實踐課典型實驗課題一 基本放大電路

1、實踐課典型實驗課題一 基本放大電路驗證性實驗 課題二 RC正弦波振蕩電路課題三 三端集成穩(wěn)壓器課題四 集成門電路特性應用性實驗課題一 電平指示電路課題二 光控開關和報警電路課題三 紅外線光電開關電路課題四 有線對講機電路課題五 自動航標燈電路 課題六 BP機呼叫電路 課題七 脈沖邊沿檢測器課題八 數(shù)碼管驅(qū)動電路 課題九 雙音報警電路和簡易電子琴電路課題十 數(shù)控步進電機課題十一 紅外線自動水龍頭課題十二 熱釋電紅外傳感器的應用基本放大電路一、 實驗目的1 掌握放大器靜態(tài)工作點"Q"的調(diào)試和測量方法，以及電壓放大倍數(shù)Au、Ri、Ro的測量方法。2 了解靜態(tài)工作點對放大器輸出波形

2、的影響，觀察飽和失真和截止失真的現(xiàn)象。3 了解放大器對幅值相同、頻率不同的正弦波信號放大能力不同的特性，建立頻率特性的初步概念。二、 實驗內(nèi)容和步驟1 接裝電路按照圖1.2.1在面包板上接裝分壓式共發(fā)射極放大電路。共發(fā)射極放大電路2 靜態(tài)調(diào)試檢查電路連接無誤后通電，調(diào)節(jié)電位器RP使UE=2.2V，測量UBE、UCE和Rb1的值，計算IB和IC的值并填入表1.2.1。3動態(tài)研究(1)調(diào)節(jié)信號發(fā)生器，輸出一個有效值為3mV的正弦波信號，接放大器的輸入端ui,觀察ui和uo端波形，并比較相位。(2)保持ui頻率不變，逐漸增大幅度，觀察uo，測量不失真時的最大有效值UO,填入表1.2.2。(3)保持U

3、i= 5mV，放大器接入負載RL，在改變RC數(shù)值的情況下測量，并將結(jié)果填入表1.2.3。(4) 保持Ui= 5mV，增大和減小RP，用示波器觀察uO波形變化，同時用電壓表測量UO的大小，將結(jié)果填入表1.2.4。4測量輸入、輸出電阻調(diào)節(jié)電位器RP，使UE=2.2V:輸入電阻測量 輸出電阻測量（2） 輸入電阻測量在輸入端串接一個5.1kW電阻，如圖1.2.2，測量Us與UI，按式計算Ri。RS的選取以RS"Ri為最佳值。（2）輸出電阻測量在輸出端接入電位器作負載,如圖1.2.3。選擇合適的RL值，使放大器輸出不失真（接示波器監(jiān)視），測量有負載和空載時的UO和U'O，按式 計算RO

4、。三、實驗報告要求1 整理測量數(shù)據(jù)，列出表格。2 將實驗值與理論值加以比較，分析誤差原因。3 分析靜態(tài)工作點對Au的影響，討論提高Au的辦法。RC正弦波振蕩電路一、 實驗目的1 掌握RC串并聯(lián)網(wǎng)絡振蕩電路的構成和工作原理。2 熟悉正弦波振蕩電路的調(diào)試方法。3 觀察RC參數(shù)對振蕩頻率的影響，學習振蕩頻率的測定方法。二、實驗內(nèi)容和步驟1 按圖1.接線，取電源電壓VCC=12V。注意電阻RP= R1需預先調(diào)好再接入。圖1 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡振蕩電路2 用示波器觀察波形，思考以下問題：（1）若元件完好，接線正確，電源電壓正常，示波器使用無誤，而熒光屏上沒有正弦波顯示，原因何在？如何解決？（1） 有輸出但波

5、形明顯失真，應如何解決？3 測量振蕩頻率，可采用以下方法之一：（1）直接從示波器讀值。（2）李沙育圖形法將時間/格旋紐旋至X-Y檔，用探頭將低頻信號發(fā)生器或函數(shù)信號發(fā)生器輸出的標準正弦波接到示波器的水平輸入端，調(diào)節(jié)其頻率使熒光屏顯示一個橢圓，這時被測信號頻率與標準信號相等。4改變振蕩頻率改變R (及RP1)或C (及C1)的參數(shù)，觀察頻率改變的情況。 5測量負反饋放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf及反饋系數(shù)F。調(diào)節(jié)RP2使振蕩既穩(wěn)定又基本不失真，記錄幅值。斷開選頻網(wǎng)絡與輸出端間連線，輸入端加入和振蕩頻率一致的信號電壓，使輸出波形的幅值和原來振蕩時的幅值相同，記錄測量結(jié)果。然后斷電測量RP2值，計

