數(shù)字電子技術(shù)實驗指導

1、 電子技術(shù)實驗指導手冊實驗一 熟悉實驗儀器一、實驗目的 熟悉電子元器件、數(shù)字萬用表、示波器、信號發(fā)生器和面包板。二、實驗儀器示波器、信號發(fā)生器、數(shù)字萬用表。三、實驗內(nèi)容及步驟1、熟悉電子元器件電阻二極管普通二極管有色標識一極為負極。發(fā)光二極管長腳為正，短腳為負。腳一樣長的，小平面的引線是負極。將萬用表打到蜂鳴二極管檔，紅表筆接二極管的正極，黑筆接二極管的負極，此時測量的是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，也就是二極管的正向壓降值。不同 的二極管根據(jù)它內(nèi)部材料不同所測得的正向壓降值也不同。三極管數(shù)字萬用表提供專門測量三極管的檔位hFE ，該檔位預留有相應的插孔，小功率的三極管都可以插入測試，插對相應孔后，萬

2、用表才顯示數(shù)字，顯示數(shù) 據(jù)為 ? 值。電容數(shù)字萬用表帶測量電容的檔位，按其檔位進行操作，可以測量其容量。注意要選擇合適的量程進行測量，如果電容的容量大于表的最大量程，則不能進 行測量。2、數(shù)字萬用表的使用 電阻、電容、電感、電流、電壓和二極管、三極管的測量。電壓的測量1）直流電壓的測量，如電池、隨身聽電源等。首先將黑表筆插進“ COM ” 孔，紅表筆插進“ va”。把旋鈕選到比估計值大的量程（注意：表盤上的數(shù)值 均為最大量程，“ v”表示直流電壓檔，“ v”表示交流電壓檔，“ A”是 電流檔） ，接著把表筆接電源或電池兩端；保持接觸穩(wěn)定。數(shù)值可以直接從顯示屏上讀取，若顯示為“ 1.”，則表明量

3、程太小，那么就要加大量程后再測量。如果在數(shù)值左邊出現(xiàn)“-”，則表明表筆極性與實際電源極性相反，此時紅表筆接的是負極。2）交流電壓的測量。表筆插孔與直流電壓的測量一樣，不過應該將旋鈕打到交流檔“ V”處所需的量程即可。交流電壓無正負之分，測量方法跟前面相同。 無論測交流還是直流電壓，都要注意人身安全，不要隨便用手觸摸表筆的金屬部分。電流的測量1）直流電流的測量。先將黑表筆插入“ COM ”孔。若測量大于200mA 的電流，則要將紅表筆插入“10A”插孔并將旋鈕打到直流“10A”檔；若測量小于 200mA 的電流， 則將紅表筆插入 “200mA ”插孔， 將旋鈕打到直流200mA以內(nèi)的合適量程。調(diào)

4、整好后，就可以測量了。將萬用表串進電路中，保持穩(wěn)定， 即可讀數(shù)。若顯示為“ 1.”，那么就要加大量程；如果在數(shù)值左邊出現(xiàn)“-”，則表明電流從黑表筆流進萬用表。2）交流電流的測量。測量方法與1 相同，不過檔位應該打到交流檔位，電流測量完畢后應將紅筆插回“ VQ”孔，若忘記這一步而直接測電壓則萬用表或 電源會報廢。電阻的測量將表筆插進“ COM”和“VQ”孔中，把旋鈕打旋到中所需的量程，用表筆接在電阻兩端金屬部位，測量中可以用手接觸電阻，但不要把手同時接觸電阻兩端，這樣會影響測量精確度的。讀數(shù)時，要保持表筆和電阻有良好的接觸；注意單位：在“200”檔時單位是“”，在“2K”到“ 200K”檔時單位

