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电子 基础 几个 实验 试验

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0524、电子基础实训的几个实验,电子,基础,几个,实验,试验

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实验一 可调稳压电源电路一、实验目的：1、掌握可调稳压电源电路的基本原理。2、学会应用可调稳压电源电路的原理。二、元器件选择：变压器 T 选用 80W100W，输入 AC220V，输出双绕组 AC28V。FU1 选用 1A，FU2 选用 3A5A。VD1、VD2 选用 6A02。RP 选用 1W 左右普通电位器，阻值为 250K330K，C1 选用 3300F35V 电解电容，C2、C3选用 0.1F 独石电容，C4选用 470F35V 电解电容。R1选用 180220/0.1W1W，R2、R4、R5选用 10K、18W。V1选用 2N3055，V2选用 3DG180 或 2SC3953，V3选用 3CG12 或 3CG80。三、工作原理：1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 17-Mar-2006 Sheet of File: C:Documents and Settings压压压压压压压wenya.ddbDrawn By:RDzRL Uo+-UiT经整流滤波后直流电压由 R1 提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1 导通时电压经过 RP、R2 使 V2 导通，接着 V3 也导通，这时 V1、V2、V3 的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。调节 RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2 与 R3 比值决定本电路输出的电压值。基本调整管稳压电路2OBE2Z1RVnZOVn1. 输出电压及其调节范围可调稳压电源电路原理图此稳压电源可调范围在 3.5V25V 之间任意调节，输出电流大，并采用可调稳压管式电路，从而得到满意平稳的输出电压。四、调试：、静态调试：框架图（）按照图的接线，做好电路板，负载输出开路，经检查无误后，将交流电电源接到输入端（）调整电位器p，使o=7v, 测量三极管 V2(3DG180)的 Q 点。调整电位器p 使 Uo=8v，测量三极管的 Q 点将如何变化？分析变化原因将结果计入表中o 测试项目Vb Ve Vco=7vUo=8v.测量输出电压的调节范围调节p 观察输出电压o 的变化情况测出o 的最大值和最小值，并与估算值相比较。将测量结果计入表中o 测试项目 Uo 测量值 Uo 估算值p 顺时针（max ）p 逆时针（min）根据各项测试数据，描绘有关波形记录和分析实验中出现的故障及排除方法循环彩灯一、 实验目的：1、 了解 555 定时器及 CD4017 十进制计数器-分频器的内部电路组成及工作原理。2、 掌握用 555 定时器电路。3、 学习使用双踪示波器测量脉冲波形的幅度，脉宽，周期的方法。二、 实验仪器及器件稳压电源，实验板，双踪示波器，数字万用表各一块，555 定时器，CD4017 十进制计数器-分频器，电阻，电容，发光二极管。三、 实验原理555 定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器.广泛应用于信号的产生、变换、控制与检测。GND接地端； Ucc电源端； T/R抵触发输入端； TH高触发输入端OUT输出端； RD 强复位端； CO电压控制端； DIS放电端555 内部原理图：下面是用 555 定时器和 CD4017 十进制计数器-分频器构成的循环彩灯电路。