阻容耦合放大电路-太原理工大学

第8章模拟电子电路的分析与应用I 二极管的应用二极管的基本特性是单向导电性。利用它的单向导电性,二极管可以有多种用途。如整流、限幅、开关等。普通二极管.整流［练习题8-1-1］电路如图8-1-1所示。已知〃=10sin314/V,负载电阻/?厶=2400,试画出〃"、あ的波形,并求/。、Uo。首先，说明二极管型号及参数的选择:用鼠标左键双击二极管，出现属性/模型标签页，如图8-1-2所示，选择National公司或Motorol2公司，然后选择二极管型号IN4150,接下来使用编辑（Edit）按钮查看二极管的参数，二极管的参数很多，但最重要的参数有两个，即正向压降VJ和反向耐压参数BV,因为正向压降会影响输出电压的大小，而耐压不够，则会出现击穿。DiodePropertiesLabelModels|Fault|Display|AnalysisSetup|Libraiy Model图8-1-2二极管型号及参数的选择当二极管型号选定后,连接图8-1-3所示的测量电路，从电流表、电压表直接读数,即可得出/〇、U。的值。ChannelB5V/DivYposition［ChannelB5V/DivYposition［〇〇〇AClOlfDCGround•TriggerEdge モ_LevelI〇〇〇用aBExt图8-1-3题8-1-1的测量电路然后用鼠标左键双击示波器,就会观察到半波整流的输出电压波形,如图8・1・4所示。由于〃〃=あ・ム,故あ波形的形状和〃。的相同。注意,用示波器观察波形时,要选择合适的Timebase档和V/Div档,否则观察不到真实的波形。若将二极管参数中的BV值改为10V,那么二极管就会反向击穿,波形见图8-1-5。Xposition1000 _目F7?FB/AA/B

YpositionT。•0。 19ACj0j[DCにTimebaseYpositionT。•0。 19ACj0j[DCにTimebase6.00mc/divXpositionTriggerEdgeLevel1000ChannelAI10V/DivChannelBI5V/Div图8-1-5二极管反向击穿后的波形结论:该半波整流电路中,测得输出电压为4.122V,整流电流平均值为 17.17V ,与理论值Uo=0.45(72=4.5V ,/0=合=0.45厶=17.18，公近似吻合。［练习题8-1-2］电路如图8-1-6所示,测量下列几种情况下的输出电压,并观察输出电压波形。.可变电容C=0uF；.可变电容C为1%最大值(C=10uF);.可变电容C为25%最大值;.可变电容C为95%最大值:.可变电容C=1000uF,且负载开路(去掉RL=100Q)图8-1-6图8-1-6题8-1-2的电路图测量电路如图8-1-7所示,恒|5.00mg/divXposition/。B/AA/B恒|5.00mg/divXposition/。B/AA/BChannelA [10V/DivYposition|000ACOjfTCEKpand测量结果为:该题使用了可变电容,通过改变可变电容的电容量(按键C或Shift-C),可以观察到桥式整流、桥式整流并带有电容滤波以及负载开路三种不同情况下输出电压大小的变化，同时还可以观察到电容容量的大小对输出电压纹波的影响。下面是题目中五种不同情况下测出的输出电压和用示波器观察到的输出电压波形:.桥式整流、无电容滤波时，输出电压为19.41V,波形如图8-1-8所Ground(•TriggerEdge Level1000目IAutoABExtChannelB [ZOV/Div EYposition卜3.00AC|OlfDC.桥式整流、用较小的电容(C=10uF)滤波时,输出电压为19.80V,波形如图8-1-9所示。YpositionI000AC0p.OOrhg/divXpositionReoYposition「3.00YpositionI000AC0p.OOrhg/divXpositionReoYposition「3.00目AC0(4).桥式整流、用再フ波形如图8-1-11所示。Tftnebase5.00r»>g/divXposition||0.60ChannelA [10V/DivYposition|000LevelL000 S图8-1-9注意,此时的波形不同于第(1)种情况,它是高于水平线的。.桥式整流、用稍大一点的电容(C=250uF)滤波时,输出电压为25.86V,波形如图8-1-10所示。Ground•TriggerEdge h .LevelI0〇。 目ABExtChannelB 20V/Div图8-1-10(5).桥式整流、电容(C=1000uF)滤波，且负载开路(去掉RL=100。)时，输出电压为33.74V,波形如图8-1-12所示。

Timebase5.00tnc/divYposition1-3〇〇V/Div目用Ground•TriggerEdgeヽ•Timebase5.00tnc/divYposition1-3〇〇V/Div目用Ground•TriggerEdgeヽ•Level1000 §ABExtChannelB_20-V/Div注意上述示波器的V/Div档已由原来的10V/Div调为20V/Div〇ChannelAYpositionIYpositionI000.桥式整流、无电容滤波时,测得输出电压为19.41V,与理论值Uo=0.9%=22.5V,近似吻合;.桥式整流、电容滤波时,随着电容值的增加,输出电压的平均值增大，纹波减小:.桥式整流、电容滤波,但负载开路时，输出电压为一条直线,其值为33.74V,与理论值リ〇=亚リ2=35.35V,近似吻合。.限幅［练习题8-1-3］电路如图8-1-13所示，求AO两端的电压UAO,并判断二极管是导通，还是截止。测量时将电压表直接接到A、〇两端，如图8-1-13所示,测量结果为Uao=-6.618V。由此可以判断出ニ极管处于导通状态。该电路由于二极管的限幅作用，输出电压Uao被箝制在ー6V左右。［练习题8-1-4I求图8-1-14所示电路中AO两端的电压Uao,并判断

练习题8-1-4的电路测量时将电压表直接接到A、〇两端,如图8-1-14所示,电压表显示Uao=—5.262V,二极管D2两端为正向电压,故该电路中D2优先导通,所以使Uao被箝制在ー6V左右,这样D1两端为反向电压，故截止。.开关二极管正向导通时相当于开关闭合,二极管反向截止时相当于开关断开。［练习题8-1-5］电路如图8-1-15所示,已知m,［练习题8-1-5］电路如图8-1-15所示,已知m,=lOsin^rV,试画出输出电压”"的波形。观察波形需要用示波器。为了便于输出波形和输入波形对应观察，本例中示波器接入了两路信号,即A通道接输入信号、B通道接输出信号,观察波形时除了要选择合适的Timebase档和V/Div档外，还要调节两个通道的水平位置,即ChannelA和ChannelB的Yposition,这样两路信号