6、算負反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)，與測量值比較。三、實驗報告要求1 由給定參數(shù)計算振蕩頻率，與實測值進行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。2要減少正弦波的失真，電路應作何改進？三端集成穩(wěn)壓器一、 實驗目的1.了解三端集成穩(wěn)壓器的特性和基本使用方法。2.掌握直流穩(wěn)壓電源主要參數(shù)的測試方法。 二、實驗內(nèi)容和步驟1 基本穩(wěn)壓電路圖1 三端集成穩(wěn)壓電路的基本形式（1） 按圖1連接電路，為防止負載電位器短路，56W電阻和510W電位器的額定功率應大于2W，檢查無誤后接入220V電源。當要求輸出紋波小時，濾波電容 C1可取值大些。C3是當負載電流突變時，為改善電源的動態(tài)特性而設的，取值約為100470mF。C1、C

7、3均為電解電容。在結(jié)構上，它們是由兩個電容極板中間加絕緣介質(zhì)卷繞而成的。因此，對電源中的高頻分量，電解電容均含有電感，而集成穩(wěn)壓器內(nèi)部帶有負反饋，在高頻下，通過C1、C3的耦合，可能會使穩(wěn)壓器的輸出端產(chǎn)生有害振蕩。C2、C4正是為抑制這種振蕩或消除電網(wǎng)端串入的高頻干擾而設置的，通常C2、C4取值為0.10.33mF。（2）調(diào)節(jié)RL，使負載電流為100mA，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器，使7812的輸入電壓（即整流輸出）電壓UI為18V，測量輸出電壓UO。并將結(jié)果填入表1.5.1中。3）在上述三種情況下，用交流數(shù)字電壓表測量穩(wěn)壓電源輸入紋波電壓Ui和輸出紋波電壓Uo（4）輸入電壓不變，用示波器觀察有、無負載和

8、負載變化的情況下，輸出電壓的交流分量的變化情況，用直流電壓表測量輸出直流電壓是否有變化，研究隨著負載電流的增加，輸出電壓交直流分量的變化趨勢，記錄現(xiàn)象和結(jié)果。（5）在C1接通和斷開的情況下，分別用示波器（直流檔）觀察負載電壓的波形，研究C1在穩(wěn)壓電源中的作用。2 輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路圖.2 輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路圖2電路是由集成穩(wěn)壓器構成的連續(xù)可調(diào)輸出電壓電路。其中U32是集成穩(wěn)壓器的標稱輸出電壓，此處U3212V。若忽略晶體管UEB壓降，則UR1U32。忽略晶體管基極電流后，有IR1=IR2，所以即 （V）,調(diào)節(jié)RP，可使UO在一定范圍內(nèi)變化，但輸出可調(diào)范圍不能太大，否則將使穩(wěn)壓性能變差。

9、要求按圖.2接線，自行設計元件參數(shù)，經(jīng)教師審查后再接線實驗。研究輸出電壓的變化范圍并作記錄。三、注意事項1防止將穩(wěn)壓器的輸入與輸出接反。2避免使穩(wěn)壓器浮地運行（如圖.3所示）。圖.3 浮地故障 圖.4 輸出電路保護3 防止輸出電流過大。4穩(wěn)壓器輸入端不能斷路。5穩(wěn)壓器的輸入電壓的限制。穩(wěn)壓器的輸入電壓UI通常是由交流電壓經(jīng)整流濾波后得到的，其值不能過大和過小，78L系列穩(wěn)壓器輸入電壓值參見表1.5.2。四、實驗報告要求1分析整理實驗結(jié)果，對集成穩(wěn)壓器的性能給予評價。1 總結(jié)三端集成穩(wěn)壓器的使用注意事項。集成門電路特性一、實驗目的1掌握與非門的邏輯功能；熟悉其外引線排列。2熟悉TTL和CMOS與

10、非門的電壓傳輸特性。二、實驗內(nèi)容和步驟12輸入與非門邏輯功能的驗證。分別將74LS00和CC4011接+5V電源，然后驗證其邏輯功能 。2測試TTL與非門的電壓傳輸特性與非門電壓傳輸特性 TTL與非門電壓傳輸特性的逐點測試（1）逐點測試按圖2連接電路，檢查無誤后接通電源。改變輸入電壓UI(0+5V)，讀出對應的輸出電壓UO，并填入表1中。（2)動態(tài)掃描法觀測TTL與非門電壓傳輸特性測試電路如圖3所示。信號發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號經(jīng)二極管D半波整流后，加于電阻R(1k)上，作為被測與非門的輸入電壓(幅值約23V)送到示波器的水平輸入端HORIZ（即X外接），此時觸發(fā)方式為外觸發(fā)（EXT）；被測與非門

