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A2实验指导书范文 实验一集成运算放大器的线性应用 一、实验目的1掌握运算放大器的使用方法。 2学习用集成运算放大器构成线性运算电路。 二、实验设备1电子学综合实验装置。 2电子元器件。 三、实验说明集成运算放大器是具有双端输入，单端输出的多级直流放大电路的集成器件，若在它的输出端和输入端之间加入负反馈环节，可以实现线性运算电路。 为了分析方便，通常将运算放大器视为理想运放，满足理想运放的条件是运放具有无限大的开环差模电压增益，无限大的差模输入电阻，无限大的共模抑制比，无限大的开环带宽，零输出电阻以及零失调和漂移。 根据上述理想化条件，可以认为当理想运放工作在线性区域时，有两个重要特性。 （1）理想运放的差模输入电压等于零，由于Aod=，所以0ooduuuA+?=。 即uu+?= （2）理想运放的输入电流等于零，即0ii+?=。 利用这两条重要特性，可以简化运放电路的计算，下面给出各种运算电路的结构形式及输入输出之间的关系图。 i1R)URRURR(Ui22Fi11FO+?=图9-1反相比例运算电路反相加法运算电路FOURU?=同相比例运算电路图9-2本次实验为大家提供的集成运算放大器的型号为ua741，他它的外型及各管脚定义为图9-3 四、实验任务1反相比例运算要求U0=-10Ui，其中R1=10k,合理选取电路中的其它参数，搭接电路，令Ui=1V,加以测试，记录输入、输出参数。 2同相比例运算要求U0=11Ui，其中R1=10k,合理选取电路中的其它参数，搭接电路，令Ui=1V,加以测试，记录输入、输出参数。 3反相加法运算要求U0=Ui1+Ui2，其中R1=10k、R2=10k,合理选取电路中的其它参数，搭接电路，令Ui1=0.5V、Ui2=1V,加以测试，记录输入、输出参数。 4差动放大要求U0=Ui2-Ui1，其中R1=10k、R2=10k,合理选取电路中的其它参数，搭接电路，令Ui1=0.5V、Ui2=1V,加以测试，记录输入、输出参数。 以上数据填入表9-1差动放大电路（减法器）i1FO)URR(1U+=)U(URRUi1i21FO?=712345681234576表9-1名称电路输入+1V Ui2-Ui1输出反相比例-1V同相比例+1V-1V反相加法Ui1=0.5V Ui2=1V同相加法Ui1=0.5V Ui2=1V 五、实验报告1根据实验任务画出实验电路，并选择相应元器件参数。 2实验数据，对实验数据进行分析，并与理论数据进行比较。 实验二集成稳压电源 一、实验目的1了解集成稳压器的特点及应用方法。 2学习集成稳压电源主要性能指标的测试方法。 二、实验设备1电子学综合实验设备。 2数字示波器。 三、实验说明一般直流稳压电源的组成如下图所示，其中包含四个组成部分，它们的作用说明如下电网电压压器电路图10-1电源变压器电网提供的交流电为220V，而各种电子设备所需要的直流电压却各不相同，此模块电路的作用是将电网电压先变换以后再去整流、滤波和稳压。 整流电路其作用是将正负交替变化的交流电压整流成为单相的脉动电压滤波器其作用是尽可能的将单相脉动电压成分滤掉，使得输出电压成为比较平滑的直流电压稳压电路其作用是使得输出的直流电压在电网电压或负载发生变化时保持稳定。 随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。 集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择，大体可以分为以下几类三端固定式正集成稳压器；三端固定式负集成稳压器；三端可调式正集成稳压器；三端可调式负集成稳压器多端可调式正集成稳压器；多端可调式负集成稳压器多端可调式正负集成稳压器；W7800（W7900）系列集成稳压器是一种三端固定正（负）集成稳压器，由于是三端（输入端、输出端、公共端），不要外接元件，故使用十分方便。 除固定输出三端稳压器外，尚有可调式三端稳压器（W317），它可以通过对外接元件对输出电压进行调整，以适应不同的需要。 本实验装置给大家提供了一个有四个二极管组成的桥式整流电路（又称桥堆），如图12-2所示+图10-2本实验装置还给大家提供了一些滤波电容及三端稳压器，大家根据任务要求合理选取器件。 四、实验任务1整流滤波电路测试按下图连接电路，整流电路输入电压为工频电压14V，接通工作电源，分别测试整流，滤波输出后电压及纹波电压，并观测波形，记录如下表电源变整流滤波器稳压电路负载330V C2+W7805123C+470F50U28V470FmARL图10-3表10-12集成稳压器性能测试 （1）输出电压UO和输出最大电流Imax的测量，在后面整流滤波后，加入稳压环节，填入下表10-2。 UO ImaxR50? （2）测量电源稳压特性，计算S保持稳压电源的负载不变，调可调电源输出，模拟电网电压波动为10%，即为810%，测量相应的0U?，计算表10-3VL U0S7.288.8 （3）测量稳压电阻内阻R0方式测试电源U2UD UCD2/UU C2/UU数据8V波形11OOUUSVV?=?经过整流滤波后输入到稳压电路的直流电压UI，当输入电源保持不变时，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比即为R0，即UL=额定值OOURI=?表10-3I0V0R0空载时有载时 五、总结报告1画出本次实验的整体接线图。 2实验数据及波形，并说明各项参数的趋势。 O?实验三译码器及其应用 一、实验目的 1、掌握译码器的工作原理和特点。 2、熟悉常用译码器的逻辑功能和他们的典型应用。 3、了解7段显示译码器和7段显示器（数码管）的使用和检测方法。 