电子技术应用实验教程实验报告综合篇答案-UESTC-大三上

-·PAGE2·.z第一局部常用电子测量仪器的使用本局部主要涉及实验要用到的三种仪器：数字示波器、信号发生器和稳压电源。学生在自学了?电子技术应用实验教程综合篇?〔后称教材〕第一章内容后，填空完成这局部的内容。一、学习示波器的应用，填空完成下面的内容示波器能够将电信号转换为可以观察的视觉图形，便于人们观测。示波器可分为模拟示波器和数字示波器两大类。其中，模拟示波器以连续方式将被测信号显示出来；而数字示波器首先将被测信号抽样和量化，变为二进制信号存储起来，再从存储器中取出信号的离散值，通过算法将离散的被测信号以连续的形式在屏幕上显示出来。我们使用的是数字示波器。使用双踪示波器，能够同时观测两个时间相关的信号。信号通过探头从面板上的通道1和通道2端送入，分别称为CH1和CH2。在使用示波器时，需要注意以下几点：〔1〕正确选择触发源和触发方式触发源的选择：如果观测的是单通道信号，就应选择该信号作为触发源；如果同时观测两个时间相关的信号，则应选择信号周期大〔大/小〕的通道作为触发源。〔2〕正确选择输入耦合方式应根据被观测信号的性质来选择正确的输入耦合方式。如图1.1所示，输入耦合方式假设设为交流〔AC〕，将阻挡输入信号的直流成分，示波器只显示输入的交流成分；耦合方式设为直流〔DC〕，输入信号的交流和直流成分都通过，示波器显示输入的实际波形；耦合方式设为接地〔GND〕，将断开输入信号。被测信号波形如图1.2所示，则在图1.3中，C为输入耦合方式为交流〔AC〕时的波形，A为输入耦合方式为直流〔DC〕时的波形，B为输入耦合方式为接地〔GND〕时的波形。〔3〕合理调整扫描速度调节扫描速度旋钮，可以改变荧光屏上显示波形的个数。提高扫描速度，显示的波形少；降低扫描速度，显示的波形多。在实际测试时，显示的波形不应过多，以保证时间测量的精度。〔4〕波形位置和几何尺寸的调整观测信号时，波形应尽可能处于荧光屏的中心位置，以获得较好的测量线性。正确调整垂直衰减旋钮，尽可能使波形幅度占一半以上，以提高电压测量的精度。为便于读数，一般我们调节Y轴位移使0V位置位于示波器显示窗口中的暗格上。数字示波器中被测信号0V标志位于示波器屏幕显示区的左侧。在使用示波器前，需要检查示波器探头的好坏。简述检查的方法。将示波器输出的校准信号显示在示波器上，调节示波器的旋钮，使波形显示如图1.4所示。假设波形如图1.5所示，0V标志位于波形的中间位置，则原因为输入耦合方式选为交流。图1.4图1.5图1.6假设所测得的校准信号波形如图1.6所示，图**号的幅度为30V，则原因为探头开关设置和示波器上探头衰减系数设置值未匹配，比方探头开关设置为1，而示波器上探头衰减系数选为10。在实验原始记录纸上画出示波器上显示的波形，目的是方便课后对数据的分析和整理。如图1.7所示，同一个被测信号处于示波器的不同位置，假设需要在记录纸上画出这两个波形中，哪一个更容易画呢.图〔A〕。〔A〕〔B〕图1.7所以，在画示波器上的波形前，最好先调节旋钮使波形的关键点位于示波器的暗格上，这样在画图时容易定位。二、学习信号发生器的应用，填空完成下面的内容实验中，信号发生器〔又称信号源〕的作用是为被测电路提供输入信号。你所使用的信号发生器型号为。在使用信号源之前，需要检查开路电缆线，检查方法为：用信号源产生一个1kHz的三角波，并在示波器上显示出来。信号源的开路电缆线应接在50输出端口。调节直流偏置〔OFFSET〕旋钮，使输出的直流偏置为0V，调节旋钮，使在示波器观测到的三角波的峰峰值为10V。用信号源产生一个1kHz的TTL信号，并在示波器上显示出来。信号源的开路电缆线应接在TTL/CMOS端口。在示波器上调整TTL信号的位置如图1.8所示，则在记录纸上画出波形并记录参数，如图1.9所示。在记录时不仅要画出波形的形状，还要记录0V的位置，垂直和水平方向的挡位选择，这样才能在数据整理时从图中得到波形参数。