电路图如下：112233445566D DC CB BA ATitleNumber RevisionSizeBDate: 2005-8-26 Sheet of File: C:Documents and Settings.Sheet1.SchDoc Drawn By:CLK14ENA13RST15Q03Q12Q24Q37Q410Q51Q65Q76Q89Q911CO12CD4017U2TRIG2Q 3R4CVolt5 THR 6DIS 7VCC8GND1555U1 10KR110KR20.1uFC2 10uFC1+5VDS9DS0470R3DS1050KRp1470R4实验三 RC 有源滤波器一、 实验目的1. 深刻理解 RC 有源滤波器的工作原理。2. 掌握有源滤波器的测量和调试技术。二、实验仪器、设备及元件1. 双踪示波器 1 台2. 晶体管毫伏表 1 台3. 低频信号发生器 1 台4. 直流稳压电源 1 台5. 万用表 1 块6.uA741 一块7.电容、电阻 若干三、实验原理滤波器是一种能使有用频率的信号通过而同时能对无用频率的信号进行抑制或衰减的电子装置。在工程上，滤波器常被用在信号的处理、数据的传送和干扰的抑制等方面。滤波器按照组成的元件，可分为有源滤波器和无源滤波器两大类。凡是只由电阻、电容、电感等无源元件组成的滤波器称为无源滤波器。凡是由放大器等有源元件和无源元件组成的滤波器称为有源滤波器。由运算放大器和电阻、电容（不含电感）组成的滤波器称为 RC 有源滤波器。本实验只研究 RC 无源滤波器和 RC 有源滤波器的特性以及它们之间的关系。图 1.19.1 一阶 RC 低通滤波器及其幅频特性RC 有源滤波器按照它所实现的传递函数的次数分，可分为一阶、二阶和高阶 RC 有源滤波器。从电路结构上看，一阶 RC 有源滤波器含有一个电阻和一个电容。二阶 RC 有源滤波器含有二个电阻和二个电容。一般的高阶 RC 有源滤波器可以由一阶和二阶的滤波器通过级联来实现。所以本实验只研究一阶和二阶滤波器。重点研究二阶 RC 有源滤波器。滤波器按照所允许通过的信号的频率范围可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。其中，低通滤波器只允许低于某一频率的信号通过，而不允许高于该频率的信号通过。高通滤波器只允许高于某一频率的信号通过而不允许低于该频率的信号通过。带通滤波器只允许某一频率范围内的信号通过而不允许该频率范围以外的信号通过。带阻滤波器不允许（阻止）某一频率范围（频带）内的信号通过而只允许该频率范围以外的信号通过。本实验重点研究 RC 有源低通滤波器和带通滤波器。1一阶低通滤波器图 1.19.1 （a ）中虚线框内的电路是一个 RC 组成的一阶低通滤波器。它的传递函数为其中， 0=1 / 。为了提高增益并提高带负载能力，可以将上述滤波电路接到由运算放大器组成的放大电路中，从而组成有源滤波器。图 1.19.1 (a) 就是将该电路接到运算放大器的同相输入端所构成的一阶 RC 有源滤波器电路。对节点 A 列电压方程，可求得该电路的传递函数为式中， 0=1+( F / 1) 是放大器的增益。（1.19.1）(1.19.2)图 1.19.1 (b) 是该电路的对数幅频特性曲线。由特性曲线可见，当工作频率 =0 时，增益下降 3 分贝。我们把与 0 对应的频率 称为滤波器的截止频率。并把 0 的频率范围称为滤波器阻带。也就是认为凡是频率低于 0 的信号都能顺利地通过该滤波器，而频率高于 0 的信号都被该滤波器衰减。从图 1.19.1 (b) 可见，该电路对于 0 的信号的衰减速度为频率每变化 10 倍增益下降 20 分贝，即 -20dB /10 倍频程。一阶滤波电路的缺点是滤波效果不好。在理想情况下，当 0 时，滤波电路的输出应该为零。而实际上，该电路对于 0 的信号，只以 20dB /10 倍频程的速度衰减。2二阶低通滤波器二阶低通波器比一阶滤波器具有更好的滤波效果。图 1.19.2 (a) 是一个二阶 RC 低通滤波器。它实际上是在图 1.19.1 (a) 所示的一阶低通滤波器的基础上增加了一级 RC 电路而组成的。