1、電子技術基礎B實驗指導書 一、 模擬電路實驗部分實驗一 常用電子儀器的使用一、實驗目的1掌握函數信號發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練習使用函數信號發生器、交流毫伏表和雙蹤示波器的連用。二、實驗儀器1雙蹤示波器 YB4320A 一臺2函數信號發生器 YB1605 一臺3交流毫伏表 YB2172 一臺4數字萬用表 DT9505 一塊三、預習要求 1預習雙蹤示波器、函數信號發生器和交流毫伏表的基本工作原理、操作步驟和調整使用方法（詳見附錄二：常用儀器、儀表使用）。2使用雙蹤示波器測量時，如果波形左右移動，應如何處置？如果熒光屏上出現多條橫線，這是什么原因引起

2、的？3使用毫伏表測量交流電壓時，當置于靈敏度較高檔位時（量程較小），只要在輸入接線柱上接入一條測試線，并沒有加入被測電壓，毫伏表的表針就擺動，這是為什么？4帶有直流成分的交流電壓信號應如何測試？四、實驗原理1數字萬用表（DT9505）DT9505型數字萬用表是一種多功能的數字顯示儀表，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40400Hz。具體操作和使用詳見附錄二的數字萬用表部分。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備電壓進行測量。只適用于測量5HZ2MHZ的正弦波交流信號。開機后，10秒鐘

3、內指針無規則擺動數次是正常的。測量未知電壓時，應將量程開關置于最大檔，然后逐級減少量程。具體操作和使用詳見附錄二的第三節交流毫伏表部分。3函數信號發生器（YB1605）YB1605函數信號發生器是一種新型多功能高精度信號源，具有數字頻率計、計數器及電壓顯示功能，信號發生器可以配合產生調頻信號。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。還有VCF輸入，DC電平設置，以及TTL和CMOS脈沖輸出。該儀器也可用作頻率計使用，頻率計的測量范圍從1HZ到10MHZ。具體操作和使用詳見附錄二的第二節函數信號發生器部分。4雙蹤示波器（YB4320A）雙蹤示波器是

4、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，結構比較復雜，面板上的各控制旋鈕比較輕巧，機械強度低，在轉換和調面板上各控制旋鈕時不要用力過猛，更不要任意扳動，一定要按下面的方法正確調整和使用示波器，掌握雙蹤示波器的規范化操作步驟和正確的測量方法。（1）開機前示波器面板上有關控制旋鈕應作如下預置： 亮度（INTENSITY） 適中 聚焦（FOCUS） 適中 垂直（Y軸）位移（POSITION） 居中 （5）擴展鍵彈出 垂直工作方式（MODE） 通道1（CH1） 觸發方式（TRIG MODE） 自動（AUTO） 觸發

5、電平（TRIG LEVEL） 鎖定（LOCK） 觸發源（SOURCE） 內（INT） 垂直輸入耦合選擇開關（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出現一條水平（X軸）掃描線。調節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，將亮度旋鈕逆時針方向旋轉以減弱亮度。 （2）雙蹤示波器的一般檢查屏幕上顯示信號波形高于20Hz的頻率的大多數信號可以同步顯示，由于觸發方式為

6、自動，即使沒有信號，屏幕上也會出現光跡。如果被測信號的頻率低于20Hz，或被測信號為直流電壓，或被測的交流信號中帶有直流成分時，則觸發方式開關選擇常態（NORM），并且AC-GND-DC開關選擇DC（選擇AC表示輸入信號通過電容耦合到輸入端，因此只能測量交流信號；而DC表示直接耦合到輸入端）。需要觀察兩個波形時將垂直工作方式設定為雙蹤（DUAL），這時可以很方便地顯示兩個波形。如果用于同時觀察兩路不相關的信號，則需要選擇交替觸發鍵（ALT TRIG），觸發信號隨系統交替變換，因此兩個通道的波形都能穩定同步。顯示X-Y圖形（李沙育圖形）當按下X-Y開關時，示波器CH1為X軸輸入，CH2為Y軸輸入

7、。疊加的使用當垂直工作方式開關設定為ADD（疊加），可顯示兩個波形的代數和。（3）信號的測量直流電壓的測量選擇AC-GND-DC開關至GND，將零電平定位到屏幕上的最佳位置，這個位置不一定在屏幕的中心。將Volts/Div設定到合適的位置，然后將AC-GND-DC開關撥到DC。直流信號將會產生偏移，直流電壓可通過偏移刻度的總數乘以Volts/Div值得到。例如，在圖2-1-1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210mV4.2=210mV當然，如果探頭選擇的是“10”（即衰減10倍），則實際的電壓值還要乘10。圖2-1-1測量直流電壓的測量交流電

8、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，再據屏幕上顯示的波形進行測量。例如，在圖2-1-2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，電壓峰峰值計算為：1V/Div5Div=5V。當然，如果探頭為“10”（即衰減10倍），則實際電壓峰-峰值為50V。有效值計算為V有=（VP-P/2）0.707圖2-1-2 交流電壓測量示意圖如果交流信號被疊加在一個直流電壓上，交流部分的測量可通過AC-GND-DC開關設置為AC，這將隔開直流信號部分，僅耦合交流部分。頻率和時間的測量如圖2-1-3所示，一個周期是A點到B點，在屏幕上共占有為4格。假