5、為“ KQ”，“ 2M”以上的單位是“ M 。3、示波器的使用。4、函數(shù)信號發(fā)生器的使用。5、面包板的使用。實驗二單級放大電路一、實驗目的1、掌握放大器靜態(tài)工作點的調(diào)試方法及其對放大器性能的影響。2、學習測量放大器 Q點，Au, n, ro的方法，了解共發(fā)射極電路的特性。3、學習放大器的動態(tài)性能。二、實驗儀器示波器、信號發(fā)生器、數(shù)字萬用表。圖2.1單級放大電路1、按圖2.1連接電路（注意接線前先測量+12V電源，關(guān)斷電源后再接線），將Rp調(diào)到電阻最大位置。2、接線后仔細檢查，確認無誤后接通電源。1）靜態(tài)調(diào)整調(diào)整Rp使Ve=2.2V,計算并填表2.1。表2.1實測計算Vbe (V)VCE (V)

6、Rb (KQ)IB (口 A)I c ( mA )2）動態(tài)研究將信號發(fā)生器調(diào)到f=1KHz,幅值為3mv,接到放大器輸入端 Vi,觀察 V 和Vo端波形、并比較相位。信號源頻率不變，逐漸加大幅度，觀察Vo不失真時的最大值并填表2.2。表 2.2Rl = oo實測計算估算Vi ( mV)Vo (V)AuAu3）測放大器輸入，輸出電阻輸入電阻測量在輸入端串接一個 5K1電阻如圖1.1所示，測量 Vs與Vi即可依據(jù)公式Vs _Viri+Rs ri計算屋輸出電阻測量在輸出端接入RL=5K1作為負載，當放大器輸出不失真時（接示波器監(jiān)視）Vo _ VL測量有負載和空載時的Vo和Vl,即可依據(jù)公式ro+RL

7、RL計算ro0將上述測量及計算結(jié)果填入表2.3中。表2.3測輸入電阻Rs= 5K1測輸出電阻實測測算估算實測測算估算Vs mmV)Vi( mV)ririVoRl = ooVlRl=5K1ro(KQ)ro(K Q)四、實驗報告1、注明所完成的實驗內(nèi)容，簡述相應的基本結(jié)論。2、選擇在實驗中感受最深的一個實驗內(nèi)容，寫出詳細的實驗報告。實驗三負反饋放大電路、實驗目的1、研究負反饋對放大器性能的影響。2、掌握負反饋放大器性能的測試方法。二、實驗儀器雙蹤示波器、信號發(fā)生器、數(shù)字萬用表。三、實驗內(nèi)容及步驟1、負反饋放大器開環(huán)和閉環(huán)放大倍數(shù)的測試1）開環(huán)電路圖3.1負反饋放大電路按圖3.1接線，Rf和Cf先不

8、接入。輸入端接入f= 1kHz的正弦波。調(diào)整接線和參數(shù)使輸出不失真。按表3.1要 求進行測量并填表。表3.1Rl(KQ)Vi (mV)V o ( mV)AuOO1K52）閉環(huán)電路接通Rf和Cf,按表3.2要求測量并填表，計算Auf。根據(jù)實測結(jié)果，驗證Auf=1/F。表3.2Rl(KQ)Vi (mV)V o ( mV)AufOO1K52、負反饋對失真的改善作用1）將圖 3.1 中電路開環(huán)，逐步加大Vi 的幅度，使輸出信號出現(xiàn)失真（注意不要過分失真）記錄失真波形幅度。2） 將電路閉環(huán)， 觀察輸出情況， 并適當增加Vi 幅度， 使輸出幅度接近開環(huán)時失真波形幅度。3）若Rf=3KQ不變，但Rf接入Vi

9、的基極，會出現(xiàn)什么情況？實驗驗證之。4）畫出上述各步實驗的波形圖。四、實驗報告1 將實驗值與理論值比較，分析誤差原因。2根據(jù)實驗內(nèi)容總結(jié)負反饋對放大電路的影響。實驗四比例求和運算電路、實驗目的1、掌握用集成運算放大器組成比例電路的特點及性能。2、學會上述電路的測試和分析方法。二、實驗儀器數(shù)字萬用表、示波器、信號發(fā)生器。三、實驗內(nèi)容及步驟1、電壓跟隨器表4.1Vi (V)-2-0.50+0.51Vo (V)Rl=ooRl=5K12、反相比例放大器RFLOOKRI 10K XhL按表4.2內(nèi)容實驗并測量記錄。表4.2直流輸入電壓Vi （mV）3010030010003000輸出電壓Vo理論估算（m