在图 1.19.2 ( a )中，令两级 RC 电路的电阻值相等、电容值相等，并令 F = 1 ( 0 - 1)。其中， 0 = (1 + F / 1 ) 为通频带内的电压放大倍数，分别对电路的节点 A 和节点 B 列写节点电压方程为：图 1.19.2 .二阶 RC 低通滤波器及其幅频特性解上述方程，可求得该电路的电压传输函数为：其幅频特性曲线如图 1.19.2 (b) 所示。由图可见，在阻带内当频率每增大 10 倍时，电路的增益下降 40 分贝。比一阶滤波器的滤波效果明显提高了。该电路的缺点是，当频率 =0 时，电路的增益下降为9.5 dB。为了克服该电路在截止频率 0 附近增益下降过多的缺点，通常是将第一级 RC 电路的电容 的接地端改接到运算放大器的输出端，如图 1.19.2 （a) 中虚线部分所示。这实际上是通过电容 在 0 附近引入了部分正反馈而对该频率范围内的电路增益进行了补偿。我们将这种电路称为改进的二阶低通滤波电路。采取这种措施以后，电路的幅频特性可能会在 =0 处出现峰值。如图 1.19.2 (b) 中点划线所示。峰值的大小与电路的 Q 值有关。改进的二阶低通滤电路的节点 A 和节点 B 的电压方程为：由此求得该电路的电压传输函数为：(1.19.3)(1.19.4)(1.19.5) 3二阶高通滤波器图 1.19.3 (a) 是一个二阶高通滤波器。图中虚线部分是一个无源二阶高通滤波电路。为了提高它的滤波性能和带负载的能力，将该无源网络接入由运放组成的放大电路中，组成二阶有源 RC 高通滤波器。采用与图 1.18.2 所示低通滤波电路相同的分析方法，可得图 1.19.3 (a) 所示高通滤波电路的传递函数为:其中 0= 1 / ，Q = 1 /（3 0）， 0 = 1 + F / 1。该电路的幅频特性如图 1.19.3（b) 所示。图 1.19.3 二阶高通滤波器及其幅频特性(1.19.6)(1.19.7)图 1.19.4 二阶带通滤波器及其幅频特性4. 二阶带通滤波器典型的二阶带通滤波电路及其幅频特性曲线如图 1.19.4 所示。它的传递函数为其中带通滤波器的中心角频率 0、电路的品质因数 Q 和电路的增益 0 分别为 (取 1= 2= )：带通滤波电路的 3dB 带宽可表示为：带通滤波器的中心角频率 0、品质因数 Q 和带宽 之间的关系为：（1.19.13） 在带通滤波器中，电路的品质因数 Q 值具有特殊的意义，它是衡量这个电路选择性的重要参数。在实验中，可以通过测出带通滤器的中心角频率 0 (最高增益所对应的角频率)和 3dB 带宽 (电路的增益由最大值下降 3dB 所对应的角频率 H 和 L 之差)，从而由式 (1.19.13) 求出。5. 二阶带阻滤波器二阶带阻滤波器传递函数的标准表示式为(1.19.8)（1.19.9）（1.19.10）（1.19.11）（1.19.12）从原理上来讲，带阻滤波器可以通过“带通相减” 的方法来实现。用数学式子来表示为：1带通 = 带阻 在式 (1.19.8) 所示的带通滤波函数中，若令 0=1，则由式 (1.19.15) 可得：可见，通过“ 带通相减” 的方法确实能够实现一个带阻滤波器。采用这种实现方法并利用图 1.19.4 (a) 结构的带通电路实现的带阻滤波电路如图 1.19.5 所示。注意：上图中为了使带通电路的 0 = 1，电阻的取值应满足 1 = 2 = 3 的条件。四、实验内容及步骤(一) 低通滤波器实验1. 按照图 1.19.1 (a) 所示电路 ，在面包板上插接一阶 RC 低通滤波器。2. 用逐点法测量电路的幅频特性。在中心频率 0 附近各测 10 个点。以表格的形式记录测量结果。并在半对数坐标纸上绘出其幅频特性曲线。(1.19.14)（1.19.15）（1.19.16）图 1.19.5 二阶带阻滤波器3. 按照图 1.19.2 (a) 实线所示电路， 在面包板上插接二阶 RC 低通滤波器。4. 用逐点法测量电路的幅频特性。按照第 2 步的要求进行测量，在同一表格中进行记录，并在同一坐标中绘出如图 1.19.2 (b) 所示的幅频特性曲线（根据需要可多测几个点）。5. 将实验结果与理论进行比较。(二) 带通滤波器实验1. 