9、設掃描時間設置為1ms/Div，則周期：T=1ms/Div4Div=4.0ms頻率：f=1/T=1/4ms=250HZ不過，如果周期運用“5”擴展，那么實際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，還能測量時間差、上升（下降）沿時間、電視信號等。圖2-1-3 頻率和時間的測量示意圖五、實驗內容及步驟1數字萬用表、交流毫伏表、函數信號發生器的使用練習。調節函數信號發生器，使輸出顯示幅度（峰峰值）為1V的正弦波交流信號，用交流毫伏表和數字萬用表分別測出在表2-1-1所示不同頻率點上的有效值，并按表2-1-1記錄。表2-1-1函數信號發生器VP-P=1V50 Hz100H

10、z500Hz1kHz5kHz10kHz100kHz交流毫伏表數字萬用表2交流毫伏表、函數信號發生器、雙蹤示波器的使用練習。簡單按以下步驟操作：（1）先調節函數信號發生器的輸出頻率。（2）將毫伏表與函數信號發生器相連，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2-1-2將數據記錄下來。包括電壓峰峰值（“V/Div”格數）、周期（“T/Div”格數），并計算出頻率（f）、有效值（V有）。表2-1-2函數信號發生器（正弦波信號）交流毫伏表讀數示波器測量周期（頻率）幅度T/Div格數TfV/Div格數VP-PV有5kHZ10mV150kHZ800mV六、實驗

11、報告要求1說明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別？2寫出雙蹤示波器、函數信號發生器、毫伏表連用時的操作步驟。3數字萬用表和交流毫伏表在測量電壓時，該怎樣區別使用？4用雙蹤示波器測量頻率為100kHZ、電壓峰峰值為30V的正弦波信號時，要在示波器上顯示幅度適當、有兩個完整周期的正弦波信號，示波器面板上的主要控制旋鈕應如何預置？實驗二 單級放大器一、實驗目的1熟悉使用模擬電路實驗箱。2掌握放大器靜態工作點的調試方法及對放大器性能的影響。3學習測量放大器靜態工作點Q、電壓放大倍數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范圍的調整測試方

12、法。5進一步熟悉幾種常用電子儀器的調整使用方法。二、實驗儀器1模擬電路實驗箱 SAC-MS3 一臺2雙蹤示波器 YB4320A 一臺3函數信號發生器 YB1605 一臺4交流毫伏表 YB2172 一臺5數字萬用表 DT9505 一塊三、預習要求1學習幾種常用儀器的規范化操作步驟和使用方法。2三極管及單級放大器的工作原理。3影響放大器工作的因素有那些？放大器電壓放大倍數又受到那些因素的影響。四、實驗原理1靜態工作點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行放大，必須選擇合適的靜態工作點Q 。圖2-2-1 具有最大動態范圍的靜態工作點要獲得最大不失真的輸出電壓，靜態工作點應該選擇

13、在晶體管輸出特性曲線上交流負載線的中點，如圖2-2-1所示，以保證在交流信號的整個周期內晶體三極管都處于導通放大狀態。若靜態工作點選擇得過高（如圖2-2-2中的Q1點），就會引起飽和失真；若靜態工作點選擇得過低（如圖2-2-2中的Q2點），就會引起截止失真。圖2-2-2 靜態工作點不合適引起放大器失真2單級放大器的放大倍數 圖2-2-3是一個分壓式偏置電路，它具有自動調節靜態工作點的能力，當外界環境溫度發生變化或更換晶體管時，Q點能夠基本保持不變。放大器的放大倍數為： （2-2-1）由上式可見，當RL=，即無負載時，放大器的放大倍數最大；當接上負載后，放大倍數降低；當RL=RC時，放大倍數下降

14、到無負載時的1/2。 圖2-2-3 單級放大器實驗電路圖五、實驗內容及步驟1安裝實驗電路圖按圖2-2-3所示連接電路圖（注意接線前先關掉電源），接線后仔細檢查（可請指導教師檢查），確認無誤后再接通電源。2靜態工作點的調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行放大，必須先選擇合適的靜態工作點Q 。調節RP電阻，使VC=6V左右。按表2-2-1測試記錄（注意：測量時Rb1，應先斷開電源，再將被測量的電阻支路斷開）。表2-2-1VBEQVCEQRb1ICQ（計算）3放大倍數的測試在放大器（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）

15、。用毫伏表分別測量出不同負載情況下的Vo，并分別計算出放大器的電壓放大倍數AV，記錄在表2-2-2中。表2-2-2RLVi（mV）VoAv=Vo/Vi（計算）55.1k52k54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，通過分壓關系可知 （2-2-2）即可求出輸入電阻Ri （2-2-3）（2）輸出電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（不接入負載RL時的輸出）和VL（接入負載RL時的輸出），則 （2-2-4）即可求出輸入電阻Ro