11、的輸出電壓加于示波器的Y輸入端（CH1或CH2），適當調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的輸出幅度和示波器的Y軸衰減，即可直接觀察與非門的電壓傳輸特性。按圖3接好實驗電路，取R=1kW，將示波器的掃描速率選擇旋鈕置于"X-Y"檔，使從HORIZ端輸入的信號加到內(nèi)部X水平偏轉(zhuǎn)板上，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出信號的頻率和幅值，被測TTL與非門的電壓傳輸特性曲線即可在示波器熒光屏上出現(xiàn)。圖3 電壓傳輸特性的動態(tài)掃描法注意：TTL集成電路輸入端懸空相當與邏輯高電平，與非門不使用的輸入端可以懸空，但不允許帶開路長線，以免引入干擾，產(chǎn)生邏輯錯誤。3、CMOS與非門部分參數(shù)及電壓傳輸特性測試(1)按圖4接線，測量C

12、MOS與非門的輸出高電平電壓UOH和輸出低電平電壓UOL。圖4 UOH和U0L測試電路 圖5 UIH(min)和UIL(max)測試電路 （2）按圖5接線，測量CMOS電路的閾值電壓UTH。（3）用動態(tài)掃描法觀測CMOS與非門的電壓傳輸特性三、實驗報告要求1根據(jù)逐點測得的輸入與輸出電壓值，在坐標紙上畫出TTL與非門電壓傳輸特性曲線。2根據(jù)74LS系列UOH(min)=2.7V和UOL(max)=0.5V，從實測曲線中讀出UIH(min)、UIL(max)，并計算高、低電平噪聲容限電壓UNH和UNL。電平指示電路一、 電路二、 基本原理當Ui >0.6V0.7V時，VT1由截止變?yōu)閷ǎ琇

13、ED1點亮，以后Ui 每增加約0.7V，后續(xù)LED就被點亮一只，以此來對信號進行直觀顯示。三、器件介紹1.三極管的開關特性和極性判別2. 發(fā)光二極管 LED的特性和極性判別四、 可能發(fā)生的問題1 二極管接錯（對電路不理解）2 有的LED不亮。原因：三極管損壞，LED損壞五、作業(yè)1.查閱附錄8發(fā)光二極管的有關知識。2.估計電路中各位LED被點亮時的輸入電壓值。當輸入電壓為5V時，該電路能點亮多少盞燈？光控開關和報警電路一、 電路光動報警器電路 音樂集成片KD153的電路連接圖二、 基本工作原理基本光電、熱電轉(zhuǎn)換電路（a） (b) 三極管和比較器構成的光動開關當光照度增加時，光敏電阻cds阻值減小

14、，當光照度達到某一門限值以上時，VT1發(fā)射極電位上升使VT2飽和導通，VT2集電極電位接近于0，使音樂集成電路得到足夠大的工作電流，喇叭發(fā)出音樂報警聲。當光照度降到門限值以下時，VT2截止，VT2集電極電位接近于電源電壓，音樂集成電路無電流，不工作。 也可采用一級共發(fā)射極放大電路直接驅(qū)動音樂集成電路，但光照靈敏度會降低。在正常室光下，即使去掉RP1以增大基極電流，VT1也不會飽和，只有強光才能使VT1飽和導通從而使音樂片發(fā)出音響。若希望提高電路對光照反應靈敏度，可加大RP1或R1的阻值。音樂集成電路KD153由產(chǎn)生樂曲的芯片和一只NPN型三極管組成，三極管的作用是放大聲音信號。音樂集成電路的電

15、路連接圖中懸空端為觸發(fā)極M，該端輸入一個正脈沖時，觸發(fā)芯片工作，發(fā)出一段音樂；接高電平時，使芯片發(fā)出連續(xù)不斷的音樂。本課題電路中M接的是高電平。電路中C為退耦電容，起濾波作用，保證電源電壓穩(wěn)定。三、要求1.按圖2.1.8組裝好電路。通電后，在自然光的情況下，用電壓表測量兩只三極管的各極電壓，判斷電路是否正常。2.使光敏電阻受光(光源一般為太陽光、白熾燈光等，也可采用手電筒聚光模擬光源)，同時調(diào)整電位器RP1，讓音樂集成電路發(fā)出樂曲聲。然后將光敏電阻加以遮擋，使音樂中斷。3.去掉圖電路中的VT1和R1，采用一級共射電路組裝光動報警器，比較此電路與原電路中對光照強度的靈敏度。四、課堂作業(yè)用萬用表測