才能上下错开,测量电路及示波器的档位选择如图8-1-15、图8-1-16所示。双击示波器,观察到的波形见图8-1-16。Yposition|-100TriggerEdgeXJYposition|-100TriggerEdgeXJ'•Level1000目IスハABjExt!ChannelB r10V/Div IXpositionアーb/aIa/bChannelA [10V/PiYYposition|140Gfound•图8-1-16练习题8-1-5的测量波形从上述波形可以看出,当输入信号高于约5V电压时，二极管导通，可近似认为短路，故输出电压近似等于E值:当输入信号低于约5V电压时,二极管截止,可近似认为开路，故输出电压等于输入电压。［练习题8-1-6］电路如图8-1-17所示，已知E=5V, =10sinft>rV,试画出输岀电压”“的波形。测量电路及测量结果见图8-1-17,图8-1-18〇ExpandGroundYposition「180国TriggerEdgeExpandGroundYposition「180国TriggerEdge ミ・Leve!回。。目AUMAB；ExtChannelB I10V/DivChannelAI10V/Div 用Yposition「1.40 9Timebase|0.01g/divXpositionBIAA/B8.1.2特殊二极管.发光二极管发光二极管外加正向偏置电压时会发光。通过下面的练习,会看到模拟的发光二极管发光。［练习题8-1-7］电路如图8-1-19所示,观察发光二极管的发光情况。图8-1-19练习题8-1-7的电路电路接好后,单击屏幕右上角的电源按钮,让开关K动作,就会观察到发光二极管的发光情况。.稳压管稳压管是利用二极管的反向击穿特性来实现稳压的。在反向击穿区的一定范围内，即使流过管子的电流变化较大,管子两端的电压也会基本保持不变。从下面的例子可以进ー步理解稳压电路的工作原理。［练习题8-1-8］测量图8-1-20所示电路中的各支路电流,并观察负载电阻变化对各支路电流及输出电压的影响。

测试过程中,通过改变负载大小(按键R或Shift-R),可以观察到各支路电流及输出电压的变化情况。测试结果见表8-2-1»表8-1-1练习题8-1-8的测试结果R(最大值的百分比)负载电流(mA)稳压管电流(mA)电源电流(mA)输出电压(V)95%6.49512.9419.556.1780%7.70911.7319.446.16850%12.317.17319.446.15535%17.502.09319.486.12330%(反向饱和与击穿的临界状态)19.990.01720.125.998从测量结果可以看出,负载电流小,稳压管电流就大,负载电流大,稳压管电流则小，但无论负载电阻如何变化,电源电流总是等于稳压管电流与负载电流之和，而输出电压则基本保持不变。3阻容耦合放大电路［要求］.学会两级阻容耦合放大电路静态工作点的测试方法:.掌握两级阻容耦合放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性的测量方法。|练习题8-3-1］测量图8-3-1所示两级放大电路的静态工作点,已知B1=50,82=50,求电压放大倍数、下限频率行、fL,并观察输入、,输入电阻、输出电阻、频率特性及上、输出电压波形，比较其相位关系。图8-3-1练习题8-3-1的两级阻容耦合放大电路.三极管型号、参数及信号源参数的选择:双击三极管,选择三极管的型号为2N2712和2N2714,使用编辑(Edit)按钮修改两个三极管的B(Fordwardcurrentgaincoefficient)参数为50；再双击信号源,设定输入信号的频率为!KHz,幅度为ImV。.静态工作点的测量:测量电路如图8-3-2所示。图8-3-2静态工作点的测量电路.电压放大倍数的测量:测量电路如图8-3-3所示，这里的电压表要选择交流(AC)档

に阳2N271410HFTH3.3kc4.7kQ所以,源电压放大倍数ん“=ーホ=ー气七=-1664.输入电阻的测量:に阳2N271410HFTH3.3kc4.7kQ所以,源电压放大倍数ん“=ーホ=ー气七=-1664.输入电阻的测量:在输入端接入电流表（用AC档）,测量电路如图8-3-4所示,1mV/1kHzA)Deg7.5kn47RF图8-3-3 电压放大倍数的测量电路电压表显示,输出电压Vo=166.8mV,2N27123.3kn由测量结果可知,输入电阻う= r=1.03/CQ0.974x1〇"35.输出电阻的测量:在输出端接一切换开关，测出空载电压、负载电压及负载电流，测量电路见图8-3-5〇2N27121mV/1kHzA)Deg7.5kn图8-3-4输入电阻的测量电路2N2714图8-3-5 输出电阻的测量电路由测量结果可知,输出电阻らJ70.6-16,8二］07Q35.5xlO3.频率特性的测量:将波特图仪接入电路中,如图8-3-6所示。双击波特图仪,在波特图仪的控制面板上，设定垂直轴的终值F为60dB,初值I为OdB,水平轴的终值F为20GHz,初值I为21mHz,且垂直轴和水平轴的坐标全设为对数方式(Log),观察到的幅频特性曲线如图8-3-7及图8-3-8所示。用控制面板上的右移箭头将游标移到中频段，测得电压放大倍数为44.52dB,然后再用左移、右移箭头移动游标找出电压放大倍数下降3dB时所对应的两处频率——下限频率丸和上限频率作,这里测得下限频率れ为133.4Hz,上限频率行为4.827MHz,两者之差即为电路的通频带千bw,这里fBW=作-ft(约为4.827MHz。内伊瑞图8-3-6频率特性的测量电路

41.68dB4.827MHO图8-3-841.68dB4.827MHO.输入、输出波形的测量:将示波器的A通道接到电路的输入端、B通道接到电路的输出端,测量波形如图8-3-9所示。TimebaseYposition[1.40ACTimebaseYposition[1.40ACo|[dcYpositionヒ140回す国ChannelA r7wv/Div图8-3-9输入、输出波形的测量结果结论:.共发射极放大电路和共集电极放大电路组成的两级放大器输出电压输入电压反相位。.总的电压放大倍数ん=ん“♦4,2……ん”.总的输入电阻 厶=々•ヵ rin.总的输出电阻 ro=ron（末极输出电阻）4负反馈放大器［要求］掌握负反馈放大电路交流性能的测量方法。［练习题8-4-1］电路如图8-4-1所示,观察引入负反馈后对放大电路交流性能的影响。图8-4-1练习题8-4-1的电路本电路中引入了电压串联负反馈。.观察负反馈对电压放大倍数的影响。测量电路如图8-4-2及图8-4-3所示,当A点接地时,电路处于开环状态,即未引入负反馈，当A、B两点短路时，电路处于闭环状态，即引入了电压串联负反馈。显然,闭环电压放大倍数比开环时降低了很多。测量结果见图8-4-2及图8-4-3«