16、 （2-2-5）圖2-2-5 輸出電阻的測量將上述測量及計算結果填入表2-2-3表2-2-3輸 入 電 阻輸 出 電 阻測量值計算值測量值計算值VSViRi（測算）Ri（理論）VoVLRo（測算）Ro（理論）5動態范圍研究（選做）放大器的電路參數如圖2-2-3所示，接上負載電阻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失真，如果出現單峰或上下峰不對稱的切頂，則要調節Rp的大小來觀察輸出電壓波形的變化，如調整后輸出電壓波形不失真，可稍微增大輸入電壓，如輸出電壓波

17、形出現雙向切頂失真，則要減小輸入電壓。然后在反復調節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上、下峰同時切頂失真為止，此時用毫伏表分別測量出Vi和Vo的大小，此時的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（最大的動態范圍），再測量出VCEQ，計算出ICQ，并將結果記入表2-2-4中的中間一欄。再增大（順時針）和減小RP電阻，同樣測量出不同的VCEQ，并記下此時的波形，將結果分別記入表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2-2-4RPVCEQViVoICQ（計算）輸出波形若有失真并判斷何種失真增大合適減小六、實驗報告要求1注明

18、你所完成的實驗內容和思考題，簡述相應的基本結論。2通過實驗數據說明靜態工作點和負載對放大器性能的影響。3寫出較為詳細的實驗報告，要求你能夠使一個懂得電子電路原理但沒有看過本實驗指導書的人可以看懂你的試驗報告，并相信你在實驗中得出的基本結論。實驗三 仿真實驗：射極跟隨器仿真一、實驗目的1熟練掌握電路仿真軟件Electronics Workbench 5.0的使用。2通過對射極跟隨器的仿真，進一步掌握射極跟隨器的工作原理與特點。3通過此次實驗，掌握在微機上運行電路仿真軟件Electronics Workbench 5.0的實驗方法。二、預習要求1進一步預習電路仿真軟件Electronics Wor

19、kbench 5.0的使用。2學習放大器各項參數的測試方法。3復習射極跟隨器的相關知識。三、實驗內容及步驟1按下圖連接仿真實驗電路圖。圖2-3-1 射極跟隨器仿真實驗電路圖2斷開信號源，用數字多用表直流檔測量晶體管各電極對地的電位，將測試數據填入下表：表2-3-1測量值計算值VBEQVCEQVEQIEQ= VEQ/RC3測量電壓放大倍數連接信號源，在VS端加入頻率為5kHz，幅度為3V的正弦信號，連接負載電阻RL，用示波器觀察Vi和VL處的波形，用數字多用表的交流檔測量出Vi和VL的值，填入下表：表2-3-2測量值計算值ViVLAv= VL/ Vi4、測量輸入、輸出電阻（1）輸入電阻因為：Vi

20、=VSRi/(RS+Ri)，則Ri=ViRS/(VS-Vi) 所以用數字多用表的交流檔測量出Vi和VS,就可以計算出Ri。將測試數據填入表2-3-3。表2-3-3測量值計算值VSViRi=ViRS/(VS-Vi)（2）輸出電阻Ro因為：VL=VoRL/(Ro+RL) ，則Ro=(Vo-VL ) RL/ VL 其中VL 為連接負載電阻RL的輸出電壓，Vo為不連接負載電阻RL的輸出電壓。所以用數字多用表的交流檔測量出Vo和VL,就可以計算出Ro。將測試數據填入表2-3-4。表2-3-4測量值計算值VoVLRo=(Vo-VL ) RL/ VL四、實驗報告要求1整理實驗數據并分析。2寫下在進行操作和調

21、試中的心得體會，總結射極跟隨器的工作原理與特點。實驗四 兩級阻容耦合放大器一、實驗目的1了解多級阻容耦合放大器組成的一般方法。2掌握靜態工作點及電路性能指標的調測方法。3學會放大器頻率特性的測試方法。4了解多級放大器與帶寬增益的關系。二、實驗儀器1模擬電路實驗箱 SAC-MS3 一臺2雙蹤示波器 YB4320A 一臺3函數信號發生器 YB1605 一臺4交流毫伏表 YB2172 一臺5數字萬用表 DT9505 一塊三、預習要求1預習多級阻容耦合放大器的電壓增益，以及頻率特性的有關理論知識。2估算該實驗電路的各級電壓增益（=705）。 3在測量放大器各級電流時，如ICQ達不到要求（或高或低），應

22、怎樣調整電路元件參數。四、實驗原理阻容耦合放大器是多級放大器中常見的一種，其特點是各級直流工作點相互獨立，可分別進行調整。在考慮級間影響時，即將前級的輸出電阻作為后級的信號源內阻，或將后級的輸入電阻作為前級的負載，其總增益AV=Av1Av2，但增益越高，其頻帶（BW0.7）越窄，增益帶寬的關系可以用“增益帶寬積”來描述，用符號GB來表示（即GB=Av BW0.7）。圖2-4-1 兩級阻容耦合放大器實驗電路圖對于兩級阻容耦合放大器而言，第一級常采用共射極放大電路，第二級輸出信號幅度大，主要考慮如何獲得最大而又不失真的輸出幅度，即達到最大輸出動態范圍。為獲得最大輸出動態范圍，第二級靜態工作點應調在