16、試不同光照度下光敏電阻的阻值。紅外線光電開關電路一、電路二、基本工作原理 紅外發(fā)射管RLED在通電情況下發(fā)出不可見的紅外光束，照射在接收管VTG上，接收管VTG實質(zhì)上相當于一個基極受光控制的三極管，由于它的基區(qū)面積較大，所以當有光照射時，在基區(qū)激發(fā)出電子空穴對，其作用相當于向基區(qū)注入少數(shù)載流子，效果與引入基極電流一樣，因此，能夠在集電極回路產(chǎn)生較大的電流，使接收管VTG導通，點呈低電位。施密特觸發(fā)器IC輸出與輸入相反，為高電位，它使VT1、VT2導通，繼電器K吸合，常開觸點閉合。只要在發(fā)光管和接收管之間遮擋光線，VTG便截止，A點即由低變?yōu)楦唠娢唬故┟芴赜|發(fā)器輸出變?yōu)榈碗娢?，VT1、VT2截

17、止，繼電器K常開觸點斷開。在接收管由亮到暗，或由暗到亮的過程中，晶體管要經(jīng)過導通和截止的臨界狀態(tài)，十分不穩(wěn)定，會產(chǎn)生一連串的抖動脈沖。為了消除這種抖動干擾，通常采用施密特觸發(fā)器來擔任整形，以便得到理想的矩形波形。電路中3DG6與9013的連接是復合管形式，它使得電路具有很高的電流放大倍數(shù)，只要給VT1提供較小的基極電流就可以給繼電器提供足夠的吸合電流。與繼電器并聯(lián)的續(xù)流二極管是用來消除斷電時加在晶體管C、E間的反向電壓的，以免其可能超過晶體管的最大U（BR）CEO而將晶體管擊穿。三、要求1.測試紅外線發(fā)射、接收管用萬用表的電阻檔，按照測量普通二極管的方法，即很容易地判別出其正、負極及其性能。測

18、量接收管的方法是:使用萬用表R1k檔，紅黑表筆分別接接收管的兩只引腳，其中一次測量的電阻值較大，這時，將接收管的受光面用強光照射(手電筒光線即可)，其電阻值明顯減少，此時，萬用表黑表筆接的引腳為接收管的集電極，紅表筆所接為發(fā)射極。2.將所用元件使用萬用表逐一測試，其質(zhì)量符合要求方可接入電路。3.電路裝好經(jīng)檢查無誤后通電，繼電器應呈吸合狀態(tài)，當在發(fā)射、接收管間加以遮擋時，繼電器應釋放（注意：由于紅外線有一定的穿透能力，所以遮擋物以金屬片為宜）。達到上述要求，電路視為正常工作。 4.調(diào)試時若電路不能正常工作，應先檢查電路是否接錯，IC和接收、發(fā)設管的引腳有無接錯。如均無錯誤，可分階段實驗電路功能，

19、即以A點為界，先將A點對地短路，看K是否吸合，以判定IC、VT1、VT2是否正常；然后遮光，用示波器或電壓表監(jiān)測階躍電壓是否出現(xiàn)，且階躍電壓是否大于5V，若階躍電壓不足，可適當改變R2阻值使之達到5V。四、課堂作業(yè)1. 說明二極管VD的作用。若不接VD，可能產(chǎn)生什么后果？2. 利用紅外線測控開關電路，設計一種實際工業(yè)控制過程，用簡捷的語言和方塊圖描述該過程，包括說明紅外線對管的安置方法以及繼電器驅(qū)動的電氣設備（如泵、電機等）。 有線對講機電路一、 電路二、基本工作原理用三極管VT進行前置放大，提高電路的總電壓放大倍數(shù)。LM386作為功率放大，電壓放大倍數(shù)為20倍。電路中R2為VT集電極負載電阻

20、，R1提供VT的偏置電流，C1、C2、C3分別為輸入、輸出隔直流電容。電位器RP1起音量調(diào)節(jié)的作用。伴隨輸入信號的變化，輸出功率會在大范圍內(nèi)上下快速波動，由于負載的變化會引起電源電壓的變化，這將造成工作不穩(wěn)定和電氣性能變壞，利用電容C4、C5兩端電壓不能瞬時躍變的特點,就可以防止這類現(xiàn)象的發(fā)生。電容C4、C5稱為去耦電容,由于電解電容等效電感較大,100mF電解電容C5對高頻信號的濾波效果不好,故采用小電容C4與之并聯(lián),提高對信號的濾波效果。雙刀雙擲開關SB用于轉(zhuǎn)換揚聲器BA、BB分別為聽、講的工作狀態(tài)。三、要求1.根據(jù)外觀辯認三極管的管腳和極性，用萬用表檢測驗證后，在面包板上組裝由三極管構成