图1.8图1.9测试可知，该TTL信号的低电平为0V，高电平为3V，周期为1ms，频率为1000Hz。三、学习直流稳压电源的应用，填空完成下面的内容实验中，直流稳压电源的作用是为被测电路提供稳定的直流电压或电流。你所使用的稳压电源型号为______________________。该稳压电源能输出连续可调的输出电压和稳流电流，可同时显示双路输出电压和电流，且具有三〔两〕路输出。使用稳压电源输出10V的稳定电压，具体调节方法为：四、实验数据的整理在完成实验后，需要将实验的原始数据进展整理，并将数据以表格或图形的方式表示出来。整理后的数据应完备，输入、输出各项参数应准确；图形应清晰，输入、输出波形应一列排出，坐标轴纵轴对齐，横轴单位长度的选取应便于时序的观察；周期信号应在波形中至少表达出一个完整的周期并在波形图上标出周期和幅度。在坐标纸上画出实验所测得的波形时，应在图上标出相关的参数。不仅要正确描述波形的形状，而且要将相关参数标在图上。例如，原始数据记录如图1.9所示，则整理后的波形图，如图1.10。图1.10原始数据记录波形如图1.11所示，在图1.12的坐标纸上画出整理后的波形图。图1.11图1.12原始数据记录波形如图1.13所示，在图1.14的坐标纸上画出整理后的波形图。图1.13图1.14在画时序电路的波形时，不仅要记录单个波形的参数和形状，还要记录相关波形之间的时序关系。比方要测一个计数器的输入CP，输出Q1、Q2的波形，已测了CP和Q1，CP和Q2的波形如图1.15所示，则在图1.16中CP、Q1、Q2的波形时序对应关系中，正确的说法是D。A.图〔a〕对B.图〔b〕对C.〔a〕、〔b〕都对D.无法确定哪个对图1.15双踪示波器所测的CP和Q1，CP和Q2的波形图1.16CP、Q1和Q2的波形假设所测波形为CP和Q1，Q1和Q2的波形，如图1.17所示。则在图1.16中CP、Q1、Q2的波形时序对应关系中，正确的说法是A。A.图〔a〕对B.图〔b〕对C.〔a〕、〔b〕都对D.无法确定哪个对图1.17双踪示波器所测的CP和Q1，Q1和Q2的波形-.z第二局部实验报告请按照要求完成实验报告的撰写，本局部中的图表序号均为教材中的图表序号。电子技术应用实验实验报告〔一〕学生**：**：报告评分：实验地点：实验时间：指导教师：一、实验工程名称触发器实现波形整形及脉冲延时的研究—1二、实验学时三、实验目的四、实验器材五、实验原理〔可另加附页〕1．施密特触发器2．CMOS门电路组成的施密特触发器利用CMOS反相器组成的施密特触发器电路图如图所示。图2.1.4CMOS反相器组成的施密特触发器该电路的工作原理为：可得到正向阈值电压VT+：负向阈值电压VT：回差电压VT=VT+VT≈2(RW1/R4)VTH。而得到上面的表达式，对反相器的要求是VTH=1/2VDD。假设电路中RW1为5kΩ的可调电阻，R1为5.6kΩ的固定电阻，则VT+的理论值为：2.5～4.775VVT的理论值为：0.267～2.5V上式说明，该电路中回差电压的大小可以〔可以/不可以〕通过改变RW1、R4的比值来调节。3．集成施密特触发器CD40106图为CD40106的测试电路图。图2.1.8CD40106测试电路说明图中电阻R1、R2、R3和电容C1的作用。根据该电路，输入Vin的电压峰峰值和处的电压峰峰值相等吗.不相等输入Vin的直流偏置电压变化会影响处的直流偏置电压吗.不会处的直流偏置电压理论上应为3V。根据实验原理，答复以下问题：〔1〕门电路的阈值电压是指B。A.门电路的输入变化引起其输出状态改变时的输出电压值B.门电路的输入变化引起其输出状态改变时的输入电压值C.门电路的输入电压值D.门电路的输出电压值〔2〕普通的门电路有B阈值电压。施密特触发器有C阈值电压，A.零个B.一个C.两个D.三个〔3〕假设一反相输出的施密特触发器的输入波形和阈值电压如以下列图所示，请画出对应的输出电压。〔4〕假设需要测试施密特触发器的阈值电压和回差电压，输入信号可以用TTL信号吗.为什么.不可以。