23、交流負載線的中點，稱為最佳靜態工作點。在阻容耦合放大器中，因有電抗元器件存在，電壓放大倍數將隨信號頻率而變，在高低頻段，放大倍數均會隨著頻率的變化而有所下降。在低頻段，下限截止頻率fL由耦合電容和發射極旁路電容決定，在高頻段，上限截止頻率fH由級間電容效應決定，則帶寬BW0.7=fHfL。 五、實驗內容及步驟實驗電路如圖2-4-1所示。1靜態工作點測試 按電路圖接線，注意接線盡可能少。調整合適的靜態工作點，要求在輸出波形不失真的前提下，輸出幅度盡可能大，因此靜態工作點盡可能調在交流負載線的中點。第一級為增加信噪比，靜態工作電壓盡可能低。分別調整RP1和RP2，使VCE1=67V ，VCE2=4

24、5V，測出各級的直流靜態工作電壓，填入表2-4-1。表2-4-1三 極 管測 量 值計 算 值VBQVCQVEQICQ第一級第二級2測量放大器的放大倍數在放大器（如圖2-4-1所示）的輸入端Vi加入頻率為5kHz、有效值為2mV的正弦波信號（即Vi=2mV）。用毫伏表分別測量出不同負載情況下的Vo1、 Vo2（Vo），并分別計算出第一級放大倍數Av1= Vo1/ Vi、第二級放大倍數Av2= Vo2/ Vo1 和總的放大倍數AV =VO2/ Vi，記錄下表2-4-2。表2-4-2給 定 參 數實 測計 算RLVi（mV）Vo1Vo2（Vo）Av1Av2Av25.1k24用逐點法測量放大器的幅頻

25、特性選擇Vi適當的幅度（頻率仍為5kHz），用示波器監測輸出Vo，使輸出波形不失真，用毫伏表測出此時輸出信號Vo的幅度。保持輸入信號幅度不變逐步增加頻率，直到輸出信號幅度Vo減少為原來的70%，此時輸出信號的頻率即為放大器的上限截止頻率fH，然后再逐漸減少頻率，使輸出信號幅度也同樣減少為原來的70%，此時輸出信號頻率即為放大器的下限截止頻率fL，測量并記錄fH和fL，求出通頻帶寬BW0.7=fHfL，記錄在表2-4-3中。畫出放大器的幅頻特性圖，參考圖2-4-2所示。表2-4-3f（Hz）1030501001k10k100k180k200k250k500k1MVo（注意：自己也可選擇另外的頻率

26、點進行測量，一般是在變化快的頻段多測量幾個頻點）圖2-4-2 幅頻特性示意圖六、實驗報告要求1畫出本實驗電路的交流等效電路。2整理實驗數據填入相應表格中，與估算值進行比較，對誤差進行分析。3畫出相應的幅頻特性曲線。4通過實驗回答下列問題：（1）當用毫伏表測量信號源的輸出信號時，若將兩者的信號端與“地”端交叉連接，會出現什么現象？ （2）用逐點法測量放大器的幅頻特性時，應注意什么問題？實驗五 差動式放大器一、實驗目的1熟悉差動放大器的工作原理和性能特點。2了解零點漂移產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、實驗儀器1模擬電路實驗箱 SAC-MS3 一臺2雙蹤示波器 YB

27、4320A 一臺3函數信號發生器 YB1605 一臺4交流毫伏表 YB2172 一臺5數字萬用表 DT9505 一塊三、預習要求1復習差動放大器的工作原理等有關理論知識。2計算圖2-5-1的靜態工作點（=705）及電壓放大倍數。3當輸入為交流信號，在對雙端輸出的Avd、Avc進行測量時，為什么毫伏表不能直接跨接在輸出端測量Voc、Vod？4調零時，測量差動放大器的雙端輸出電壓Vo應該用毫伏表還是萬用表？四、實驗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漂移，這是因為共模電阻Re對共模信號有較強的負反饋作用，而對差模無反饋。若電路性能完全對稱，在輸出端還可對共模信號進行抵消，在理想

28、情況下，Voc=|Voc1Voc2|=0。當然，實際電路中，元器件的對稱只是相對的，而不是絕對的，因而對共模總有一定放大，只不過放大作用很小。實際應用中要求共模放大倍數越小越好。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，定義為 （2-5-1）為了增大KCMR，可以增大Re。實際上采用恒流源電路代替Re，如圖4-6-1所示。實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值相等、極性相同的共模信號和一對數值相等、極性相反

29、的差模信號之和，即 （2-5-4） （2-5-5）其中，當輸入采用的是交流信號時，在對雙端輸出測量時，應注意毫伏表不能直接跨接在輸出端直接測量，應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 （2-5-7）圖2-5-1 差動放大器實驗電路五、實驗內容及步驟實驗電路如圖2-5-1所示1測量靜態工作點。測量前先用萬用表調零，將輸入端短路并接地，即A、B點與地短接，調節RP使Vo=0。測量三極管T1、T2的靜態工作點。表4-6-1對地電壓VCQ1VCQ2VEQ1VEQ2VBQ1VBQ2測量值（V）2、差模電壓放大倍數 由