10、V）實測值（mV）慶方3、同相比例放大器RF10%RI HIKAR2 IOK B按表4.3測量并記錄。表4.3直流輸入電壓Vi （mV）301003001000輸出電壓VO理論估算（mV）實測值（mV）慶方4、差分比例放大電路按表4.4要求實驗并測量記錄。表4.4Vii (V)120.2Vi2 (V)0.51.8-0.2Vo (V)四、實驗報告1、總結(jié)本實驗中4種運算電路的特點及性能。2、分析理論計算與實驗結(jié)果誤差的原因。實驗五組合邏輯電路一、實驗目的1、掌握組合邏輯電路的功能側(cè)試。2、驗證半加器和全加器的邏輯功能。3、學會二進制數(shù)的運算規(guī)律。二、實驗儀器及元器件74LS00二輸入端四與非門3

11、片74LS86二輸入端四異或門1片三、實驗內(nèi)容及步驟1、組合邏輯電路功能測試。書圖5.1組合邏輯電路(1)用2片74LS00組成圖5.1所示邏輯電路，為便于接線和檢查， 在圖中要注 明芯片編號及各引腳對應的編號。(2)圖中A、B、C接電平開關(guān)，Y1、Y2接發(fā)光二極管。(3)按表5.1要求，改變 A、B、C的狀態(tài)填表并寫出 Y1、Y2的邏輯表達式。(4)將運算結(jié)果與實驗進行比較。表5.1輸入輸出ABCY1Y200000101111111101001010102、測試用異或門(74LS86)和與非門組成的半加器邏輯功能根據(jù)半加器的邏輯表達式可知，半加器 Y是A、B的異或，而進位Z是A、B相與，故半

12、加器可用1個異或門和2個與非門組成如圖5.2所示。圖5.2半加器(1)在學習機上用異或門和與門接成以上電路。A、B接電平開關(guān)S。Y、Z接電平顯示。(2)按表5.2要求改變A、B狀態(tài)，并填表。表5.2輸入端A0101B0011輸出端YZ3、測試全加器的邏輯功能(1)寫出圖5.3所示電路的邏輯表達式。1、整理實驗數(shù)據(jù)和圖表并對實驗結(jié)果進行分析討論。2、總結(jié)組合邏輯電路的分析方法。實驗六編碼器、譯碼器及其應用、實驗目的1、熟悉集成譯碼器和集成編碼器。2、了解集成譯碼器和集成編碼器的應用。二、實驗儀器及元器件74LS1383-8線譯碼器1片74LS1488-3線優(yōu)先編碼器1片74LS04六反相器1片7

13、4LS20雙4輸入與非門1片三、實驗內(nèi)容及步驟1、驗證集成譯碼器 74LS138的功能。輸A輸出*扁+ 也用1月U0發(fā)X 兄 iiiiiiii1T T xT111111100000111111110o a i10 1111111Q01011 0111110011111011111口J 00J 11101111(J101111110111LI11 口1111110111 1 1111111102、試用一片74LS138和與非門設計一個三人表決器，并在實驗箱上驗證之。3、驗證集成編碼器 74LS148的功能。轅以輸出El01123567A2A1絢G6EOKXXXXXXHMMLHHHHHHHHHHH

14、HLLXKK1XXXLLLLLHLXXXXXXLHLLHLHLXKKXXLHHLHLLHLX XKXLHHHLHHLHLXKKLHHHHHLLLHLXXLHHHHIH1HLHLXLHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLH高屯平L-愜屯平X-汗意4、試用一片74LS148和數(shù)碼管設計一個三人搶答器，并在實驗箱上驗證之。四、實驗報告1、畫出設計好的電路圖。2、根據(jù)電路圖寫出真值。實驗七觸發(fā)器、實驗目的1、熟悉并驗證觸發(fā)器的邏輯功能。2、掌握RS和JK觸發(fā)器的使用方法和邏輯功能的測試方法。二、實驗儀器及元器件74LS00四2輸入與非門1片74LS04六反相器1片74LS73負邊沿雙JK觸發(fā)器