因为无法确定触发时的输入电压值。〔5〕什么是施密特触发器电路的整形作用.数字系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，出现上升沿和下降沿不理想的情况，可用施密特触发器获得较理想的矩形脉冲，常称为脉冲整形。〔6〕施密特触发器电路的工作条件是什么.输入信号变化最大电压值应大于VT+，最小电压应小于VT-。六、实验内容、实验数据整理及结果分析1．测试由CMOS门电路组成的如图的施密特触发器电路。输入端Vin接2kHz、直流偏置为0、Vpp=10V〔带载实测〕的三角波信号，改变RW1的值，用双踪示波器观测两组Vin和Vout的波形变化情况，分别画出两组输入、输出波形并标出VT+及VT。讨论并说明RW1的改变与输出变化的关系。实验电路图为：实验操作过程中的记录：〔1〕输入信号从信号源的哪个位置引出.50〔2〕如何带载测Vpp值.信号源接实验板，实验板接电源正常工作后，用示波器侧信号源输出的实际值。〔3〕怎样调节三角波的直流偏置为0V.调信号源的直流偏置，逆时针到底。〔4〕三角波的直流偏置对输出波形有影响吗.有〔5〕三角波的直流偏置对所测参数有影响吗.无在下面的坐标纸上画出两组输入、输出波形并在图上标出VT+及VT的电压值。结果分析：〔将所测数据与理论值比较，讨论并说明RW1的改变对电路参数的影响〕2．测试用CD40106实现的如图所示集成施密特触发器整形电路。输入端Vin接2kHz的正弦波，按表中所给不同幅度的输入情况，观测输出信号Vout，将所测输出信号的幅度填入表中。讨论并说明输入信号幅度的改变对输出波形的影响。测试电路图为：实验操作过程中的记录：〔1〕测试时，示波器的探头接在电路的哪两个地方.输入Vin，输出Vout〔2〕输入Vin的电压峰峰值和处的电压峰峰值相等吗.不相等〔3〕该电路可以用来测施密特触发器的VT+及VT吗.可以〔4〕输入Vin的直流偏置变化对电路的输出有影响吗.无影响〔5〕你测得的CD40106的VT+及VT是多少.表2.1.3集成施密特触发器实验电路测试表输入信号峰峰值〔Vpp〕〔带载实测〕1.62.04.55.666.4输出信号峰峰值〔Vpp〕结果分析：〔讨论并说明输入信号幅度的改变对输出的影响〕七、实验中的问题及解决方法1．常见问题及解决方法现象1：无法准确测试施密特电路的阈值电压。解决方法：用双踪示波器观测施密特触发器阈值电压时，使两个波形的地线重合并利用示波器显示器上的栅格，可以便于观测数据。现象2：不理解电路板上各芯片的供电电压是5V。解决方法：电路板的供电电压是10V，经过7805三端稳压器稳压为5V后，作为电路板上各个集成芯片的供电电源电压。现象3：图所示电路无输出。解决方法：图所示电路的输入信号要适宜，太小无输出，太大输出波形将会失真。2．你在实验中遇到哪些问题.说明问题现象以及你是如何检查和排除的这些问题八、实验结论九、思考题VT+为2.5～4.775V，VT为0.267～2.5V2．输入信号的幅度假设小于0.1V，则一定无输出，为什么.信号变化*围太小，无法满足信号最大值大于VT+，最小值小于VT-的要求。十、总结及心得体会〔总结在实验过程中解决问题的方法和实验心得〕十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议〔有则写，没有可以不写〕学生**：**：座位号：实验原始数据记录〔一〕座位号：1．测试由CMOS门电路组成的如图的施密特触发器电路。输入端Vin接2kHz、直流偏置为0、Vpp=10V〔带载实测〕的三角波信号，改变RW1的值，用双踪示波器观测两组Vin和Vout的波形变化情况，分别画出两组输入、输出波形并标出VT+及VT。讨论并说明RW1的改变与输出变化的关系。将用双踪示波器观测到的两组Vin和Vout的波形画于以下列图：〔1〕RW1旋至最左端或最右端时的输入/输出波形：示波器的输入耦合方式：示波器的输入耦合方式：记录波形参数：〔2〕RW1旋至中间*个位置时的输入输出波形：示波器的输入耦合方式：示波器的输入耦合方式：记录波形参数：2．