2.4S2.4kO图8-4-3闭环电压放大倍数的测量2.观察负反馈对电路通频带的影响。将波特图仪接入电路中,如图8-4-4所示,双击波特图仪,当A点接地和2.4S2.4kO图8-4-3闭环电压放大倍数的测量2.观察负反馈对电路通频带的影响。将波特图仪接入电路中,如图8-4-4所示,双击波特图仪,当A点接地和AB点短路两种不同的联接方式时,可观察到两个不同宽度的通频带。测量结果见图845、图8-4-6、图8-4-7及图8-4-8。图8-4-2 开环电压放大倍数的测量24S10mV/1kHz/D2N271410S10mV/1kHz/D10kQ4~ —[T^75kQ75kn2N2712：2N27142N27122.4kOVerticalHorizontal图8-4-6开环时上限频率的测量结果2N27122N271410mWIkHz川36kn10S图8-4-4 频率特性的测量电路।め fhtS* Save图8-4-5开环时下限频率的2.4kOVerticalHorizontal图8-4-6开环时上限频率的测量结果2N27122N271410mWIkHz川36kn10S图8-4-4 频率特性的测量电路।め fhtS* Save图8-4-5开环时下限频率的测量结果|MagnitudePhaseVerticalLogLinHorizontalLogLin-60dBFI Lin__60dB§Lin10 目LGな§I-60dB31.98Ms4266dB420.5Wk60dB•''BodePlotttr*'Bod«PlotterVerticalHorizontalVertical-60dB图8-4-7闭环时下限频率的测量结果Pha$eHorizontal国ー电］而5|F匚60dB §F[目正VerticalHorizontalVertical-60dB图8-4-7闭环时下限频率的测量结果Pha$eHorizontal国ー电］而5|F匚60dB §F[目正目图8-4-8闭环时上限频率的测量结果开环时电路的通频带为fBW=420.5K”z-31.98”za420.5K“z闭环时电路的通频带为fHW/=3.348MHz-4.018Hz^3.348MHz可见,引入负反馈能展宽通频带。3.观察负反馈对输入电阻、输出电阻的影响。测量电路如图8-4-9所示,24.8IdB3.348MM23.2IdB4.018米F60dB11-60dB*BodePlotter图8-4-9开环时输入电阻、负载电压的测量电路及结果图8-4-10开环时空载电压的测量电路及结果图8-4-11闭环时输入电阻、负载电压的测量电路及结果图8-4-12闭环时空载电压的测量电路及结果由图8-4-9、图841〇、图8411及图8412的测量结果可知:开环输入电阻r= ——?=9.51KC0.526x103闭环输入电阻rif= ——-=20.1KQf0.249x1〇"3开环输出电阻ス=1424-1.07=3.22KQ107.6x1〇"6闭环输出电阻 ジ4.4—149532860f14.91X10-3可见,引入串联负反馈能提高输入电阻,引入电压负反馈能降低输出电阻。［练习题8-4-2I电路如图8-2-1所示,当输出电压出现图8-2-13、8-2-14的失真波形时，观察负反馈对失真的改善情况。在图8-2-1电路的基础上,针对图8-2-13电位器RBW增大到100%最大值时观察到的截止失真波形和图8-2-14电位器RBW减小到22%最大值时观察到的饱和失真波形,引入串联电流负反馈（即断开10UF的旁路电容）,如图8-4-13所示。双击示波器，观察输出波形，结果见图8-4-14和图8-4-15«图8-4-13引入串联电流负反馈后的电路/V0?ExpandTimebase|0.50m;/div XpositionI。•0。I/V0?ExpandTimebase|0.50m;/div XpositionI。•0。I匚百B/A厶出ChannelAULCLTriggerEdgeLevel1000用ABExt|ChannelBGround|10mV/Div SF10w>V/Div 画Yposition|1-40HAC0Yposition卜120目AC0图8-4-14负反馈对截止失真波形的改善情况Timebase|050rft；/div-XpositionI000B：AA出ChannelA I10mV/DivE聖andYposition|1-40用Groimd6TriggerEdgeR工ラLevel1000目ABExtCharmelB r10mV/DivYposition|120及9ぬ图8-4-15负反馈对饱和失真波形的改善情况可见,引入负反馈后,失真波形得到了明显的改善,但这时的电压放

大倍数明显降低了，这一点可从示波器B通道的V/Div档看出。［练习题8-4-3］试判断图8-4-16所示放大器的反馈类型。拨动开关Q,可

以改变反馈的存在与否。图8-417没有反馈时输入电阻及负载电压、负载电流的测量图8-4-16练习题843的电路通过比较开环输出电压和闭环输出电压的大小来判断是正反馈还是负反馈;通过比较开环输入电阻和闭环输入电阻的大小来判断是串联反馈还是并联反馈;以改变反馈的存在与否。图8-417没有反馈时输入电阻及负载电压、负载电流的测量图8-4-16练习题843的电路通过比较开环输出电压和闭环输出电压的大小来判断是正反馈还是负反馈;通过比较开环输入电阻和闭环输入电阻的大小来判断是串联反馈还是并联反馈;通过比较开环输出电阻和闭环输出电阻的大小来判断是电压反馈还是电流反馈。测量电路及结果见图8-4-17、图8-4-18、图8-4-19、图842001mW1kHzA)[egug24kaIChHiOkn36kcレ5k /{mJ]2N27121mV/1kHz/D(2N27142N2712(2N27142.7kn75kQ图8・4ノ9反馈存在时输入电阻及负载电压、负载电流的测量图8・4・20反馈存在时空载输出电压的测量由图8-4-17及图8-4-19的测量结果可知,引入反馈后输出电压减小,说明引入的是负反馈。由图8-4-17的测量结果可知,开环输入电阻为1.002-0.694开环输出电阻为r由图8-4-17及图8-4-19的测量结果可知,引入反馈后输出电压减小,说明引入的是负反馈。由图8-4-17的测量结果可知,开环输入电阻为1.002-0.694开环输出电阻为ro==4.44KQ69.33xW6可rif= r=15.15KQf0.066x1O-3可见，引入负反馈后输入电阻增大，说明引入的是串联负反馈。由图8-4-17及图8-4-18的测量结果可知，由图8-4-19及图8-4-20的测量结果可知,闭环输出电阻为ス=88.07-84.外=384.8Cf 8.472x10-3可见,引入负反馈后输出电阻减小,说明引入的是电压负反馈。总之,该电路引入的是电压串联负反馈。［练习题8-4-4J试判断图8-4-21所示放大器的反馈类型。拨动开关Q,以改变反馈的存在与否。r= -5.05KQ0.198x103由图8-4-19的测量结果可知,闭环输入电阻470S2N271210mV/1kHzZDDeg-[^2N2714图8-4-21练习题8-4-4的电路测量电路及结果见图8-4-22、图8-4-23、图8-4-24、图8-4-25。图8-4-24反馈存在时输入电阻及负载电压、负载电流的测量0.6kQ2N2712I要求］1.学会差动放大电路静态工作点的测量方法;2.掌握差动放大电路差动输入、0.6kQ2N2712I要求］1.学会差动放大电路静态工作点的测量方法;2.掌握差动放大电路差动输入、单端输出的差模电压放大倍数的测试方法;3.掌握差动放大电路差动输入、单端输出的共模放大倍数及共模抑制比的测试方法。［练习题8-5-1］电路如图8-5-1所示,已知三极管型号为2N2712,3=50,测量其静态工作点,并求差模放大倍数、共模放大倍数及共模抑制比。图8-4-25反馈存在时空载输出电压的测量由图8-4-22及图8-4-24的测量结果可知，引入反馈后输出电压减小,说明引入的是负反馈。由图8-4-22的测量结果可知,开环输入电阻为r= —~-=1.8OKQ5.564x!〇"3由图8-4-24的测量结果可知,闭环输入电阻为rif=————?=0.81K。f12.28x10-3可见,引入负反馈后输入电阻减小,说明引入的是并联负反馈。由图8-4-22及图8-4-23的测量结果可知，开环输出电阻为4.041-1.549ら= -=3.22KL2774.6x1〇・6由图8-4-24及图8-4-25的测量结果可知，闭环输出电阻为2.455-0.836rnf= =3.87ATQf418x10-6可见,引入负反馈后输出电阻增大，说明引入的是电流负反馈。总之,该电路引入的是电流并联负反馈。8.5差动放大电路10mVIkHz/DDeg470kQ3.9350.2N2714图8-5-1练习题8-5-1的电路该电路为长尾式差动放大电路。.测量静态工作点:测量静态工作点时需将输入信号短路,如图8-5-2所示。图8-5-2静态工作点的测量电路测量结果为VB=%=-26.18wV匕.=vc=6.18VIE=2.368.测量差模放大倍数:测量电路如图8-5-3所示,