二、实验原理1.译码器及其应用1）译码器译码器是组合电路的一部分。 所谓译码，就是将二进制代码所表示的信息翻译出来的过程。 而实现译码功能的电路称为译码器。 译码器一般是一个具有n个输入和m个输出的组合逻辑电路，每一个输出唯一的对应一个特定的输出组合。 常用的译码器是有现成产品的，只要根据需要选用合适的型号就可以了，无需自己进行设计。 译码器按用途大致可以分为二类二进制译码器、二十进制译码器和显示译码器。 （1）二进制译码器二进制译码器是把n位二进制译码变换为具有2的n次方个不同状态的组合逻辑电路。 常用的中规模集成译码器有2-4线、3-8线和4-16线3类。 2-4译码器74LS139是具有两个独立的2-4线译码器的中规模集成器件，其逻辑符号如图所示，S为使能输入，用于控制译码器的工作状态，A 1、A0为选择输入，它们是二进制变量。 S=1时，译码器各输入端均为高电平，其工作被禁止；S=0时，译码器处于工作状态，74LS139的输出有效电平为低电平。 在S=0时，无论A 1、A0取何值都有一个输出端处于低电平，且其位置与输入A 1、A0的二进制码相应。 VCC1S1A01A11Y01Y11Y21Y374LS139管脚图2.显示译码、数码管及其应用1）显示译码器和数码管在许多数字系统里，希望把数字信息加工处理的中间结果或是最终结果通过数字显示器件显示出来，以便于了解和判断系统的运行情况，这时就要用到数字显示译码器。 （1）小型数码显示器件小型数码显示器件通常有荧光数码管，半导体数码管、液晶数码管和辉光数码管。 其中半导体数码管由多个发光二极管（LED）组成。 它分为段式和矩阵式两种。 实验中所采用的数码管就是段式结构。 其外形和内部电路如图所示。 连同小数点DP共有8个发光二极管，它为共阴结构。 与其配合的译码驱动器要求射极输出形式。 共阴极数码管是一个八段发光二极管负极连在一起的电路。 共阳极数码管是一161514131211109123456781S1A01A11Y01Y11Y21Y3GND个八段发光二极管正极连在一起的电路。 （2）BCD七段显示译码器在数字系统中，为了用数码管显示十进制数字，首先要将二-十进制代码送至显示译码器，再由译码器的输出去驱动数码管。 由于各种显示器的工作方式不同，对译码器的要求也不一样。 目前使用的各种数码管，除了辉光数码管和录像机上使用的十五段“米”字型数码管外，都属七段显示数码管。 这类数码管都要求译码器能将每一组BCD码翻译成显示器件所需要的七位二进制代码。 正是由于这个原因，有时也把这种形式的译码器叫做代码变换器。 半导体数码管既有共阳结构也有共阴结构，它们要求所配用的显示译码器的输出有效电平分别为低电平或高电平。 74LS48是8421BCD七段显示译码器。 表为74LS48的功能表。 图为这种译码器的逻辑符号，AD为BCD码输入端，ag为译码器输出端，输出有效电平为高电平，因此适宜驱动共阴结构的半导体数码管；LT为灯光测试输入；BI/RBO为直接熄灭输入/串行灭零输出。 g f共阴极a b109876表74LS48功能表BI/输出十进制功能输入RBO字型LT RBID CB Aa bc de f g011000011111110011-000110110000121-001011101101231-001111111001341-010010110011451-010111011011561-011010011111671-011111110000781-100011111111891-1001111100119消隐-00000000暗16151413121110912345678B CLT B1B2D AGND VCCfga bc de74LS48管脚图a bc de fg DP12345e d共阴极c DP7段数码管管脚图脉冲消隐10000000000000暗灯测试0-111111118四.实验内容1.2-4译码器74LS139的逻辑功能测试。 按图进行连线，输入S、A 1、A0，观察LED输入Y0,Y1,Y2,Y3的状态，填入下表2.显示译码器74LS48的逻辑功能测试将译码器74LS48和共阴极数码管按照下图进行连线，验证结果。 五试验总结1试验线路图，实验数据，显示表格2说明共阴极与共阳极数码管的区别。 输入输出S A1A0Y0Y1Y2Y31-1111000001010011S、A 1、A0，Y0Y1Y2Y374LS139K1K2K3逻辑开关D CB Aa bc de fg拨码开关数码管74LS48实验四计数，译码，显示电路 一、实验目的1了解集成电路计数器的逻辑功能及使用方法。 2了解七段显示译码器和七段显示器（数码管）的使用和检测方法。 3掌握用集成计数器组成N进制计数器的方法。 4培养学生由各单元电路组成整体电路的能力。 二、实验说明1可预置四位同步二进制加法计数器74LS90，的预置数端D、C、B、A用于在计数之前预先置入某一数作为基数(以BCD码置数)，则可以在此基数上再累加所输入的脉冲数目。 若不需要预置某数值时，可通过清零端让计数器复位后从零开始计数。 该中规模集成电路由C上升沿触发，具有计数、预置、存数(保持)、清零等功能；两个赋能端P和T、一个进位输出端Qco。 清零端CLR、置数控制端LD。 2译码器的作用是将输入代码的含义翻译出来，即将每个输入代码译为一个特定的输出信号以表示它的含义。 代码的码制不同，译码电路也不同。 七段显示译码器的功能是将输入端的四位二进制代码译成驱动七段数码管显示所需的电平信号，使之显示出09的十进制数。 本实验使用8421码十进制译码器74LS48。 3七段数码管七段数码管的每一段是一个发光二极管，选择不同的字段发光，则显示不同的数字。 它分共阳极和共阴极两种，分别配相