测试用CD40106实现的如图所示集成施密特触发器整形电路。输入端Vin接2kHz的正弦波，按表中所给不同幅度的输入情况，观测输出信号Vout，将所测输出信号的幅度填入表中。表2.1.3集成施密特触发器实验电路测试表输入信号峰峰值〔Vpp〕〔带载实测〕1.62.04.55.666.4输出信号峰峰值〔Vpp〕电子技术应用实验实验报告〔二〕学生**：**：报告评分：实验地点：实验时间：指导教师：一、实验工程名称触发器实现波形整形及脉冲延时的研究—2二、实验学时三、实验目的四、实验器材五、实验原理〔可另加附页〕1．单稳态触发器2．用与非门构成的单稳态触发器微分型单稳态触发器如图所示。图2.1.10微分型单稳态触发器电路的工作原理为：该电路的触发条件为负脉冲触发〔正脉冲触发/负脉冲触发〕。电路中，元件C2，R5构成输入微分电路；C3，R6，RW2构成微分定时电路。根据图中参数，输出Vout脉宽tw≈(0.32~3.6)μs。假设在实验中需要测试Vin，Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形，测试时都选择Vin为触发源，则触发边沿应选择下降沿〔上升沿/下降沿〕触发。3．集成单稳态触发器CD4098根据实验原理，答复以下问题：〔1〕单稳态触发器的作用有BDE。A.波形变换B.脉冲整形C.鉴幅D.延时E.定时〔2〕用示波器测试如图所示波形Q1，假设想在示波器上准确地读出窄脉冲的宽度，下面的水平扫描时基档位中设置哪个最为适宜.C。图2.1.1正脉冲的波形A.100μsB.10μsC.1μsD.100ns〔3〕集成单稳态触发器有两种类型：可重触发和不可重触发。〔4〕图所示的微分型单稳态触发器的暂态持续时间和输入信号的脉冲宽度有关吗.没有〔有/没有〕。假设暂态持续时间tw=2106s，假设用TTL信号作为输入触发信号，则该TTL信号的频率不能大于500KHz。六、实验内容、实验数据整理及结果分析测试用与非门构成的如图所示的微分型单稳态触发器电路。实验电路图为：〔1〕输入Vin接TTL信号，当输入信号频率分别为100kHz和5kHz时，观察输入微分电路的输出Vi和输入波形的关系，得出结论。〔2〕当输入Vin接5kHzTTL信号，RW2调至中间位置，用双踪示波器观测并测试Vin和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形。在右面的坐标纸上画出Vin和Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形，并在图中标出相关参数值。〔3〕通过改变RW2，测试此电路输出Vout中暂稳态的最大及最小定时时间twmin和twma*。实验结果分析：七、实验中的故障及解决方法1．常见故障及解决方法现象：微分型单稳态触发器电路输入微分电路的输出不是对输入信号的微分。解决方法：请检查输入信号是否为TTL信号，并且注意输入信号频率与输入微分电路参数的关系。2．你在实验中遇到过哪些故障.说明故障现象以及你是如何检查和排除故障的八、实验结论九、设计型实验利用集成单稳态触发器CD4098设计简易的触摸延时灯电路。要求：可通过触摸按钮翻开指示灯，触摸按钮后延时2s左右灯亮，灯亮的时间可在1～15s之间连续可调。〔1〕根据任务要求写出设计步骤，选定器件〔2〕根据所选器件画出电路图〔3〕写出实验步骤和测试方法，设计实验记录表格〔4〕进展安装、调试及测试，排除实验过程中的故障〔5〕分析、总结实验结果十、思考题为什么微分型单稳态触发器的Vi端波形会有尖峰.Vi端跟随变化，而后逐渐趋于稳定状态。