15、1片三、實驗內(nèi)容及步驟圖7.1基本RS觸發(fā)器 圖7.2 JK觸發(fā)器1、測試基本RS觸發(fā)器的功能按圖7.1所示，用與非門構(gòu)成基本RS觸發(fā)器，輸入端 R、S接邏輯開關(guān),輸出端Q、Q接發(fā)光二極管，按表 7.1要求測試邏輯功能并記錄數(shù)據(jù)。表7.1基本RS觸發(fā)器的邏輯功能SdQQ功能說明11 00 11 010 100把Rd和0同時從0變換至1,重復若干次，觀察一下輸出的結(jié)果。2、測試乂 JK觸發(fā)器74LS73邏輯功能測試rd復位功能_取一只JK觸發(fā)凈，rd、J、K端接電平開關(guān)，CP端接單次脈沖按鈕開關(guān), Q端接指示燈，在 Rd=0時任意改變J、K及CP的狀態(tài)，觀察 Q狀態(tài)。測試JK觸發(fā)器的邏輯功能在r

16、d=1 , Sd =1的情況下，按表 7.2要求改變J、K、CP狀態(tài)，觀察Q狀態(tài)變化，觀察觸發(fā)器狀態(tài)更新是否發(fā)生在CP脈沖的下降沿（即CP由1 0）。表7.2 JK觸發(fā)器的邏輯功能JKCPQnQn+1功能說明001 001011 001101 001111 001 013、觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)化成D觸發(fā)器。將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)化成T觸發(fā)器。將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)化成T觸發(fā)器。四、實驗報告1、畫出設計好的電路圖。2、根據(jù)電路圖寫出真值表。實驗八計數(shù)器、實驗目的1、熟悉集成計數(shù)器邏輯功能和各控制端作用2、掌握用同步計數(shù)器構(gòu)成任意進制計數(shù)器的工作原理。二、實驗儀器及元器件74LS163四位二進制同步加法計數(shù)

17、器1片74LS20雙4輸入與非門1片三、實驗內(nèi)容及步驟1、測試集成計數(shù)器 74LS163的功能。74LS163是（模16）四位二進制同步計數(shù)器。該計數(shù)器能同步并行預置數(shù)據(jù)，同步清零，具有清零、置數(shù)、計數(shù)和保持四種功能，并且具有進位信號輸出，可串接計數(shù)使用。要求測試74LS163的清零、置數(shù)、保持、計數(shù)等各項功能，分析、總結(jié)其特點。表8.1 74LS163功能表3LDCTPCTTCP功能0XXXT同步清零10XXT同步預置1111T計數(shù)1101X保持11X0X保持CO=01、構(gòu)成N進制（N16）計數(shù)器。若將多個計數(shù)器級連， 仍采用上面介紹的方法， 則可構(gòu)成N16的任意進制 計數(shù)器。Q； Q QC

18、P計收入圖8.3兩片74LS163級聯(lián)構(gòu)成的八十五進制計數(shù)器4、擴展實驗用兩片74LS163和少量的門電路及顯示譯碼器設計一個BCD碼的兩位十進制計數(shù)器。四、實驗報告1、畫出設計好電路圖。2、總結(jié)試驗中遇到的問題和解決的方法。附錄A常用芯片引腳圖14 13 12 11 10 力 gV 4A 4B 47 弘 3B SY1A IB 1Y 2A 2B 2Y GNDI II I II 1 2 3 4 5 6 774LS00四2輸入與非門14 13 12 11 10 9 SVcc 4A 4B 4Y 3A3B SY1A IB 1Y 2A 2B 2 GNDI I III I I1 2 3 4 5 6 774LS20雙4輸入與非門OWRJRINPUTS OLTTPUTn- cA1的 EO GS 3向回回m同皿國ryiiiiiiJ曰GS*21QT 恥Xs*7dA2Al一工工工工工J. 一lUlIi白自白由由山45 B 7 El A2 A1 GNDv* -w-.ripursolitputs14 13 12 11 10 9 S門T H IVcc 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y1A 1Y 2A 2Y 3A 黃 GNDI Il li I I12 3 4 5 6 774LS04六反相器14 13 12 11 10 9 B i I