10應(yīng)用電子技術(shù)實驗指導(dǎo)材料(學(xué)生版)

1、10電子1、2班應(yīng)用電子技術(shù)實驗指導(dǎo)材料 實驗一：二極管的識別與檢測請參考教材P5P7 實驗二：二極管整流電路的組裝與調(diào)試請參考教材P13P15 實驗三：三極管的識別與檢測請參考教材P35實驗四：單管共射分壓偏置放大器的調(diào)試（請參考P51-P55）一、實驗?zāi)康?、學(xué)會放大器靜態(tài)工作點的調(diào)試方法，分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響。2、掌握放大器電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及最大不失真輸出電壓的測試方法。3、熟悉常用電子儀器及模擬電路實驗設(shè)備的使用。二、實驗原理圖2 1為電阻分壓式工作點穩(wěn)定單管放大器實驗電路圖。它的偏置電路采用FBi和FB2組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻Rei和FFi，

2、以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點。當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入信號Ui后，在放大器的輸出端便可得到一個與Ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號uo，從而實現(xiàn)了電壓放大。圖4- 1共射極單管放大器實驗電路在圖2 1電路中，當(dāng)流過偏置電阻FBi和吊2的電流遠大于晶體管T的基極電流I b時（一般510倍），則它的靜態(tài)工作點可用下式估算RB1Ub - UbeUb ："Ucc , I e :' I C ce= UCC IC （R3+ RE1+RZ1）RB1 * RB2民 + RF1電壓放大倍數(shù)Av二Rc-/-Rlrbe輸入電阻R = RB1 / Rb2 /rbe，輸出電阻 R o RC （式2-1

3、）1、靜態(tài)工作點的調(diào)試放大器靜態(tài)工作點的調(diào)試是指對管子集電極電流IC （或Uce）的調(diào)整與測試。靜態(tài)工作點是否合適，對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點偏高，放大器在加入交流信號以后易產(chǎn)生飽和失真，此時u。的負半周將被削底，如圖2-2（a）所示;如工作點偏低則易產(chǎn)生截止失真，即uo的正半周被縮頂（一般截止失真不如飽和失真明顯）如圖2-2（b）所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必須進 行動態(tài)調(diào)試，即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓Ui,檢查輸出電壓 uo的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應(yīng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點的位置。2、輸入電阻R的測量為了測量放大器的輸入電

4、阻，按圖23入一已知電阻R,在放大器正常工作的情況下，Uo波形失真的影響電路在被測放大器的輸入端與信號源之間串 用交流毫伏表測出 US和U，則根據(jù)輸入電UII-U阻的定義可得R-|R (式2-2)I i UrUs U-R圖23輸入、輸出電阻測量電路3、輸出電阻R0的測量按圖2- 3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 U,根據(jù)RlRo ' RlUo即可求出Ro-i)Rl (Ul式 2-3)四、實驗內(nèi)容實驗電路如圖21所示。為防止干擾，各儀器的公共端必須連在一起，同時信號源、 交流毫伏表和示波器的引線應(yīng)采用專用電纜線或屏蔽線，如使用屏

5、蔽線，則屏蔽線的外包金屬網(wǎng)應(yīng)接在公共接地端上。K1閉合,K2斷開。1、靜態(tài)工作點的調(diào)整和測量接通直流電源 Vcc前，先將Rwi調(diào)至最大，函數(shù)信號發(fā)生器輸出旋鈕旋至零。令Us=0（即不接信號發(fā)生器，將放大器輸入端與地短路），接通Vcc（Vcc=12V）,調(diào)節(jié)Rwi使Vc =7V（集電極對地電位）左右，用萬用電表直流電壓擋測量Vb和Ve （對地電位），并測得UBe和UCe,記入表2-1中。表2 1靜態(tài)工作點數(shù)據(jù)表VBVEVCUBeUCeV V山叫二一匚計算出三極管的3為5060,估算出rbe值。2、放大器動態(tài)指標測試1）測量電壓放大倍數(shù)、輸入電阻及輸出電阻保持靜態(tài)工作點的FWi不變，將信號發(fā)生器接