按照图 1.19.4 (a) 所示电路，在面包板上插接二阶 RC 带通滤波电路。2. 用逐点法测量电路的幅频特性曲线。在中心频率附近各测 15 个点。注意，在曲线变化剧烈部分应多测几个点，并必须找到 3dB 频率 H 和 L。以表格的形式记录测量结果，在半对数坐标纸上绘出幅频特性曲线。3. 根据测量结果，找出该电路的 0、 H 和 L 。确定带宽 。并根据式 (1.19.13) 求出该电路的品质因数 Q。将上述结果与理论值进行比较。五、实验要求1. 自己设计表格，整理并在表格中记录有关实验数据。2. 根据实验数据，绘制有关的特性曲线。标出主要数据。3. 将实验结果与理论值进行比较。分析产生偏差的主要原因并提出调整的措施。实验二 自激多谐振荡器闪光灯-多谐振荡电路的原理 一、 实验目的：1.了解多谐振荡电路的内部结构及各部件的作用，2.通过实验验证巩固所学理论知识二、 实验仪器：1. 示波器 一台2. 2. 发光二极管 两个3. 电容器 两个4. 可变电阻 四个5. 三极管 两个三、 实验原理：多谐振荡电路是一种矩形波产生电路。这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲。该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振荡器电路。（可以用门作比喻，多谐振荡器输出端时开时闭的状态可以把多谐振荡器比作宾馆的自动旋转门，它不需要人去推动，总是不停的关门开门）（图 1 为电路结构原理图） LED1LED2R12kOhm R220kOhm R320kOhm R42kOhm C30.047uF C40.047uF Q3BJT_NPN_VIRTUALQ1BJT_NPN_VIRTUALVCC 5V图 1 工作状态图它是一个典型的分立元件集基耦合多谐振荡器。它有两个晶体管反相器经RC 电路交叉耦合接成正反馈电路组成。两个电容器交替冲放电使两管交替导通和截止，使电路自动地从一个状态自动翻转到另个状态，形成自激振荡。此电路可由双稳态触发器电路中的两支电阻耦合支路改为电容耦合支路得到。那么双稳态电路就变成没有稳定状态,即多谐振荡电路为无稳电路 。电路两边是对称的。接通电源后，两管均应导通。为便于分析，假定因某种因素影响，iC1 有上升趋势，那么就会发生如下的正反馈循环过程：iC1uRC1 uA1ub2 ib2iC2uRC2uA2-ib1ub1致使 T1 迅速饱和，VC1 由+EC 突变到接近于零， uA1 为低电平；T2 迅速截止，迫使 BG2 的基极电位 VB2 瞬间下 降到接近-EC，uA2 为高电平。此后，一方面 C2 将通过 RC2、T1 的 be 结构成的回路充电（电压极性左负右正） ；另一方面，C1 将通过 T1、R1 构成的回路，将本身贮存的电荷（左正右负）逐渐释放。即出现了第一次暂稳态；（BG1 饱和瞬间 , , ,于是 BG2 可靠截止.）这样 ub2 逐渐上升，当 ub2 高于晶体三极管导通电压后，将发生如下的正反馈循环：ub2ib2iC2 uRC2 uA2ub1ib1i c1- uA1 uRC1 致使 T2 迅速导通，VB2 随着 C1 放电而升高到+0.5V，uA2 为低电平；T2 迅速截止，通过正反馈使 BG1 截 止，uA1 为高电平。此后，一方面 C1 将通过RC1、T2 的 be 结构成的回路充电（电压极性左正右负） ，另一方面，C2 将通过 T2、 R2 构成的回路放电，ub1 相应提高，即出现第二次暂稳态。当 ub1 高于三极管导通电压后，又发生使 T1 导通， T2 截止的正反馈过程，于是形成振荡。此后不断循环往复,便形成了自激振荡。从 T1、T2 集电极输出的输出电压是矩形脉冲。可以证明，集基耦合多谐振荡电路的振荡周期T0.7R 1C1 0.7R2C21.4 RC，T=T1+T2=0.7(RB2*C1+RB1*C2)=1.4RB*C ，振荡频率: F=1/T=0.7/RB*C， 输出幅度接近电源电压。 （.波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路）实验八 加、减法器数字逻辑电路加法器一、 实验目的1.