V/DivYposition2N27122N2712图8-5-4差模输入时的输入、输出电压波形由测量结果可知,单端输出时差模放大倍数んバ=--=50.9810这里输出电压与输入电压同相位,若输出电压从V/DivYposition2N27122N2712图8-5-4差模输入时的输入、输出电压波形由测量结果可知,单端输出时差模放大倍数んバ=--=50.9810这里输出电压与输入电压同相位,若输出电压从T1管的集电极取出,则输出电压与输入电压反相位。3.测量共模放大倍数及共模抑制比:测量电路如图8-5-5所示，(C5mV/50HzfODeg图8-5-3差模放大倍数的测量电路4.8kQAAAAA/[7C0]DC|(S_05mV/50Hz/0DegXpositionI000B/AA/BCharnelAF5mV/DivCharnelBGroundTriggerEdgeすW.Level1000同ABExt•Oscilloscope图8-5-5共模放大倍数的测量电路Timebase|0.01g/div &Timebase|0.01g/div &XpositionI0.00目♦BIAA/BChannelAいU，DD 同YpositionI1.40g[AC0jDC|ExpandGround•TriggerEdgeh星Level1000同【八川,，AlBExtCharmelB 「1V即 9Yposition1.20 goDC图8-5-6差模输入时的输入、输出电压波形由测量结果可知,共模放大倍数ん,，=T二=0.50I于是可知,共模抑制比为Kcmr=-^=—^-=101.96A。, 0.506功率放大器［要求］.学会测量甲乙类、乙类放大电路的输出功率、输入功率,并计算效率:.观察到乙类工作状态下的交越失真。［练习题8-6-1］已知电路为OCL互补对称功率放大电路，如图8-6-1所示,三极管型号为2N2712和2N3906,B均为50,求甲乙类和乙类工作状态下的电源输入功率和输出功率,并观察输出电压波形。

图8-6-1OCL互补对称功率放大电路测量甲乙类和乙类工作状态下电源输入功率和输出功率的电路如图8-6-2所示,开关Q、A接通上面,电路为甲乙类工作状态,开关Q、A接通下面,电路为乙类工作状态,如图8-6-4所示,测量时注意和电源相连的电流表、电压表要选择DC档,和负载相连的电流表、电压表要选择AC档。测量的输入、输出电压波形见图8-6-3、图8-6-5。图8-6-2甲乙类工作状态下电源输入功率和输出功率的测试电路甲乙类工作状态下,电源输入功率为 PE=(16.24+16.72)x10-3x12=0.40W输出功率为 Po=964.7xIO-3x19.29xlO-3=0.0187W

所以,效率为ク=竺=""ユ=4.7%PE0-4Expand--"OscilloscopeTimebase

|0.50mg/divkAAAZVWXposition|000 §而BfAjA/BExpand--"OscilloscopeTimebase

|0.50mg/divkAAAZVWXposition|000 §而BfAjA/BChannelA[2V/DivYposition|140同回Ground'•TriggerEdge一'LevelI000目アABEh.ChannelB2V/DivYposition[-1.60目乙类工作状态下电源输入功率和输出功率的测试电路电源输入功率为输出功率为所以,效率为ク=乙类工作状态下电源输入功率和输出功率的测试电路电源输入功率为输出功率为所以,效率为ク=入Mrl22=o16%PE0.21图8-6-3甲乙类工作状态下输入、输出电压波形显然，输出电压波形没有失真。图8-6-4乙类工作状态下,PE=(8.901+8.454)x10-3x12=0.21WPo=412.4x10-3x8.248x10-3=3.4mW^OscilloscopeExpandGroundVWW\ATimebaseVWW\A[0.50mg/divXpo疝onI000I而"ExpandGroundVWW\ATimebaseVWW\A[0.50mg/divXpo疝onI000I而"且蜀陶囱ChannelA F2V/DivIR后Yposition|1-400DCI-TriggerEdgehXJLevel[〇〇〇同ABExtChannelB1V/PiY国¢1℃1图8-6-5乙类工作状态下输入、输出电压波形显然,在正负半轴交界的地方,输出电压波形出现了交越失真。7场效应管［要求］.学会场效应管放大电路静态参数的测量方法;.掌握场效应管放大电路电压放大倍数及输入电阻的测量方法:.学会观察输出电压波形。［练习题8-7-1］电路如图8-7-1所示,已知场效应管的型号为J2N337O,测量其静态参数,并求电压放大倍数及输入电阻,观察输出电压波形。图8-7-1练习题8-7-1的电路该电路为源极跟随器。.测量静态参数:测试电路及结果见图8-7-2。

图8-7-2静态参数及输入电阻、电压放大倍数的测量电路注意,测量栅源电压的电压表和测量漏极电流的电流表要选择DC档。测量结果为压表和测量漏极电流的电流表要选择DC档。测量结果为:栅源电压UGS=-91.97wV漏极电流ム‘=257.6"4.测量电压放大倍数及输入电阻,测试电路见图8-7-2〇测试结果为电压放大倍数=汽丄=〇•915" 10输入电阻乙.=——-ーーr=2MQ

0.005x10-3| Ground•TriggerEdgeF上Level1000 §ABEmTimebase|o.5Qmg/div gXposition「0.00了| Ground•TriggerEdgeF上Level1000 §ABEmTimebase|o.5Qmg/div gXposition「0.00了而wa!aibChannelA I10w>V/Div SYpositionI1.40中ac|oIIdcChannelBI10w>V/Div SYposition|1-40日Ac]oir5c图8-7-3输入、输出电压波形结果表明,源极跟随器输出电压和输入电压是同相位的,而且电压放大倍数近于小于1,这和晶体管放大电路中的射极跟随器非常相似。8运放的线性应用1要求］.学会基本运算放大电路输出电压波形的观察方法;.掌握运算放大电路输出电压的测量方法;［练习题8-8-1］电路如图8-8-1所示，分别测量两种输入信号下对应的输出电压。该电路给出了两种输入电压信号，ー种为直流0.1V,另ー种为交流q=0.5V,f=\KHz。测量电路及结果如图8-8-1、图8-8-2所示。注意,测量时图8-8-1中的电压表要选择DC档、图8-8-2中的电压表要选择AC档。图8-8-1反相比例放大电路（输入信号加直流电压）图8-8-2反相比例放大电路（输入信号加交流电压）结果表明;测量值与理论计算是相吻合的。［练习题8-8-2］测量图8-8-3所示电路中各级运算放大电路的输出电压图8-8-3练习题8-8-2的电路在输出端接入直流电压表即可测出各级输出电压,测试电路见图8-8-4。图8-8-4各级输出电压的测量电路［练习题8-8-3］对于图8-8-5所示电路,将集成运算放大器分别选为741和高精度的OP-07,测量各个电压、电流,比较两运放精度的差异。图8-8-5练习题8-8-3的电路