十一、总结及心得体会十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议〔有则写，没有可以不写〕学生**：**：座位号：实验原始数据记录〔二〕座位号：CH1CH1：VinCH2：Vi垂直偏转系数：CH1：CH2：水平时基：50μsCH1：VinCH2：垂直偏转系数：CH1：CH2：水平时基：500nsCH1：VinCH2：垂直偏转系数：CH1：CH2：水平时基：500nsCH1：VinCH2：垂直偏转系数：CH1：CH2：水平时基：500nsCH1：VinCH2：垂直偏转系数：CH1：CH2：水平时基：500ns〔1〕输入Vin接TTL信号，当输入信号频率分别为100kHz和5kHz时，观察输入微分电路的输出Vi和输入有什么不同.〔2〕当输入Vin接5kHzTTL信号，RW2调至中间位置，用双踪示波器观测并测试Vin，Vi，Va，Vb，Vc，Vout的波形；〔分别将6个波形按时序画于本页右侧栅格中。〕〔3〕通过改变RW2，测试此电路输出Vout中暂稳态的最大及最小定时时间twmin和twma*。twmin=，twma*=。电子技术应用实验实验报告〔三〕学生**：**：报告评分：实验地点：实验时间：指导教师：一、实验工程名称555集成定时器的应用—1二、实验学时三、实验目的四、实验器材五、实验原理〔可另加附页〕1．555定时器的内部构造和功能简述2．555定时器构成的多谐振荡器由555定时器和外接元件R1、R2、组成多谐振荡器如图〔a〕所示。〔a〕〔b〕图2.2.3多谐振荡器其工作原理为：输出信号的周期为：输出信号的占空比为：根据公式计算表中不同R、C值对应的输出信号参数的理论值。R1=R2=100kC=0.1FT=21msf=47.62Hz占空比=66.7%R1=R2=100kC=0.01FT=2.1msf=476.2Hz占空比=66.7%R1=22k，R2=10kC=0.01FT=0.294msf=3401.4Hz占空比=72.7%通过实验原理的学习，答复以下问题：〔1〕555定时器芯片内部的比较器A1和A2，当反相输入端〔〕电位高于同相输入端〔+〕电位时，输出为低电平〔高电平/低电平〕。〔2〕555定时器内放电晶体管T在管脚3〔OUT〕输出低电平〔高电平/低电平〕时将7脚与地短路。〔3〕根据555定时器的逻辑构造图以及功能表判断，假设TH端接小于比较器A1同相输入端电压的直流信号、端接小于比较器A2反相输入端电压的直流信号、端接高电平时，输出高电平〔高电平/低电平〕。〔4〕当555定时器管脚6〔TH〕电位大于比较器A1同相输入端电压、端电位大于比较器A2反相输入端电压、端接高电平时，RS触发器复位〔复位/置位〕，使管脚3输出为低电平〔高电平/低电平〕。〔5〕图所示的555多谐振荡器的占空比总是大于〔大于/小于〕50%。〔6〕假设VCC=6V，图所示的555多谐振荡器中VC〔2、6脚〕处的三角波的最小电压应为2V，最大电压应为4V。〔7〕在555定时器的逻辑构造图中，根本RS触发器的输入端为低电平〔高电平/低电平〕时触发器将复位〔复位/置位〕；为低电平〔高电平/低电平〕时触发器将置位〔复位/置位〕；端不能〔能/不能〕同时为低电平，原因是根本RS触发器，其输入端不能同时有效。〔8〕图2.2.3所示的555多谐振荡器中，假设在Vc〔2、6脚〕处加一个10pF的电容，输出信号频率会〔会/不会〕变化；假设在VO〔3脚〕处加一个10pF的电容，输出信号频率不会〔会/不会〕变化。〔9〕使555定时器输出低电平“0〞有几种方法.举例说明至少两种方法。六、实验内容、实验数据整理及结果分析用555定时器构成多谐振荡器。〔1〕按图〔a〕连接电路，取R1=R2=100k，C1=0.01F、C=0.01F。用双踪示波器分别观察并记录VC、VO波形，注意记录各输出电压幅值以及输出波形的周期。〔示波器探头设置为10×〕实验电路图为：在下边的坐标纸上画出VC、VO波形，并标出相应参数。〔2〕改变C=0.1F或改变电阻R1=R2=10k。分别测试输出信号的频率和占空比，记录相应数据于表中。