30、A端差模輸入f=1kHz，幅度約為30mV的正弦信號（注意：在信號源與A端之間接22F電容），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，計算差動放大器的差模電壓增益Avd。3、共模電壓放大倍數 將B與地斷開后與A短接，仍然輸入f=1kHz正弦信號，幅度約為300mV，構成共模輸入。然后用毫伏表測量Vc1、Vc2，計算差動放大器的共模電壓增益Avc，并計算共模抑制比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點接3點，重復上述實驗內容。并將實驗數據填入表2-5-2中.表2-5-2 類別電路差模（Vi

31、1 =30mV, Vi2 =0）共模（Vi1= Vi2=100mV）共模抑制比Vc1Vc2Avd1Avd1AvdVc1Vc2Avc1Avc2AvcKCMR=Avd/Avc典型恒流源六、實驗報告要求1根據實測數據計算圖2-5-1電路的靜態工作點，與預習計算結果相比較。2整理實驗數據，計算各種接法的電壓放大倍數，并與理論計算值相比較。3總結差放電路的性能和特點。4總結兩種情況下的優缺點。 實驗七 仿真實驗：兩級放大器仿真一、實驗目的1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系。4學會放大器頻率特性的測試方

32、法。二、預習要求1進一步熟悉電路仿真軟件Electronics Workbench 5.0的使用。2預習多級放大器的電壓增益以及頻率特性的有關知識。3估算電路的靜態工作點（80）以及電壓增益的大小。三、實驗內容及步驟1繪制仿真實驗電路圖如下圖所示（三極管型號：2N2218）。圖2-7-1 兩級阻容耦合放大器仿真實驗電路圖2測試靜態工作點將信號源斷開，用數字多用表直流檔或直流工作點的分析測量三極管T1和T2的靜態工作點，測試數據填入下表中。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將信號源連接好，并設置頻率為5kHz，幅度為0.5mv的正弦信號

33、，用數字多用表交流檔測量輸入電壓Ui和各級輸出電壓Uo1、Uo2，并計算出各級電壓放大倍數Av1、Av2、Av。將數據記錄在下表中。表2-7-2給定參數測量值計算值RLUiUo1Uo2Av1Av2Av3K4測量放大器的幅頻特性利用交流頻率分析（Analysis/AC Frequency）, 選擇輸出電壓節點分析、起始頻率（FSTART=10Hz）、終點頻率（FSTOP=100MHz）、掃描形式（Sweep type）選擇decade、顯示點數（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

34、倍時所對應的頻率值），數據記錄在表中。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、實驗報告要求1進一步掌握差動式放大器的工作原理和基本特征。2通過數據總結多級放大器的電壓增益與各單級電壓增益的關系。3分析負載電阻對各級電壓放大倍數的影響。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。實驗八 運算放大器的基本線性應用一、實驗目的1了解運算放大器的基本使用方法。2掌握用集成運算放大器組成的比例和加、減法等電路的特點及性能。3學會上述電路的測試和分析方法。4學會使用運算放大器A741的線性應用。二、實驗儀器1模擬電路實驗箱 SAC-MS3 一臺2雙

35、蹤示波器 YB4320A 一臺3函數信號發生器 YB1605 一臺4交流毫伏表 YB2172 一臺5數字萬用表 DT9505 一塊三、預習要求1復習有關集成運放線形應用方面的內容，弄清與本實驗有關的各種應用電路和工作原理。2根據實驗電路參數，計算出各種應用電路的理論輸出。四、實驗內容及步驟1調零按圖4-10-1接線，接通電源后，調節調零電位器RP，使輸出VO=0（小于10mV），運放調零后，在后面的實驗中均不用調零了。圖2-8-1 調零電路2反相比例運算： 電路如圖2-8-2所示，按表2-8-1給定的Vi值計算和測量對應的Vo值，把結果記入表2-8-1中。圖2-8-1 反相比例運算電路表2-8

36、-1Vi（V）-0.7-0.300.51.0理論計算值Vo（V）實際測量值Vo（V）實際放大倍數Av3同相比例運算：電路圖如2-8-3所示，根據電路參數，按給定的Vi值計算和測量出對應不同Vi值的Vo值,把計算結果和實測數據填入表2-8-2中。圖2-8-3 同相比例運算電路表2-8-2Vi（V）-0.9-0.500.50.9理論計算值VO（V）實際測量值VO（V）實際放大倍數Av4加法運算： ，按圖如2-8-4接線，經檢查無誤后，方可接通電源。測試幾組不同的Vi1和Vi2的值及對應的輸出Vo值，將計算結果及測試的值填入表2-8-3中。圖2-8-4 加法運算電路表2-8-3輸入信號Vi1（V）0