测量电路及结果如图8-8-6所示。

L|(yv7VpA,10mV|p：n,W.fp创100kQ100knい巾卬ーL|(yv7VpA,10mV|p：n,W.fp创100kQ100knい巾卬ー研q(5rwrp-^图8-8-7反相积分电路双击信号发生器,选择频率为1Hz、幅值为IV的方波信号,将示波器接在放大电路的输出、输入端,如图8-8-7所示。打开仿真开关,双击示波器,即可观察到图8-8-8所示的积分波形,注意,观察波形时示波器的Timebase档和V/Div档要作相应的调整。图8-8-6741和OP-07运算放大器的精度比较［练习题8-8-4］由集成运算放大器构成的反相积分电路如图8-8-7所示,输入信号由波形发生器产生,观察输出波形。100kQLrV/DivYpositionTimebase10.50g/divXposition|0〇〇同而"WAAIBChannelA皿0]DC|||0.00GroundGTriggerEdge「セ•Level1000用国行ABEntChannelB_ FTV/Div ]YpositionR40目国I1DC].S图8-8-8积分电路的输入、输出波形［练习题8-8-4］由集成运算放大器构成的低通滤波电路如图8-8-9所示,观察其频率特性。图8-8-9低通滤波电路将波特图仪接入电路中,如图8-8-10所示,打开仿真开关,双击波特图仪，则可观察到该低通滤波器的频率特性，见图8-8-11,注意，在波特图仪的控制面板上,设定垂直轴的终值F为10dB,初值1为ー20dB,水平轴的终值F为50KHz,初值I为!.lmHz,且垂直轴和水平轴的坐标全设为对数方式(Log),从频率特性曲线可以看出,该低通滤波器的上限频率为5.708Hz«

9运放的非线性应用［要求］.能观察过零比较器的电压传输特性及输入、输出波形;.会观察滞回比较器的电压传输特性及输入、输出波形。［练习题8-9-1］观察图8-9-1所示过零比较器电路的电压传输特性及输入、输出电压波形。

图8-9-!练习题8-9-1的过零比较器电路.用示波器观察电压比较器的电压传输特性:测试电路如图8-9-2所示,A通道接电路的输入端,B通道接电路的输出端,注意将示波器的工作方式（即坐标轴）设置成B/A,双击示波器,即出现图8-9-3所示的电压传输特性,为了使曲线清晰,观察时需调整两通道的V/Div档。TimebaseLevelYposition丨0000DCTimebaseLevelYposition丨0000DCChannelBI10V/DivYposition［。〇。oDCXposition|000YffJOWA&ChannelAr2V/Div -图8-9-3过零比较器的电压传输特性.观察电压比较器的输入、输出波形:测试电路如图8-9-2所示，将示波器的工作方式设置为Y/T,双击示波器,即可观察到图8-9-4所示的波形，注意调整Timebase档和V/Div档。

Timebase1EJLevel1000目ITimebase1EJLevel1000目I八川ABExtChannelB I20V/Div IYposition|0000DCL2_V/DivYposition|000[AC.OjDgj_Xposition|000 国P?干B/AA/BChannelA图8-9-4电压比较器的输入、输出电压波形由此可见,当输入电压大于零时,输出电压为负向饱和值ー20V,当输入电压小于零时,输出电压为正向饱和值20V,这正是电压比较器的显著特点。［练习题8-9-2］已知集成运算放大器的型号为ideal,稳压二极管的型号为IN753A,其稳定电压值为6V,观察图8-9-5所示电路的电压传输特性及输入、输出电压波形。1N753ASZ1N753A图8-9-5练习题8-9-2的电路.选择集成运算放大器的型号为ideal,选择稳压二极管的型号为IN753A,编辑(Edit)其稳定电压参数(ZenertestvoltageatIZT)为6V。.观察电压传输特性,测试电路如图8-9-6所示,将示波器的工作方式设置为B/A,双击示波器，即可观察到该电路的电压传输特性，测试结果见图8-9-7«

YpositionABEMV/Div10.02g/divXpositionChannelBF5'V/DivChannelAr10V/Div图8-9-8输入、输出电压波形的测试结果由上述测量结果可知,当输入电YpositionABEMV/Div10.02g/divXpositionChannelBF5'V/DivChannelAr10V/Div图8-9-8输入、输出电压波形的测试结果由上述测量结果可知,当输入电压大于3V时,输出电压为+6V,当输入电压小于3V时,输出电压为ー6Vo图8-9-6电压传输特性的测试电路图8-9-7电压传输特性的测试结果3.观察输入、输出电压波形,测试电路如图8-9-6所示，只要将示波器的工作方式设置为Y”,双击示波器，即可观察到该电路的输入、输出电压波形,测试结果见图8-9-8。SZ1N753ANヌ1N753AExpandGroundXpositionT〇〇〇BIAA/BChannelATimebase10.02g/divLevel1000 §ExpandGroundTriggerEdge士・LevelI〇〇〇用J”ABExtChannelBYposition|0.00卫fACejDCj<s_Yposition|000国ajpcjgYposition|0000DC•FSV/Div(J~8W10H加Deg［练习题8-9-3］电路如图8-9-9所示,已知稳压二极管的稳定电压值为!2V,观察电压传输特性及输入、输出电压波形。1N759A1N759A1N759A1N759A图8-9-9练习题8-9-3的电路.选择集成运算放大器的型号为ideal,选择稳压二极管的型号为IN759A,编辑(Edit)其稳定电压参数(ZenertestvoltageatIZT)为12V。.观察电压传输特性,测试电路如图8-9-10所示,将示波器的工作方式设置为B/A,双击示波器,即可观察到该电路的电压传输特性,测试结果见图8-9-11»1N759A1N759A1N759A1N759A

图8-9-11电压传输特性的测试结果.观察输入、输出电压波形,测试电路如图8-9-10所示,只要将示波器的工作方式设置为Y/T,双击示波器，即可观察到该电路的输入、输出电压波形,测试结果见图8-9-12。Timebase10.02g/div-XpositionTimebase10.02g/div-XpositionI020而B/AA/BChannelAI20V/Div MYposition|〇〇〇目0DCExpandGround«Edgeh・一・Level1000目IAutoABExtChannelBI10V/Div MYposition|〇〇〇目「AC0DC图8-9-12输入、输出电压波形的测试结果由上述测量结果可知,当输入电压大于10V时,输出电压为ー12V,当输入电压小于10V时,输出电压为12V。［练习题8-9-4］电路如图8-9-13所示,已知稳压二极管的稳定电压值为6V,观察电压传输特性及输入、输出电压波形。图8-9-13练习题8-9-4的电路.选择集成运算放大器的型号为ideaし选择稳压二极管的型号为1N753A,编辑(Edit)其稳定电压参数(ZenertestvoltageatIZT)为6V。.观察电压传输特性,测试电路如图8-9-14所示,将示波器的工作方式设置为B/A,双击示波器,即可观察到该电路的电压传输特性，测试结果见图8-9-15.