21、的前置放大器。2.組裝LM386集成電路，由于LM386是所有音頻功率放大集成電路中使用最簡便的一種，只要電路組裝正確，無須調(diào)試即可使用。3.在輸入端加入一音頻信號(頻率為50-500HZ，電壓為幾十毫伏)，即可在揚聲器中發(fā)出音響。調(diào)節(jié)電位器RP1，輸出強度就隨之變化。4.雙刀雙擲開關SB分別置于揚聲器BA、BB為聽、講的工作狀態(tài)，模擬有線對講機來檢驗電路的放大效果。四、課堂作業(yè)1.說明下列晶體三極管型號的意義:3DG6C 3AX31B2.電容器標志是:CZJX-250V-0.033-±10%，試說明意義。3.說明下列電容器標志意義:104K100V 10nJ100V1nJ400V

22、103M63V 自動航標燈電路一、 電路圖 1 自動航標燈電路二、內(nèi)容與說明TWH8778是一種大電流驅(qū)動開關集成電路。只需要在"控制"端加上一個數(shù)字信號，就能高速控制外接負載的通斷。特性如圖2。圖 2 TWH8778的特性曲線圖1(a)為TWH8778的控制與輸出特性曲線。其開啟閾值電壓為1.6V左右，與TTL、CMOS電路兼容。由圖1(b)的輸入特性曲線上看出，當UEN>6.5V時，控制輸入電流急劇上升，故實際應用時，UEN應小于6V。TWH8778內(nèi)部設有過壓保護電路，當IN端電壓超過30V時，輸出負載電流被自動切斷(IO=0)，待IN下降后，開關電路自動恢復。

23、圖1(C)為TWH8778的熱保護曲線。圖1(d)示出了其開關特性，由圖可知，它的切斷延遲時間大于導通時間，使用時應注意。TWH8778的詳細技術參數(shù)見表2.3.1。圖1是一種無人管理全自動航標燈電路。電路中采用了兩只三極管構成的無穩(wěn)態(tài)電路（即多諧振蕩器），產(chǎn)生方波去控制TWH8778的關斷。白天，硅光電池把光能變?yōu)殡娔芏蛐铍姵爻潆?，同時，TWH8778的控制極所接的光敏管VT3受光照射而導通，TWH8778關斷，航標燈不工作。晚上，光敏管截止， TWH8778的5腳受多諧振蕩器輸出的方波控制而間歇通斷，航標燈閃耀。把R5斷開，晶體管VT1、VT2構成的多諧振蕩器的工作原理是:設電源接通以后

24、,晶體管VT1截止、VT2導通,則UCE1=VCC；UCE2"0，C1通過R1和VT2的發(fā)射結(jié)充電;C2通過R3和VT2的C、E放電。由于集電極電阻比基極電阻小得多（4.7kW<<100kW），所以C1很快充電到接近VCC，而隨著C2的放電，VT1基極的電位逐漸升高,當UB2升至0.5V以上時,VT1開始導通進入放大區(qū)并迅速飽和,同時UB1跳變?yōu)?VCC使VT2截止,這時UCE1"0；UCE2=VCC，使電容器C1放電，C2充電，這一充放電過程又導致VT1重新截止、VT2飽和。如此周而復始,形成振蕩,在VT1和VT2的集電極輸出矩形脈沖信號。當電路的元件對稱時,

25、其充放電的時間常數(shù)為t1.4C1×R2。接上R5后，由于電阻的分壓，使VT2截止時，C2充電最多只能充到8V，而C1充電最多能充到12V（VCC），所以， 圖2.3.19的電路所產(chǎn)生振蕩的占空比不是50%，也就是說，燈光亮的時間要比暗的時間短一些。三、要求1.按圖2.工作原理，測試TWH8778的開啟電壓，負載RL可選取幾百歐姆-數(shù)千歐姆電阻.注意控制極電壓不要超過6V,否則因過流而損壞器件。2.按圖1電路，組裝自動航標燈電路，充電部分不裝。指示燈H可用發(fā)光二極管串限流電阻替代。電路組裝正確，通電后，指示燈將按無穩(wěn)態(tài)電路的翻轉(zhuǎn)頻率而發(fā)出亮-暗-亮的指示信號，當用強光(手電筒)照射VT

26、3時，電路將停止工作。如果在室光下欲使指示燈或發(fā)光二極管不亮，則應增大R5的阻值。三、課堂作業(yè)1.試說明圖1自動航標燈光控工作原理。2.請你設計一個使用TWH8778高速電子開關的過壓保護電路，其工作原理:正常工作時，由TWH8778導通供電，當電路出現(xiàn)一個+5V的過壓信號時，TWH8778迅速關斷。(畫出電路原理圖，并注明元器件參數(shù)） BP機呼叫電路一、 電路二、基本工作原理1CMOS反相器構成的多諧振蕩器由反相器組成的多諧振蕩器 多諧振蕩器的波形多諧振蕩器-產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器。由于矩形波包含豐富的高次諧波分量，故將通電后能自行產(chǎn)生矩形波脈沖的電路稱作多諧振蕩器。本課題介紹由CMOS反相