37、0.50.7-0.6-0.5輸入信號Vi2（V）0.30.30.40.40.5計 算 值 VO（V）實際測量VO（V）5減法運算： ， 按圖2-8-5接線，經檢查無誤后方可接通電源，然后在輸入端輸入幾組不同的Vi1和Vi2的值，測出對應的輸出Vo的值。圖2-8-5 減法運算電路表2-8-4輸入信號Vi1（V）1.00.70.80.3-0.2輸入信號Vi2（V）1.21.00.6-0.50.4計算值VO（V）實際測量VO（V）五、實驗報告要求1總結本實驗中四種運算電路的特點及性能。2分析理論計算與實驗結果誤差的原因。 二、 數字電路實驗部分實驗一 熟悉實驗儀器及集成邏輯門功能測試一、實驗目的1熟

38、悉數字邏輯電路實驗箱及數字萬用表的使用方法。2熟悉74LS00、74LS20、74LS28、74LS86等集成邏輯門的邏輯功能及測試方法。二、預習要求 1學習數字邏輯電路實驗箱及數字萬用表的規范化操作步驟。2復習與非門、或非門、異或門等基本邏輯門的邏輯功能。三、實驗儀器與器件1數字邏輯電路實驗箱 SACDS4 一臺2數字萬用表 DT9505 一塊3集成電路74LS00、74LS20、74LS28、74LS86各一只四、實驗原理在數字系統中，除應用與、或、非三種基本邏輯運算之外，還廣泛應用與、或、非的不同組合，最常見的復合邏輯運算有與非、或非、與或非、異或和同或等。 1與非門引腳排列分別如圖3-

39、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引腳排列圖 圖3-1-4 74LS86引腳排列圖 五、實驗內容及步驟1測試二輸入四與非門74LS00其中一個與非門的輸入和輸出之間的邏輯關系，并按表3-1-1測試其功能。表3-1-1輸 入輸 出 YAB電壓（V）邏輯狀態000110112測試二輸入四或非門74LS28其中一個或非門的輸入和輸出之間的邏輯關系，并按表3-1-2測試其功能。表3-1-2輸 入輸 出 YAB電壓（V）邏輯狀態000110

40、113測試二輸入四異或門74LS86其中一個異或門的輸入和輸出之間的邏輯關系，并按表3-1-3測試其功能。表3-1-3輸 入輸 出 YAB電壓（V）邏輯狀態000110114測試二四輸入與非門74LS20其中一個與非門的輸入和輸出之間的邏輯關系，并按表3-1-4測試其功能。表3-1-4輸 入輸 出 YABCD電壓（V）邏輯狀態000000010011011111115利用與非門組成其它門電路并測試其邏輯功能。（1）組成與門電路根據與門的邏輯表達式得知，可以用兩個與非門組成與門。并按表3-1-5測試其功能。（2）組成或門電路根據摩根定理，或門的邏輯函數表達式可寫成，因此一次用三個與非門可以構成或

41、門。并按表3-1-6測試其功能。表3-1-5 表3-1-6 六、實驗報告要求1整理測試所得數據，總結TTL基本邏輯門的邏輯功能。2與非門和或非門有多余輸入端應如何處理。 實驗五 組合邏輯電路分析一、實驗目的1掌握組合邏輯電路的分析方法。2驗證半加器、全加器、半減器、全減器、奇偶校驗器、原碼/反碼轉換器邏輯功能。二、預習要求 1復習組合邏輯電路的分析方法。2學習半加器、全加器、半減器、全減器、奇偶校驗器、原碼/反碼轉換器原理及功能。三、實驗設備與器件1數字邏輯電路實驗箱 SACDS4 一臺2雙蹤示波器 YB4320F 一臺3數字萬用表 DT9505 一塊4集成電路74LS00三只和74LS86一

42、只四、實驗原理所謂組合邏輯電路的分析，就是根據給定的邏輯電路圖，求出電路的邏輯功能。 1分析的主要步驟如下：（1）由邏輯圖寫表達式 （2）化簡表達式； （3）列真值表； （4）描述邏輯功能。五、實驗內容及步驟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式，列真值表（3）按表3-5-1的要求改變A、B輸入，觀測相應的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，驗證半加器的邏輯功能。表3-5-1 輸 入輸 出ABSC000110112分析全加器

43、的邏輯功能（1）用三片74LS00按圖3-5-2接好線。74LS00芯片14腳接 +5V，7腳接地。圖3-5-2 全加器（2）分析該線路，寫出Sn、Cn的邏輯表達式，列出其真值表。（3）表3-5-2利用開關改變An、Bn、Cn-1的輸入狀態，借助指示燈或萬用表觀測Sn、Cn的值填入表3-5-2中。（4）表3-5-2的值與理論分析列出的真值表加以比較，驗證全加器的邏輯功能。 表3-5-2輸 入輸 出AnBnCn-1SnCn0000010100111001011101113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

44、減器（2）分析該線路，寫出D、C的邏輯表達式，列出真值表。（3）按表3-4-3改變開關A、B狀態，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行比較，驗證半減器的邏輯功能。表3-5-3輸 入 輸 出ABDC000110114分析全減器的邏輯功能（1）用一片74LS86和兩片74LS00按圖3-5-4接線。各片的14腳接 +5V，7腳接地。圖5-5-4 全減器（2）分析該線路，寫出Dn、Cn的邏輯表達式，列出真值表。（3）按表3-5-4改變An、Bn、Cn-1的開關狀態，借助萬用表或指示燈觀測輸出Dn、Cn的狀態并填入表3-5-4中。（4）對比表3-5-4和理