百Ypositionloop目ChannelEQ5V/Div百Ypositionloop目ChannelEQ5V/DivYposition!〇〇〇E篁回叵ChannelAQZV/DivTrmebase[5.00Ntc/divXposition图8-9-15电压传输特性的测试结果.观察输入、输出电压波形,测试电路如图8-9-14所示,只要将示波器的工作方式设置为Y”,双击示波器，即可观察到该电路的输入、输出电压波形,测试结果见图8-9-16。Timebase|5.00w>g/divXpositionI〇〇〇同「.TB/A；AffiChannelATimebase|5.00w>g/divXpositionI〇〇〇同「.TB/A；AffiChannelA I10V/Div SYposition|000AgjolfDC?GroundTriggerEdgehmJLevelIQ〇〇§ABiEmI-ChannelB10V/DivYposition|000ACl〇a(•图8-9-16输入、输出电压波形的测试结果由上述测量结果可知,当输入电压大于3V时,输出电压进行负跳变,当输入电压小于ー3V时，输出电压进行正跳变。8.10文氏电桥振荡器［要求］掌握正弦波周期的测量方法并计算频率。20kQ［练习题8-10-1］电路如图8-10-1所示，观察文氏电桥振荡器的起振过程，记录起振时间。然后观察文氏电桥振荡器产生的正弦波，读出周期，计算振荡频率。另外观察R1阻值的变化（由9.9kQ变为9kQ）对文氏电桥振荡器的影响。20kQR19.9kQ—0.1pF1.6kQ图8-10-1练习题8-10-1的文氏电桥振荡器电路.观察文氏电桥振荡器的起振过程:打开仿真开关,双击示波器,观察文氏电桥振荡器的起振过程,这个过程大约需要600ms。.观察文氏电桥振荡器产生的正弦波:测量结果见图8-10-20

TriggerEdgeLevelI。.0。Timebase|o.5Omg/<!ivTriggerEdgeLevelI。.0。Timebase|o.5Omg/<!ivXposition|000I|_10_V/DivYpositionI000〇DCChannelBI20mV/DivYposition[_000IACDCAuto图8-10-2文氏电桥振荡器的输出波形由测量结果可知,该正弦波的周期约为1ms,因此可计算出振荡频率为!KHzo.将飞的阻值由9.9KQ改为9KQ,再观察文氏电桥振荡器的起振过程及产生的输出波形。阻值改变后，起振时间明显缩短，这是因为放大倍数增大的缘故，但输出波形严重失真,测量结果见图8-10-3。Timebase1050同Xposition|〇〇〇Timebase1050同Xposition|〇〇〇目「?TB/AA/BChannelA I10V/Div 目Yposition百〇〇g国す国!(8Eゆ!nd' Ground•TriggerEdge \£_XJLevel[〇00 9A，“。EE”，ChannelBI20mV/DivYposition|000|7colpci6图8-10-3文氏电桥振荡器的输出波形失真11综合性电路［练习题8-11-1］图8-11-1是温度测量电路，试用温度扫描法分析该电路中输出电压与温度之间的关系。图8-11-1采用三极管作温度传感器的温度测量电路该电路中三极管作为温度传感器使用,三极管的发射结压降随温度的变化而变化,温度系数是-2.2mV/℃,为使测量的灵敏度更高,这里选用了两级运算放大器，第一级运算放大器连接成具有很高输入电阻的电压跟随器,它几乎不吸收电流。由于三极管的发射结电压降的变化为毫伏数量级,所以还需要用高精度的运算放大器0P07对这个变化的电压进行放大，第二级运算放大器的放大倍数设为!0o在进行温度分析之前,需要设置电路显示节点,而且要设置三极管使用通用温度(UseGlobaltemperature),即保留选择框中的对勾，然后启动Analysis/TemperatureSweep菜单，再按图8-11-2所示设置并进行扫描分析,输出电压随温度变化的曲线便显示出来，结果见图8-11-3、图8-11-4。

图8-11-3输出电压随温度变化的曲线X127.0000yi-5.7371x267.0000y2-4.9152dx40.0000dy821.8567m1/dx25.0000ml/dy1.2168minx0.0000maxx100.0000miny-6.2844maxy -4.2283图8-11-4输出电压随温度变化的曲线上的坐标值从图8-11-4显示的坐标值看,在某温度下,用温度扫描法测的值与用电压表测量的结果完全一致。［练习题8-1L2］图8-11-5是一精密整流电路，该电路的特点是输入的交流

电压小于0.7V时也可以进行整流，而用二极管直接整流是不可能实现的。

试逐点改变输入电源Vi的电压值,同时测量输出电压，确定两者之间的关

Ground1200mV/Div丫position图8-11-6输入、输出电压波形从波形图可以看出,该整流电路是ー个全波整流电路。［练习题8・11・3］设计ー个超温报警电路。参考电路:10kQTimebase|o.Qlg/divChannelAChannelB1500mV/DivYposition|Ground1200mV/Div丫position图8-11-6输入、输出电压波形从波形图可以看出,该整流电路是ー个全波整流电路。［练习题8・11・3］设计ー个超温报警电路。参考电路:10kQTimebase|o.Qlg/divChannelAChannelB1500mV/DivYposition|000AC0Xposition|0-00qB/AA/BTriggerEdge巨Level L0,00系,并用示波器观察输入、输出电压波形。图8-11-5精密整流电路图测量结果为:Vi=0.3V时,Vb=270mV；Vi=0.2V时,Vo=180mV；Vi=0.1V时,Vo=90mV；Vi=IV时,Vo=900mV；由此可知，Vo=90%Vi。输入、输出电压波形见图8-11-6。10kQ1N4148OP-0710kn1N4148OP-07*335。ル。Deg图8-11-7超温报警电路该电路采用电桥测量温度,温度的变化用热敏电阻（这里用电位器代替）体现,所以热敏电阻将作为测量元件。当温度发生变化时,热敏电阻的阻值发生变化,电桥的输出电压也随之发生变化，运算放大器LM324将电桥输出的电压放大，当运算放大器的输出电压超过稳压二极管的稳定电压和三极管的发射结压降时,三极管导通,继电器吸合,蜂鸣器发声。设计电路如图8-11-7所示。用R和Shift-R键调节电位器Rw的阻值,就可以观察到继电器吸合，同时听到蜂鸣器发声。该电路还可以用于控制电热毯、电热壶等电热器，也可以用于室温测量，即当室温超过某ー温度时打开风扇进行通风。I练习题8-11-4］设计ー个串联型直流稳压电源，要求输出直流电压Vo=12V,最大输出电流!om=500mA,稳压系数SW0.05,且具有过载保护。串联型直流稳压电源应该包含四个部分:变压、整流、滤波、稳压。因为电路较大,所以分成三个功能块电路，即降压电路、整流滤波电路、稳压电路，详图见9-10-8、9-10-9、9-10-10.