27、器和電阻、電容構成的一種多諧振蕩器電路，其電路原理如圖所示。由于CMOS反相器G1在輸入和輸出端之間并接電阻R，又在G1的輸入端和G2的輸出端接有電容C，電容C的充放電和G1及G2的反相作用使得電路不能處于穩(wěn)定狀態(tài)，每當電容C的充電或放電使G1的輸入電壓過CMOS反相器的門限電平UVTh(即1/2VDD)時，U01和U02的狀態(tài)在高低電平間翻轉(zhuǎn)一次，于是產(chǎn)生一系列矩形波(波形如圖2.3.2)。矩形波的周期T與R、C的數(shù)值大小成正比。T " 1.4 RC 該電路也可接成可控多諧振蕩器。當A點懸空時，電路為自由振蕩；當A點接固定的高或低電平時，輸出電壓U02亦為高或低電平，電路停止振蕩。

28、為了減少電容充放電過程中CMOS內(nèi)部保護電路所承受的沖擊電流，防止鎖定效應，還經(jīng)常在圖2.3.1電路的G1輸入端串接一個較大的電阻R1，如圖所示。R1的加入, 使矩形波的周期有所增大：當R1 " R 時, T " 1.8RC當R1 >> R時, T " 2.2RC 具有保護電阻的多諧振蕩器 2BP機呼叫原理 電路中，G5、G6構成音頻多諧振蕩器；G3、G4構成低頻多諧振蕩器，控制音頻振蕩間隔；G1、G2構成超低頻多諧振蕩器，控制呼叫間隔。D1、R3和VD2、R6起隔離、控制作用，使音頻振蕩器受低頻振蕩器的控制，而低頻振蕩器又受超低頻振蕩器的控制。當G1

29、、G2構成的超低頻多諧振蕩器輸出低電平時，VD1的箝位作用使G3輸入為固定的低電平，低頻多諧振蕩器停振，B點為低電平，音頻振蕩器也停振，揚聲器不發(fā)聲；而超低頻多諧振蕩器輸出高電平時，VD1截止，G3、G4構成的低頻多諧振蕩器產(chǎn)生振蕩，而它又通過VD2控制著G5、G6構成的音頻振蕩器工作。因此，C點輸出一個調(diào)制的音頻信號，使揚聲器發(fā)出"蛐-蛐-"的聲響。各級多諧振蕩器的輸出波形為。電路中三極管接成射極跟隨器形式，防止音頻振蕩頻率受負載影響。三、 要求1.按分別組裝音頻、低頻、超低頻三個多諧振蕩器，不連接R3、VD1和R6、VD2，用示波器觀察三個振蕩器的波形是否正常，并測量音

30、頻信號的周期，與估算值作比較。2.待三個振蕩器的波形正常后，連接R3、VD1和R6、VD2，及三極管和揚聲器。3.調(diào)節(jié)C3或R7，C2或R5，聽聲音有何變化，同時用示波器觀察A、B、C點波形。四、課堂作業(yè)1. 估算電路中音頻振蕩器的矩形波的周期。2. 分析BP機呼叫電路的工作原理，用示波器觀察A、B、C各點的波形圖。3. 如果二極管VD1、VD2分別反接或全部反接，電路發(fā)出的聲音會有何變化？為什么？請在實驗中試一試。 脈沖邊沿檢測電路一、電路二、基本工作原理電路主要由兩個JK觸發(fā)器和由或非門組成的基本RS觸發(fā)器組成。兩個JK觸發(fā)器受相位相反的時鐘脈沖控制，而且J、K與 相連接， 為0時，J=K

31、=0，輸出保持原狀態(tài)； 為1時，J=K=1，在時鐘脈沖下降沿到來時，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。從而控制基本RS觸發(fā)器，使兩只LED中有一只發(fā)光，表示時鐘脈沖的方向是上升沿(或下降沿）。具體的過程如下：先按下復位開關SB，使JK觸發(fā)器的兩個輸出端 = 1，或非門兩個輸出端皆為低電平，即A=0，B=0，兩只LED截止。松開開關S后，若沒有時鐘脈沖到來，則電路保持原狀態(tài)。若第一次跳變是上升沿時，IC1-a不觸發(fā)，A=0，LED1暗；而IC1-b的輸出翻轉(zhuǎn), 2=0,使G2輸出高電平，即B=1，LED2亮。不管下一次輸入脈沖如何轉(zhuǎn)換，因IC1-b的J、K均為0，輸出不會翻轉(zhuǎn)， 2=0，LED2繼續(xù)亮。因B