45、論分析列出的真值表，驗證全減器的邏輯功能。表3-5-4輸 入輸 出AnBnCn-1DnCn0000010100111001011101115分析四位奇偶校驗器的邏輯功能（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 四位奇偶校驗器（2）分析該線路，寫出邏輯表達式，列出真值表。（3）按表3-5-5改變A、B、C、D開關狀態，借助指示燈或萬用表觀測輸出F狀態，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，驗證奇偶校驗器的邏輯功能。 表3-5-5 輸 入輸出ABCDQ00000001001000110100010101100111

46、100010011010101111001101111011116分析四原碼/反碼轉換器的邏輯功能圖3-5-6 四原碼/反碼轉換器（1）用74LS86按圖3-5-6接好線。74LS86芯片14腳接 +5V，7腳接地。（2）分析該線路，寫出邏輯表達式，列出真值表。（3）按表3-5-6利用開關改變M、K3、K2、K1、K0的輸入狀態，借助指示燈或萬用表觀測 Q3、Q2、Q1、Q0的狀態，填入表3-5-6中。 （4）對比分析理論值與實測值，驗證該線路的功能。表3-5-6輸 入輸 出M=0M=1K3K2K1K0Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q000000001001101111111六、實驗報告要求1將

47、各組合邏輯電路的觀測結果認真填入表格中。2分析各組合邏輯電路的邏輯功能。3學會用與非門設計半加器、全加器、半減器、全減器。4獨立操作，交出完整的實驗報告。 實驗八 譯碼器及其應用一、實驗目的1熟悉顯示譯碼器的功能及數碼顯示。2掌握譯碼器的工作原理及測試方法。3掌握用譯碼器設計組合邏輯電路的方法。二、預習要求 1熟悉74LLSl38、74LS47的功能特點及管腳排列。2根據實驗任務要求設計電路。3畫出實驗電路圖。三、實驗設備與器件1數字邏輯電路實驗箱 SACDS4 一臺2雙蹤示波器 YB4320F 一臺3數字萬用表 DT9505 一塊4集成電路74LS00、74LS20、74LS47、74LS1

48、38各一只7共陽數碼管一只四、實驗原理1數字顯示電路是數字設備不可缺少的部分。數字顯示電路通常由顯示譯碼器、驅動器和顯示器等部分組成，如圖3-8-1所示。圖3-8-1 數字顯示電路的組成方框圖（1）數字顯示器件 數字顯示器件是用來顯示數字、文字或者符號的器件，常見的有輝光數碼管、熒光數碼管、液晶顯示器、LED數碼管、場致發光數字板、等離子體顯示板等等。這里我們主要討論LED數碼管。LED數碼管又稱為半導體數碼管，它是由多個LED按分段式封裝制成的。LED數碼管有兩種形式：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數碼管LED數碼管通常采用圖3-8

49、-3所示的七段字形顯示方式來表示09十個數字。圖3-8-3 七段數碼管字形顯示方式（2）七段顯示譯碼器七段顯示器譯碼器把輸入的BCD碼，翻譯成驅動七段LED數碼管各對應段所需的電平。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該段點亮，用以驅動低電平有效的七段顯示LED數碼管；試燈輸入端LT：它是低電平有效，當LT0，數碼管的七段全亮，與輸入的譯碼信號無關；滅燈輸入端BI：當BI/RBO作為輸入使用，且BI0時，數碼管七段全滅，與譯碼器信號輸入無關；動態滅

50、零輸入端RBI：當LT1，RBI0，且譯碼輸入全為“0”時，該位輸出不顯示，即“0”字被熄滅，當譯碼輸人為非“0”時，則正常顯示，本輸入端用于消隱無效的“0”，如數據為“02”時，消隱狀態時則單獨顯示一個數字“2”；動態滅零輸出端RBO： BI/RBO作為輸出使用時，受控于LT和RBI，當LT1，且RBI0時，RBO=0，其它情況則RBO=0，該端主要用于顯示多位數字時，多個譯碼器之間的連接。 2二進制譯碼器74LS138圖3-8-5 74LS138的邏輯圖及功能表 三個譯碼輸入端（又稱地址輸入端）A2、A1、A0，八個譯碼輸出端 Y0Y7，以及三個控制端（又稱使能端）S1、S2、S3。當S1

51、 = 1、S2S3=0（即S1=1, S2 和S3均為0）時，譯碼器處于工作狀態。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平。3用譯碼器實現組合邏輯函數F（A，B，C） （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）作為邏輯函數的輸入變量（A、B、C），譯碼器的每個輸出端Yi都與某一個最小項mi相對應，加上適當的門電路，就可以利用譯碼器實現組合邏輯函數。五、實驗內容及步驟1測試由74LS47及數碼管組成的譯碼顯示電路的邏輯功能。2譯碼器邏輯功能測試（1）按圖3-8-6接線。圖3-8-6 譯碼器邏輯功能測試根據表3-8-1，利用開