第9章数字电子电路的分析与应用数字电子电路和模拟电子电路具有截然不同的特点和分析方法,采用EWB软件可以很直观地观察到数字电路的特点,从而为理解数字电路、学好数字电子技术提供帮助。1逻辑转换［要求］.能正确地使用逻辑转换仪;.学会逻辑关系各种表示方法之间的转换。［练习题9-1-1］根据下列逻辑关系表达式求真值表:ド=Aゑ+5ろ+スC从仪器按钮零中拖出逻辑转换仪，再用鼠标左键双击它，出现的面板如图9-1-1所示,在其最底部的一行空位置中，输入该逻辑关系表达式,然后按下“表达式到真值表”的按钮.AiB-T3TT］,即可得出相应的真值表,结果见图9-1-2。注意，在逻辑关系表达式中变量右上方的“'”表示的是逻辑“非”。凶Oue•

凶Oue•图9-1-2表达式到真值表的转换［练习题9-1-2］根据下列逻辑关系表达式求逻辑电路图:F=AB+AB+C从仪器按钮零中拖出逻辑转换仪,再用鼠标左键双击它,出现的面板如图9-1-3所示,在其最底部的一行空位置中,输入该逻辑关系表达式,然后按下“表达式到电路图”的按钮AIBTQI,即可得出相应的逻辑电路图，结果见图9-1-4,

图9-1-4图9-1-4表达式到电路图的转换［练习题9-1-3］化简下列逻辑关系表达式:F=AC+ABC+BC+ABC从仪器按钮單中拖出逻辑转换仪,再用鼠标左键双击它,即出现图9-1-I所示面板,因为面板图中没有化简逻辑表达式的直接方式,所以需要先将表达式转换成真值表上色_メ冋し,然后再按下“真值表到最简表达式”的按钮ぶSゴI'a®J,这样即可得到化简后的表达式，转换过程及结果见图9-1-5、图9-1-6。I,BC»BC)'I,BC»BC)'-t-ftBC••LogicConverter00000000ABCDEFGH•LogicConverter00000000ABCDEFGH［练习题9-1-4I根据图9-1-7所示的逻辑电路图求真值表和最简表达式:图9-1-7已知的逻辑电路图首先将该逻辑电路的输入、输出端分别连接到逻辑转换器的输入、输出端,见图9-1-8,然后双击逻辑转换器,当出现控制面板后,按下“电路图到真值表”的按钮Aー冋T」,即可得出该电路的真值表，见图9-1-9,再按下“真值表到最简表达式”的按钮即SU*PA®J,得到的就是所求的最简表达式,结果见图9-1-10所示。00001111012345670000000000000000图9-1-9逻辑电路到真值表的转换012345^7OOOOOOOO00000000[rc+rb+bc［练习题9-1-5］化简下列包含无关项的逻辑关系表达式:F=2啾246,8）+ゝ＞（0丄13）从仪器按钮零中拖出逻辑转换仪，再用鼠标左键双击它，即出现图9-1-1所示面板，因为该表达式中最大的项数为13,所以应该从逻辑转换仪的顶部选择四个输入端（A、B、C、D）,此时真值表区会自动出现输入信号的所有组合，而右边输出列的初始值全部为零，根据逻辑表达式改变真值表的输出值（1、0或X）,得到的真值表如图9-1-11所示。按下“真值表到最简表达式”的按钮ヨ帀‘斗・’ん旧.,相应的逻辑表达式就会出现在逻辑转换仪底部的逻辑表达式栏内。这样就得到了该式的最简表达式:F=AD+BCD00000000ABCDEFGH0101010101010101oolioolloolioollooooililoooolllloooooooollllli&lO123456789O1234C-oooooooooolilllloooooooooooooooo00000000ABCDEFGH0101010101010101oolioolloolioollooooililoooolllloooooooollllli&lO123456789O1234C-oooooooooolillllooooooooooooooooOut•图9-l-il真值表到最简表达式的转换2逻辑门电路［要求］.掌握门电路是否合格的检验方法;.学会门电路逻辑功能的测试方法,从而加深记忆各种门电路的逻辑功能。［练习题9-2-1］测试“与门”的逻辑功能测试电路见图9-2-1,测试时,打开仿真开关,输入信号的“1”用+5V电源提供，“。”用地信号提供，“0”、"1”的转换用切换开关，输出信号用逻辑探针测试，结果为“ド‘，测试探针发光，结果为“0”，测试探针不亮,测试结果见表9-2-1。

干［A］5Vへ' %入A［干［A］5Vへ' %入A［输入B］输出F图9-2-1”与「ド逻辑功能的测试电路 表9-2-1“与门”逻辑功能的测试结果测试电路见图9-2-2,测试时,打开仿真开关,输入信号的“ド用+5V电源提供，“0”用地信号提供,“0”、“ド的转换用切换开关,输出信号用逻辑探针测试,结果为“ド，测试探针发光，结果为“0”,测试探针不亮,测试结果见表9-2-2。图9-2-2“或门”逻辑功能的测试电路输入A输入B图9-2-2“或门”逻辑功能的测试电路输入A输入B输出F0()()010100111［练习题9-2-3］测试“非门”的逻辑功能测试电路见图9-2-3,测试时，打开仿真开关,输入信号的“「‘用+5V电源提供,“0”用地信号提供,“0”、“ビ的转换用切换开关,输出信号用逻辑探针测试，结果为“ド,测试探针发光，结果为“0”，测试探针不亮,测试结果见表9-2-3〇图9-2-3“非门”逻辑功能的测试电路 表9-2-3“非门”逻辑功能的测试结果［练习题9-2-4］测试“三态门”的逻辑功能

测试电路见图9-2-4,测试时,打开仿真开关,绿色探针显示输入状态,红色探针显示输出状态。使能端EN="「’时，输出等于输入，使能端EN=“0”时,输出呈高阻状态。图9-2-4图9-2-4“三态门”逻辑功能的测试电路［练习题9-2-5］测试与非门7400的逻辑功能测试电路见图9-2-5,测试时，打开仿真开关,同样,输入信号的“ド用+5V电源提供,“0”用地信号提供,“0”、"ビ的转换用切换开关,输出信号用逻辑探针测试,结果为“ド,测试探针发光,结果为“0”，测试探针不亮,测试结果见表9-2-4。QND7400QND7400图9-2-5与非门7400逻辑功能的测试电路输入1A输入!B输出!Y输入2A输入2B输出2丫001001011011101101110110输入3A输入3B输出3丫输入4A输入4B输出4丫001001011011101101110110表9-2-4与非门7400逻辑功能的测试结果3组合逻辑电路［要求］.掌握组合逻辑电路的分析方法:.学会用门电路实现逻辑函数;.学会用译码器、数据选择器等常用集成电路实现逻辑函数［练习题9-3-1］分析图9-3-1所示电路的逻辑功能。图9-3-1已知的逻辑电路将电路的输入端A、B接到逻辑转换器的A、B输入端,电路的输出端F接到逻辑转换器的Out输出端,如图9-3-2所示,然后双击逻辑转换器，当出现控制面板后，按下“电路图到真值表”的按钮QT即I,即可得出该电路的真值表，见图9-3-3,再按下“真值表到最简表达式”的按钮.ぶ,ヰ’AIBJ,得到的就是所求的最简表达式,结果见图9-3-3所示。