6、到 Us兩端，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器使輸出正弦波的 f=1kHz，Us =20mV，測量Ui以及電路空載輸出電壓Uo1和負載輸出電壓 Uo2，并計算電壓放大倍數(shù) Aji =匕£2,凡2 = ° 02 , Ajsi = U01, Aus2 = U02，均填入表 2-2 中。再根據(jù)式U iU iU sU s2-2和式2-3,分別測量計算出輸入電阻Ri和輸出電阻Ro，以及用雙蹤示波器觀察U02和Ui的相位關(guān)系，記入表 2 3中。表2-2共射極放大器數(shù)據(jù)表1測量值計算值Us(mV)Ui(mV)Uo1(Rl = m)Uo2(Rl=2.4K)Au1Au2A usiAuS2表2-3共射極放大器數(shù)

7、據(jù)表2計算值觀察記錄一組Uo和Ui波形Ri (KQ)Ro (KQ )IJIV01 lt2）觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響加大輸入信號，使信號發(fā)生器輸出=1kHz, Us =0.7V，用示波器觀察輸出波形。順時針調(diào)節(jié)Rw,使輸出電壓波形失真，測量此時的Uce值，記錄失真波形于表 2- 4中。然后保持輸入信號不變，反時針調(diào)節(jié)Rw,使輸出波形出現(xiàn)失真，記錄輸出電壓的波形和此時的Uce值值（注：每次測UCe值時都要斷開信號發(fā)生器的輸入）。并請分析這兩種情況下各出現(xiàn)了什么 失真？表24 失真記錄RwiUCe (V)輸出電壓波形（帶負載）失真類型順時針逆時針3）最大不失真輸出電壓Uopp的測量（最大動態(tài)范

8、圍）為了得到最大動態(tài)范圍，應(yīng)將靜態(tài)工作點調(diào)在交流負載線的中點。為此在放大器正常工作情況下，逐步增大輸入信號的幅度，并同時調(diào)節(jié)Rwi （改變靜態(tài)工作點），用示波器觀察u。，當(dāng)輸出波形同時出現(xiàn)削底和縮頂現(xiàn)象（如圖2 5）時，說明靜態(tài)工作點已調(diào)在交流負載線的中點。然后反復(fù)調(diào)整輸入信號，使波形輸出幅度最大，且無明顯失真時，用交流毫伏表測出UO （有效值），則動態(tài)范圍等于 2、2U0?；蛴檬静ㄆ髦苯幼x出 UOpp來。圖24靜態(tài)工作點正常，輸入信號太大引起的失真4）測量幅頻特性曲線取f-1kHz , Ui =20mV ,保持輸入信號的幅度不變，改變信號源頻率f ,逐點測出相應(yīng)的輸出電壓出帶負載），記入表2

9、 5。表2 5幅頻特性曲線flfofnf (KHz)UO (V)Av= UO/U i實驗五：音樂芯片電子生日歌與白熾燈調(diào)光電路制作一、實驗?zāi)康?、熟悉二極管、三極管的應(yīng)用2、學(xué)會動手制作簡單電路二、電子生日歌電路制作圖4 1是電子生日歌的電路原理圖。它由儲存好生日歌的芯片TS-088BD晶體管、揚聲器、按鈕開關(guān)和 3V電源組成。按動一下按鈕，就播放一首生日歌，按鈕一直接通，可連 續(xù)播放。圖4 1電子生日歌的電路實驗六小功率集成功放LM386的應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、熟悉集成功放的應(yīng)用2、學(xué)會駐極體話筒極性的測試及其應(yīng)用二、用LM386組成OTL應(yīng)用電路4腳接“地”，6腳接電源(69V)。2腳接地，

10、信號從同相輸入端 3腳輸入，5腳通過220 卩F電容向揚聲器 RL提供信號功率。7腳接20卩F去耦電容。1、8腳之間接10卩F電容和 20k Q電位器，用來調(diào)節(jié)增益。兩腳的駐極體話筒，后部有兩個焊點，其中一個與外殼相連，這個焊點接電源的負極，另外一個焊點則是正電源和音頻信號輸出端，需用電阻、電容分離。具體連接方法：從焊點接一只電阻接正電源，阻值視電源電壓而定，一般2k以上，再從焊點接一只10微法電容輸出音頻信號。+ 6VoM© OlF 融一IH10lOkQ263410F+T1 8LM386 5722Q1F>實驗七：集成運放的指標測試及其應(yīng)用請參見教材P98 P104實驗八：集成