32、點為高電平，所以無論 1 是什么狀態(tài)，A點都為低電平，LED1不亮。若輸入的第一次跳變是下降沿，則過程相反，LED1亮，LED2暗。三、要求1. 先按管腳圖接好集成電路正電源和地，然后按電路的邏輯關系檢查74LS02的各或非門和74LS73的兩個JK觸發(fā)器是否完好。2. 按電路原理圖在面包板上組裝電路。3. 接通復位開關SB，檢查電路是否正常。4. 用74LS00四2輸入與非門組成的RS觸發(fā)器制作一個單脈沖產(chǎn)生電路(如圖2.4.4所示)，用示波器監(jiān)視脈沖變化方向，驗證檢測器電路的效果。單脈沖產(chǎn)生電路又稱防抖動開關。5.用自己設計的多諧振蕩器作脈沖源，隨機產(chǎn)生一串脈沖，輸入檢測器，觀察LED的指

33、示結(jié)果。四、課堂作業(yè)第一個脈沖為上升沿時的情況開關S 時鐘脈沖 CP 1 2 LED1 LED2閉合 / 1 1 斷開 無 1 1 斷開 第一個脈沖上升沿 1 0 0斷開 第一個脈沖下降沿 0 0 0斷開 第二個脈沖上升沿 0 0 0斷開 ： 0 0 0 閉合 / 1 1 數(shù)碼管驅(qū)動電路一、電路二、原理與說明圖為用同步十進制加/減計數(shù)器74LS190和BCD-七段顯示譯碼/驅(qū)動器74LS48，驅(qū)動共陰極七段LED顯示器LTS547R構成的十進制計數(shù)、譯碼和顯示電路。計數(shù)輸入可采用由RS觸發(fā)器構成的的單脈沖產(chǎn)生電路。該電路又稱防抖動開關，機械開關S1每在R、S間轉(zhuǎn)換一次(如R-S-R)，電路輸出

34、一個脈沖。圖中發(fā)光二極管作監(jiān)視用。三、要求1. 用與非門74LS00和單刀雙擲開關(可用導線代替)構成單脈沖源。撥動單刀雙擲開關S, 觀察發(fā)光二極管的顯示。2.按圖2.6.4連接十進制計數(shù)、譯碼、顯示電路.注意TTL集成電路對電源要求較嚴格，一般為5±0.5V，切不可接入過高電源，以免損壞器件.(1) 使74LS190呈加計數(shù)狀態(tài),74LS48呈譯碼/驅(qū)動狀態(tài),從CP端輸入單脈沖,觀察七段LED顯示器的顯示結(jié)果。(2) 使74LS190呈減計數(shù)狀態(tài),重復步驟(1)。(3) 按照表2.6.2驗證同步十進制加/減計數(shù)器74LS190的預置數(shù)功能和計數(shù)/保持功能。(4) 按照表2.6.1驗

35、證BCD-七段顯示譯碼/驅(qū)動器74LS48的使能端LT、BI/RBO、RBI的功能。四、課堂作業(yè)1. 掌握所用各集成電路的原理及邏輯功能。2. 為本課題電路設想兩種以上實際用途。3. 查閱十進制異步加法計數(shù)器74LS90的有關資料，用74LS90代替74LS190進行加法計數(shù)，畫出電路連接圖。 雙音報警電路一、電路圖1 救護車聲雙音報警器 圖2 消防車聲雙音報警器二、基本工作原理模擬救護車聲響的電路原理，圖中IC1、IC2都接成自激多諧振蕩器的工作方式。其中，IC1輸出的方波信號通過R5去控制IC2的5腳電平。當IC1輸出高電平時，IC2的振蕩頻率低；當IC1輸出低電平時，IC2的振蕩頻率高。

36、因此IC2的振蕩頻率被IC1的輸出電壓調(diào)制為兩種音頻頻率，使揚聲器發(fā)出"滴、嘟、滴、嘟"的雙音聲響，與救護車的鳴笛聲相似,其波形見圖。電路模擬警笛的聲音,用IC1 的2、6腳外接在C1上周期為1秒左右的低頻鋸齒波信號作為IC2的調(diào)制信號,使IC2輸出一個掃頻矩形波，產(chǎn)生變調(diào)效果。晶體管VT接成射極跟隨器,使IC1的2腳上的三角波經(jīng)VT緩沖后加到IC2的5腳,使IC2的振蕩頻率在0.67秒鐘內(nèi)逐漸下降到一個低頻率,再在0.33秒鐘內(nèi)上升到原來的高頻率,如此反復進行下去,使揚聲器發(fā)出類似消防車警笛的聲響。三、要求1. 按圖1組裝電路，試聽音響效果，看電路發(fā)出的聲音是否接近生活實