00000000I4Z>4-»A；B图9-3-2逻辑电路与逻辑转换器的连接图9-3-3逻辑转换器的测量结果因此该逻辑电路的表达式为F=AB+AB由真值表或表达式可知,当A=B时,F=l,当Aw6时,F=0,所以该电路实现的是同或逻辑关系。［练习题9-3-2］根据下面的文字要求设计逻辑电路有A、B、C三台电机,它们正常工作时必须有且只能有一台电机运行,如果不满足这个条件,就发出报警信号,设计该报警电路。方法一:.假设输入A、B、C等于“ド，表示电机运行,等于“〇”,表示电机停转;输出F等于“1”,表示报警，等于“0”，表示不报警。.根据题意列真值表

表9-3-1真值表.根据真值表写表达式F=ABC+ABC+ABC+ABC+ABC=ABC+AC+AB+BC(4).根据逻辑表达式画逻辑电路图图9-34报警的逻辑电路方法二:用EWB软件的逻辑转换仪完成设计首先,从仪器按钮聲中拖出逻辑转换仪，再用鼠标左键双击它,在其面板图上,从逻辑转换仪的顶部选择需要的输入端(A、B、〇,此时真值表区会自动出现输入信号的所有组合,而右边输出列的初始值全部为零。根据设计要求,改变真值表的输出值(1、。或X),可得到真值表如

图9-3-5所示。按下“真值表到最简表达式”的按钮ユ。nS-PA|B-,相应的逻辑表达式就会出现在逻辑转换仪底部的逻辑表达式栏内。然后,按下“表达式到电路图”的按钮AIB -»Q一,就得到了所要设计的电路，见图9-3-6。最后，若需要可在输入端接上切换开关,在输出端接上指示灯或蜂鸣器。00000000ABCDEFGH012345670000000000000000Out.图9-3-5真值表00000000ABCDEFGH012345670000000000000000Out.图9-3-5真值表图9-3-6由逻辑转换仪自动生成的电路图［练习题9-3-3］设计一个用7486实现的奇偶校验电路。测试电路见图9-3-7,测试时,打开仿真开关,输入信号用绿色逻辑探针监视，“ド用+5V电源提供,“0”用地信号提供,“0”、"ビ的转换用切换开关，输出信号用红色逻辑探针监视，结果为“ド,测试探针发光,

结果为“0”,测试探针不亮,测试结果见表9-3-2。7486图9-3-7用7486组成的奇偶校验电路表9-3-2奇偶校验电路的测试结果［练习题9-3-4I分析8线ー3线编码器74148的逻辑功能（1）,建立图9-3-8所示的电路，输入信号通过开关接优先编码器的输入

端,“「‘用+5V电源提供,“0”用地信号提供,其状态由绿色逻辑探针监视，“0”、“ド的转换用切换开关,分别由键盘上的0〜7ハ个数字键控制。输出代码的状态由红色逻辑探针监视。按照编码器74148的使用要求，只有当选通输入端E1=0时，编码器才能正常工作。两个扩展输出端GS、E0用于扩展编码功能,其状态由兰色逻辑探针监视。3QQQQQQQQ图3QQQQQQQQ图9-3-8编码器74148逻辑功能的测试电路.打开仿真开关,通过数字键0〜7控制，将各输入端依次输入低电平(0).观察输出代码的变化。.同时输入几个低电平信号，观察各输入信号优先级别的髙低，记录并整理结果。.记录结果见表9-3-3。输入输出76543210A2AlAOGSEO0XxXXXXX0000110XXXXXX00101110KXXXX010011110XXXX0110111110XXX10001]11110XX101011111110X110011111111011101111111111 1 1 1 0可见,该编码器的输入为低电平有效,且输入7端的优先级别最高,输入。端的优先级别最低。另外,编码器工作且至少有一个信号输入时,GS=O,编码器工作且没有信号输入时，EO=Oe［练习题9-3-5］分析3线ー8线译码器74138的逻辑功能（1）,建立图9-3-9所示的电路，输入信号的三位二进制代码由字符发生器产生，其状态由绿色逻辑探针监视，输出信号的状态由红色逻辑探针监视，按照译码器74138的使用要求，只有当Gl=l、G2A，=G2B，=O时，译码器才处于工作状态,否则译码器被禁止，所有输出端均被封锁为高电平。czon23456CYYYYYYYczon23456CYYYYYYYVD2217NABCGGGYGT5V.打开仿真开关,双击字符发生器,出现图9-3-10所示的控制面板图，单击Pattern按钮，见图9-3-11,在Pattern对话框中，选择递增编码方式（Upcounter）,然后单击Accept。之后，不断单击字符发生器面板上的单步输出按钮（Step）,观察输出信号与输入代码的对应关系。,WordGenerator0123456789ABCDEF0123回0000000000000001111¢9AvA*AvAv_MVCDAvA*AvAvCPAv0AvAvAv030000000000000000000AddressEditCurrentInitialFinal0123456789ABCDEF0123回0000000000000001111¢9AvA*AvAv_MVCDAvA*AvAvCPAv0AvAvAv030000000000000000000AddressEditCurrentInitialFinalTrigger00000000000003E7BurstIStepBreakpointPattern...IInternal-iFrequency |1目回。同Dataready♦ASCII[ocF]_ Binary0000000Q00Q00000⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥⑥图9-3-10字符发生器的控制面板图Presavedpatternsx|Presavedpatternsx|「Clearbufler「Open「Save「Upcounter「DowncounterCShiftrightCShiftleft图9-3-11设置（Paltem）按钮的对话框.记录结果见表9-3-4〇

可见,三位输入代码共有8种状态组合,对应着8个不同的输出信号,输出信号为低电平有效。［练习题9-3-6］用3线ー8线译码器74138实现数据选择的逻辑功能(1)•建立图9-3-12所示的电路，由A、B、C三线提供地址输入信号,分别通过开关接到+5V或“地”端,并由绿色探针监视,控制端G2AF乍为数据输入端接到频率为0.5Hz的时钟信号源上，由兰色探针监视，G2B'接低电平，G1接到电平，输出信号的状态由红色探针监视。74138干5VAVCCB YO74138干5VAVCCB YOC Y1G2AZY2G2B'Y3G1Y4Y7Y5GNDY6图9-3-12用译码器74138实现数据选择的电路（2）.打开仿真开关,用键盘上的A、B、C三个按键控制开关来提供不同的地址,观察输出信号与地址输入及数据输入信号间的对应关系,记录结果见表9-3-5〇［练习题％3-7］用ハ选ー数据选择器74151实现下列逻辑函数ド（A氏。=^＞（023,5）

.电路如图9-3-13所示,由A、B、C三线提供地址输入信号,分别通过开关接到+5V或“地”端,并由绿色探针监视，控制端G，接低电平,数据输入端DO、D2、D3、D5接高电平,Dl、D4、D6、D7接低电平,输出信号的状态由红色探针监视。图9-3-13用数据选择器74151实现函数的电路.记录结果，见表9-3-6。［练习题9-3-8］分析七段译码器7447的逻辑功能

.建立图9・3・14所示的电路,输入信号的四位二进制代码由字符发生器产生,其状态由绿色逻辑探针监视,输出信号接到七段显示器上,为了便于观察,输出信号同时由红色逻辑探针监视,按照使用要求,七段译码器7447工作时应使LT'=BI/RBO'=RBI'=10JZTOC\o"1-5"\h\zB VCCJZc orIT OGBI/RBOZOARBP OBD OC\o"CurrentDocument"A ODGN