11、門電路的邏輯功能測試一、實驗?zāi)康?、掌握集成門電路的邏輯功能及其表示方法。2、認識各種集成門電路及掌握空余端處理方法。 二、實驗集成門電路及引腳排列圖圖8 1 (a)四2輸入與非門74LS00引腳圖(輸入Ai、Bi，輸出Fi)備注：四2輸入與門74LS08與四2輸入異或門74LS86引腳圖類似于圖10 1 ( a)。VCCF4 A4B4F3A3B3141j-10-4_O -18J -1 -O -112 1 35 | 67|F1 A1 B1 F2 A2 B2 GND圖8 1 （ b）四2輸入或非門74LS02引腳圖、實驗方法測試門電路邏輯功能的兩種方法:1、靜態(tài)測試法：給集成門電路輸入端加固定高

12、、低電平，用示波器，萬用電表或發(fā)光二極管測出門電路的輸出響應(yīng)。2、動態(tài)測試法： 給集成門電路輸入端加一串脈沖信號，用示波器觀察輸入波形與輸出波形 的同步關(guān)系。四、實驗內(nèi)容1、集成門電路的功能靜態(tài)測試（1）從與門74LS08中選擇一個門，將該門輸入端分別接邏輯開關(guān)（0/1開關(guān)），對應(yīng)的輸出端接發(fā)光二極管（LED0/1指示器）。接通該門電源，拌動 0/1開關(guān)，給該門輸入不同的邏 輯電平組合，觀察 LED0/1指示器顯示狀態(tài)，LED亮為高電平（邏輯1）, LED熄滅為低電 平（邏輯0）,并將輸出狀態(tài)填入表9 1中。（2） 從與非門74LS00中選擇一個門，測試方法與（1）相同；從或非門 74LS02

13、中選擇一 個門，測試方法與（1）相同；從異或門 74LS86中選擇一個門，測試方法與（1）相同。表8 174LS08 （與門）74LS00（與非門）74LS02 （或非門）74LS86（異或門）輸入AB輸出F輸出F輸出F輸出F0 00 11 01 1邏輯表達式邏輯功能2 、集成門電路的功能靜態(tài)測試4 2所示（方波信號可從,其它輸入均接高電平（0/1比較兩波形的相位關(guān)系，0位置，用示波器觀察此（1） 從與門74LS08中任一輸入端輸入單極性方波信號，如圖數(shù)字邏輯實驗系統(tǒng)中獲得， 方波信號頻率以能穩(wěn)定觀察波形為準） 打在1位置），用示波器觀察輸入方波電壓與輸出方波電壓的波形, 將結(jié)果記錄到表10

14、2中。再將接輸入端的0/1開關(guān)其中之一打在時的輸入電壓和輸出電壓的波形，將結(jié)果記錄到表9 2中。1 圖8 2（2）從與非門74LS00中選擇一個門，測試方法與（1）相同；從或非門 74LS02中選擇一個門，測試方法與（1）相同；從異或門 74LS86中選擇一個門，測試方法與（1）相同。3、集成門電路多余輸入端的處理（1）與非門74LS00的B端仍接邏輯開關(guān)，使 A端分別接地、接電源 VCC、懸空、與B端并接，改變輸入狀態(tài)的高、低電平，觀察輸出端的狀態(tài)，并將輸出狀態(tài)填入表4 3中。（2）或非門74LS02的B端仍接邏輯開關(guān)，使 A端分別接地、接電源 VCC、懸空、與B端并接，改變輸入狀態(tài)的高、低

15、電平，觀察輸出端的狀態(tài)，并將輸出狀態(tài)填入表9 3中。表8 274LS08 （與門）74LS00（與非門）74LS02 （或非門）74LS86（異或門）輸入A （波形圖）B輸出F （波形圖）輸出F （波形圖）輸出F （波形圖）輸出F （波形圖）10表8 3輸入輸出AB74LS00 F174LS02 F1接地01接電源01懸空01A、B并接01總結(jié)實驗九：四人表決器邏輯電路設(shè)計與制作請參考教材P165P167實驗十：制作一個編碼器請參考教材P175P178實驗十一：設(shè)計一個二-十進制 BCD代碼的譯碼器并驗證請參考教材P180P183實驗十二：加法器的設(shè)計與測試請參考教材P192P194實驗十三：

16、用TTL與非門設(shè)計一個三人表決器設(shè)備及器件：自制數(shù)字實驗平臺，直流穩(wěn)壓電源，萬用表，74LS00,74LS10（一）設(shè)計：1、 任務(wù)分析：設(shè)有 A、B、C三人，同意用"1"表示，反對用"0"表示；表決結(jié)果為 F，決 議通過用"1"表示，不通過用"0"表示。2、根據(jù)任務(wù)要求，不難列出真值表：ABCF000000100100011110001011110111113、根據(jù)真值表畫卡諾圖CAB0001111000010101114、根據(jù)卡諾圖，圈"1"，得函數(shù)表達式：F=AB+AC+BC由于題目要求用