了解二进制加法，加法计数器的工作过程。2.学会计数器的调整及测试。二、 实验仪器及器件稳压电源 一台实验板 一块数字万用表 一块集成块 74LS74 74LS112 74LS76 74LS93三、 实验内容及说明该电路是二进制并行加法器，是一种能并行产生两个二进制数算术和的组合逻辑部件.采用 4 位二进制并行加法器设计一个用余 3 码表示的 1 位十进制数加法器。 根据余 3 码的特点，两个余 3 码表示的十进制数相加时，需要对相加结果进行修正。修正法则是：若相加结果无进位产生，则和需要减 3；若相加结果有进位产生，则和需要加 3。据此，可用两片 4 位二进制并行加法器和一个反相器实现给定功能，逻辑电路图如图 7.6 所示。其中，片用来对两个 1位十进制数的余 3 码进行相加，片用来对相加结果进行修正。修正控制函数为片的进位输出 FC4，当 FC4=0 时，将片的和输出送至片，并将其加上二进制数 1101(即采用补码实现运算结果减二进制数 0011)；当 FC4=1 时，将片的和输出送至片，并将其加上二进制数 0011，片的和输出即为两余 3 码相加的和数。 图 7.6 逻辑电路图四位二进制并行加法器 T693 构成思想如下：第 i 位全加器的进位输出函数表达式为Ci = AiBi+(Ai+Bi)Ci-1 令 A i+BiP i （进位传递函数）AiBiG i （进位产生函数）则有 C i=PiCi-1+Gi于是，当 i=1、2、3、4 时，可得到 4 位并行加法器各位的进位输出函数表达式为C1=P1C0+G1C2=P2C1+G2=P2P1C0+P2G1+G2 C3=P3C2+G3=P3P2P1C0+P3P2G1+P3G2+G3 C4=P4C3+G4=P4P3P2P1C0+P4P3P2G1+P4P3G2+P4G3+G4 由于 C1C 4是 Pi、Gi 和 C0的函数，而 Pi、Gi 又是 Ai、Bi 的函数，所以，在输入 Ai、Bi 和 C0之后，可以同时产生 C1C 4。通常将根据 Pi、Gi 和 C0 形成 C1C 4的逻辑电路称为先行进位发生器。采用先行进位发生器的并行加法器称为超前进位二进制并行加法器。四、掌握加法器的原理，自己设计一个减法器。实验六 数字逻辑电路计数器一、 实验目的1、熟悉计数器、译码器和显示器的使用方法。2、提高综合实践的技能。3、设计十进制，并用译码器和显示器，显示计数结果。二、 实验仪器及器件稳压电源 一台， 实验板一块， 面包板一块。集成电路 74LS90、74LS160、74LS47 共阳极数码管。三、实验内容及实验步骤计数器是利用二进制代码进行工作的数字设备基本部件，其应用范围非常广泛。在许多场合，常常需要把记数、计算、测量或处理的结果直接用十进制形式显示出来。要达到这个目的，则必须有译码电路将计数器的二进制信息“翻译”成十进制信息，再由数码管显示出来。译码器是将二进制译成十进制的器件。这是我们选用的 74LS47 是 BCD 码七段译码器兼驱动器，其驱动共阳极数码管。使用共阳极数码管时，公共端接电源正极，其他七个端 a、b、c 、d、e、f、g 由相应的译码器的输出驱动。驱动共阴极数码管可用 74LS48 等译码器驱动器驱动。将计数器、译码驱动器、数码管连接起来，组成显示电器，如下图所示，图中 7490 由 CP 加入单次脉冲观察数码管的计数器显示功能。该电路是一个典型的数字逻辑电路，通过对该电路的练习，可使学到的理论知识与实践联系起来，达到加深理解和学会应用的目的。实验四 远距离调频无线话筒一、 制作目的1制作远距离调频无线话筒2加深理解晶体管的特性二、 电路器件晶体管 3 个 电容 8 个 电阻 8 个 电源 1 个 话筒 1 个 电感 2 个三、 电路原理及说明电路工作原理如方框图（见图 1）所示。声音信号由驻极体话筒 BM 接受，并转换成相应的音频电信号，送入晶体管 VT1 进行音频放大。晶体管VT2 等构成三点式高频振荡器，振荡频率约 49MHZ。VT1 输出的音频信号加至 VT2 基极，使其结电容发生相应