52、關設置S1、S2、S3、及A2、A1、A0的狀態，借助指示燈或萬用表觀測Q0Q7的狀態，記入表3-8-1中。表3-8-1輸 入輸 出S1S2S3A2A1A0Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7011100000100001100010100011100100100101100110100111 任意狀態3用3-8譯碼器實現一位全加器。4用3-8譯碼器實現三人表決器。5用3-8譯碼器實現數據分配器。用74LS138其中一個控制端作為數據輸入端，A2、A1、A0作為地址。當A2A1A0=000111時，測試相應的Y0Y7。輸入信號由實驗箱提供。 （1）輸入秒脈沖（T1秒）信號，列表整理測試結果。 （2

53、）輸入約2kHz連續脈沖，觀察并記錄A2A1A0的輸入及輸出波形。六、實驗報告要求1畫出邏輯電路圖。2根據實驗結果分析譯碼器的邏輯功能。3總結用譯碼器設計組合電路的方法。實驗十 集成觸發器一、實驗目的1掌握基本RS、JK、D和T觸發器的邏輯功能。2掌握集成觸發器的使用方法和邏輯功能的測試方法。二、預習要求 1熟悉RS、JK、D和T觸發器的原理。2熟悉74 LS74、74 LS73、74 LS112的功能特點及管腳排列。三、實驗設備及器件1數字邏輯電路實驗箱 SACDS4 一臺2雙蹤示波器 YB4320F 一臺3數字萬用表 DT9505 一塊4集成電路74LS00、74LS73、74LS74、7

54、4LS112各一只四、實驗原理觸發器具有兩個穩定狀態，用以表示邏輯狀態“1”和“0”，在一定的外界信號作用下，可以從一個穩定狀態翻轉到另一個穩定狀態，它是一個具有記憶功能的二進制信息存貯器件，是構成各種時序電路最基本的邏輯單元。 1基本RS觸發器 圖3-10-1為由兩個與非門交叉耦合構成的基本RS觸發器，它是無時鐘控制、低電平直接觸發的觸發器。基本貼觸發器有置“0”、置“1”和“保持”三種功能。（a） 邏輯電路 （b）邏輯符號圖3-10-1與非門組成的基本RS觸發器（a） 外引腳圖 （b）邏輯符號圖3-10-2 雙D觸發器74LS742觸發器在輸入信號為單端的情況下，D觸發器用起來最為方便。其

55、輸出狀態的更新發生在CP脈沖的上升沿，故又稱為上升沿觸發的邊沿觸發器，觸發器的狀態只取決于時鐘到來前D端的狀態，D觸發器的應用很廣，可用作數字信號的寄存、移位寄存、分頻和波形發生等。有很多種型號可供各種用途的需要而選用。如雙D （74LS74，CC4013）、 四D（74LS175，CC4042）、六D（74LS174， CC14174）、八D（74LS374）等觸發器。圖3-10-2為雙D74LS74的引腳排列邏輯符號。3JK觸發器在輸入信號為雙端的情況下，JK觸發器是功能完善、使用靈活、通用性強的一種觸發器。本實驗采用74LS112雙JK觸發器，是下降邊沿觸發的邊沿觸發器。其引腳功能及邏輯

56、符號如圖3-10-3所示。（a） 外引腳圖 （b） 邏輯符號圖3-10-3 集成JK觸發器74LS112五、實驗內容與步驟1用與非門構成基本RS觸發器，并按表3-10-1進行測試。 表3-10-1Q0001101274LS74D觸發器邏輯功能測試（1）按圖3-10-4接線。圖3-10-4（2）直接置位（SD）端復位（RD）端功能測試。利用開關按表3-10-1改變、的邏輯狀態（D，CP狀態隨意），借助指示燈或萬用表觀測相應的Q、狀態，結果記入表3-10-2中。表3-10-2輸 入輸 出CPDQ11010110101100 任意狀態（3）D與CP端功能測試從CP端輸入單個脈沖,按表3-10-3改變

57、開關狀態。將測試結果記入表3-10-3中。 表3-10-3輸 入輸 出 n+1DCP原狀態n=0原狀態n=1011011110111011110374LS112 J-K觸發器邏輯功能測試。（1）按圖3-10-5接線。圖3-10-5 74LS112 J-K觸發器邏輯功能測試 （2）直接置位（）復位（）功能測試 利用開關按表3-10-4改變 和的 狀態，J、K、CP可以為任意狀態，借用指示燈和萬用表觀察輸出狀態并將結果記入表3-10-4中。 表3-10-4輸 入輸 出CPJKQ10101111010100任意狀態 （3）翻轉功能測試。 表3-10-5輸 入輸 出 Qn+1JKCP原狀態n=0原狀態n=1001101100111011010110110111101104寫出雙JK觸發器74LS73中一個觸發器的功能測試方案及每步測試出現的現象。六、實驗報告要求1整理實驗數據填好表格。2分析各觸發器功能。 3交出完整的實驗報告。實驗十一 計數器及其應用一、實驗目的1掌握中規模集成電路的工作原理和任意進制計數器的設計方法。2掌握2-10進制譯碼器和顯示