17、 TTL與非門完成，所以需將表達式轉(zhuǎn)化成:5、根據(jù)函數(shù)表達式，畫邏輯電路圖，如圖 11 1圖11 1三人表決器邏輯電路（二）實驗：1、搭建電路；在面包板上插上芯片，并連線。選擇自制數(shù)字實驗平臺上的邏輯電平開關(guān)組（撥碼開關(guān)）任意3個為A、B、C;選擇自制數(shù)字實驗平臺上的邏輯電平指示（LED ）任意1個為F;2、 用直流穩(wěn)壓電源提供 +5V電壓（用萬用表測），接入電路（注意地線也要接喲）3、撥動開關(guān)，觀察 LED，分析實測數(shù)據(jù)即可知道設(shè)計以及電路連接是否正確了。4、記錄數(shù)據(jù)（記錄在實驗報告上）。（三）自己設(shè)計完成：用 與非門”設(shè)計一個表決電路。當(dāng)四個輸入端中有3個或4個“1時，輸出為“1”實驗十四

18、：測試集成觸發(fā)器請參考教材P214P216實驗十五：555定時器的應(yīng)用（光控電子鳥的制作）一、實驗?zāi)康?、熟悉555定時器的組成和功能2、熟悉555定時器組成多諧振蕩器的典型應(yīng)用二、光控電子鳥的制作與調(diào)試光控電子鳥是一個有趣的電子小玩具，利用照射在它上面的光線強弱變化而發(fā)出忽高忽地、音調(diào)多變的鳥叫聲。電子鳥電路如下圖，NE555時基電路和電阻 R1、光敏電阻 RG及電容器C1組成典型的無穩(wěn)態(tài)振蕩電路（也稱多諧振蕩器）。接通電源后電路即起振，555的第3腳會交替出現(xiàn)高電平和低電平，推動喇叭發(fā)聲，其音調(diào)將隨振蕩頻率的變化而變化。電路 的振蕩頻率 f=1.44/（R1+2RG） X C1。使用時，讓

19、光敏電阻 RG置于燈光的照射下，然后用手指在RG上方上下左右晃動，以改變投射到RG上的光強，只要手指控制得好，喇叭就能模擬發(fā)出忽高忽低、非常逼真的多 種鳥叫聲。圖10- 1光控電子鳥電路圖實驗十二：集成計數(shù)器及其應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、了解測試計數(shù)器功能的方法。2、掌握集成計數(shù)器構(gòu)成 N進制的計數(shù)器的連接方法。3、學(xué)習(xí)了解中規(guī)模集成計數(shù)器的計數(shù)分頻功能。二、實驗原理1、集成計數(shù)器74LS16174LS161 ,集成芯片的本實驗所用集成芯片為異步清零同步預(yù)置四位二進制遞增計數(shù)器 各功能端如圖12 - 1所示，其功能請參見教材。VCC1C01Q° |Q1Q,11Q3 |ET1|1 16151

20、413121110974LS16112345678111r 1111RDCPD。D1 D2D3EPGND圖 12- 12、任意進制計數(shù)器（模長 M < 16）用集成計數(shù)器實現(xiàn) M進制計數(shù)有兩種方法，反饋清零法和反饋預(yù)置法。圖12-2 （a）為反饋清零法連接，圖12-2（ b）為反饋預(yù)置零法連接。3、集成計數(shù)器擴展應(yīng)用（模長 M > 16）當(dāng)計數(shù)模長M大于16時，可用兩片以上集成計數(shù)器級聯(lián)觸發(fā)器來實現(xiàn)。集成計數(shù)器可同步連接，也可以異步連接成多位計數(shù)器，然后采用反饋清零法或反饋預(yù)置法實現(xiàn)給定模長M計數(shù)。圖12-3所示為同步連接反饋清零法實現(xiàn)模長大于16計數(shù)電路原理圖。CP圖12 3實現(xiàn)M進制計數(shù)圖（M > 16）四、實驗內(nèi)容1、計數(shù)器功能測試:接LED顯示器Et Q0Q1Q2Q3CO接A/B開關(guān)一EP 74