37、際中救護車的呼叫聲。用示波器測量IC1輸出信號的頻率并與估算值作比較。如果電路不能正常工作，可取下電阻R5，接通電源，用示波器分別觀察IC1和IC2的輸出波形，判斷故障出在哪一級。也可通過一個電解電容將揚聲器分別接在IC1和IC2的輸出端，通過揚聲器的聲響判斷故障出在哪一級。2. 按圖2組裝電路，試聽音響效果，看電路發(fā)出的聲音是否接近生活實際中消防車的呼叫聲，用示波器觀察IC1和IC2的輸出波形。如出現(xiàn)故障，按上述方法診斷并排除之。四、課堂作業(yè)1. 分析兩種報警電路的輸出波形，并與BP機呼叫聲電路的輸出波形作比較。2.根據(jù)公式f=1.443/(R1+2R2)C1，估算兩種電路中IC1構成的多諧

38、振蕩器的振蕩頻率。3.圖1電路中，電阻R5的的作用是甚么？去掉R5，將IC1的輸出直接去調(diào)制IC2的5腳電壓行不行？為什么？4.圖2.電路中，晶體管VT的作用是甚么？直接用C1上的三角波電壓去調(diào)制IC2的5腳電壓會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？為什么？5. 如果報警電路發(fā)出的聲響與實際中的不同，可調(diào)整哪些元件，使報警聲更接近實際的聲響？數(shù)控步進電機一、 電路二、 基本工作原理圖1 步進電機數(shù)字控制電路1.脈沖發(fā)生器由555組成的多諧振蕩器構成。3腳輸出控制脈沖信號，頻率由RP調(diào)節(jié)。2環(huán)形脈沖分配器采用三相單三拍工作模式時，電機繞組A，B，C相通電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關系如表1所示。設起始狀態(tài)為A相通電（"1&

39、quot;態(tài)），B相、C相不通電（"O"態(tài)）。，正轉(zhuǎn)時，每來一個控制脈沖，A態(tài)移給B，B態(tài)移給C，C態(tài)移給A；若反轉(zhuǎn)時，則A?C?B?A。根據(jù)上述移位原理，可用三個D觸發(fā)器彼此首尾相接，構成移位寄存器實現(xiàn)環(huán)形脈沖分配器，從Q1、Q2、Q3端分別給電機的A、B、C相輸送脈沖信號，如圖2.7.1中間部分所示。三個D觸發(fā)器的CP端均由控制脈沖同步控制，D觸發(fā)器IC2-1的置位端SD和IC2-2、IC3-1的清零端RD連在一起與啟動開關相連，用來設置初態(tài)。若要電機反轉(zhuǎn)，只需將與電機相接輸出端Q1、Q2、Q3中任意兩端對調(diào)一下即可。表1三相單三拍分配方式真值表正轉(zhuǎn)脈沖序號ABC反轉(zhuǎn)脈

40、沖序號010031010220011310003功率放大器由于邏輯脈沖信號難以驅(qū)動步進電機，故在脈沖信號與步進電機繞組間加一級功放電路，由三只功放三極管（或復合管）組成。為了防止步進電機繞組斷電時產(chǎn)生高壓，在每相繞組兩端均并聯(lián)一個續(xù)流二極管。三、要求1按圖1在實驗板上插接電路的脈沖源、脈沖分配電路部分，先不接步進電機。用示波器測量控制脈沖發(fā)生電路的輸出波形，并觀察電阻RP的大小變化對脈沖信號頻率的影響。2在環(huán)形脈沖分配器的Q1、Q2、Q3端分別接上發(fā)光二極管LED，在控制脈沖信號的作用下，觀察發(fā)光二極管是否按照三相單三拍模式的時序關系依次亮、滅。調(diào)節(jié)RP，觀察發(fā)光二極管亮、滅速度的變化。四、課

41、堂作業(yè)若想通過一個單刀開關即可任意改變步進電機的轉(zhuǎn)向，電路將如何改動？ 紅外線自動水龍頭控制電路一、電路二、基本工作原理本課題采用了反射式紅外線傳感器。這種傳感器的發(fā)射與接收對管是一體化的，當有物體靠近時，一部分紅外光被反射到接收管，從而產(chǎn)生控制信號。電路中還使用了鎖相環(huán)音頻譯碼器LM567。LM567是一種模擬與數(shù)字電路組合器件，其電路內(nèi)部有一個矩形波發(fā)生器，矩形波的頻率由5、6腳外接的R、C值決定。輸入信號從3腳進入LM567后，與內(nèi)部矩形波進行比較，若信號相位一致，則8腳輸出低電平，否則輸出高電平。8腳是集電極開路輸出，使用時必須外接上拉電阻。將LM567第5腳上幅值約為4V的標準矩形波，通過R1引至三極管VT1的基極，使接在VT1發(fā)射極的紅外線發(fā)射管導通并向周圍空間發(fā)出調(diào)制紅外光。當有人洗手或接水時，接近水龍頭的手或盛水器就將紅外光反射回一部分，被紅外接收管接收并轉(zhuǎn)換為相應的