合并重復狀態，以得到最簡單的狀態圖