表2.2.2R、C参数变化测试表R1=R2=100kC=0.1Ff=占空比=R1=R2=100kC=0.01Ff=占空比=R1=22k，R2=10kC=0.01Ff=占空比=结果分析：〔实测参数与理论值相比较〕七、实验中的故障及解决方法1．常见故障及解决方法现象1：多谐振荡器的频率远高于理论值。解决方法：请检查电容C是否完好，注意电路中如果电容C引脚断了，此处的电容为一个很小的值。现象2：不理解电路板上各芯片的供电电压是6V。解决方法：电路板的供电电压是10V，经过7806三端稳压器稳压为6V后，作为电路板上555集成芯片的供电电源电压。2．你在实验中遇到哪些故障.说明故障现象以及你是如何检查和排除故障的八、实验结论九、设计型实验〔选作〕电子圣诞树电路。要求：利用集成定时器555设计频率可调的时钟信号，使电子圣诞树上的灯按照时钟周期闪烁。〔1〕根据任务要求写出设计步骤，选定器件及相关参数〔2〕根据所选器件参数画出电路图〔3〕写出实验步骤和测试方法，设计实验记录表格〔4〕进展安装、调试及测试，排除实验过程中的故障〔5〕分析、总结实验结果十、思考题1．555定时器，CO端为电压控制端，当它悬空时，触发电平分别为多少.当它接固定电平VCO时，触发电平分别为多少.CO端悬空时，触发电平分别为和；当它接固定电平VCO时，触发电平分别为和。2．对于本次实验中用555定时器构成的多谐振荡器，其振荡周期和占空比的改变与哪些因素有关.假设只需改变周期，而不改变占空比，应调整哪个元件参数.用555定时器构成的多谐振荡器振荡周期和占空比的改变与电路中的R1、R2、C有关。假设只需改变周期，而不改变占空比，应调整电容C的参数。3．对于本次实验中用555定时器构成的多谐振荡器电路，假设利用实验板上的资源实现其输出矩形波的振荡频率约为300Hz，占空比约为60%，应如何选择外接元件R和C.〔实验板上的资源见教材90页〕先确定C的值，再确定两个电阻的值。C=0.1μF，计算得R1≈10K，R2≈20K，取R1=10K，R2=22KC=0.01μF，计算得R1≈100K，R2≈190K，取R1=100K，R2=190K〔100K+68K+22K〕。十一、总结及心得体会十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议〔有则写，没有可以不写〕学生**：**：座位号：实验原始数据记录〔三〕座位号：用555定时器构成多谐振荡器。〔1〕按图〔a〕连接电路，取R1=R2=100k，C1=0.01F、C=0.01F。用双踪示波器观察并记录VC、VO波形，注意记录各输出电压幅值以及输出波形的周期。〔示波器探头设置为10×〕用双踪示波器观测VC和VO的波形为：示波器的输入耦合方式：示波器的输入耦合方式：记录波形参数：〔2〕改变C=0.1F或改变电阻R1=R2=10k。分别测试输出信号的频率和占空比，记录相应数据于表中。表2.2.2R、C参数变化测试表R1=R2=100kC=0.1Ff=占空比=R1=R2=100kC=0.01Ff=占空比=R1=22k，R2=10kC=0.01Ff=占空比=〔选作〕试将接在VC处的示波器探头由10×改为1×，重新测试上表中最后一行的数据，比较示波器探头输入电容对电路参数测试的影响。电子技术应用实验实验报告〔四〕学生**：**：报告评分：实验地点：实验时间：指导教师：一、实验工程名称555集成定时器的应用—2二、实验学时三、实验目的四、实验器材五、实验原理〔可另加附页〕1．用555定时器构成单稳态触发器用555定时器构成单稳态触发器如图〔a〕所示。〔a〕图2.2.4单稳态触发器其工作原理为：由上可知，该单稳态触发器的暂态持续时间为1.1RC。该单稳触发器的触发信号为加在引脚2的负〔正/负〕脉冲信号，电路的稳态为0〔0/1〕，暂态为1〔0/1〕。该电路是不可重复触发〔可重复触发/不可重复触发〕的单稳态触发器。2．用555定时器构成施密特触发器用555定时器构成施密特触发器电路如图〔a〕所示。〔a〕图2.2.5施密特触发器电路的工作原理：由上可知，该施密特触发器的参数为：正向阈值电压VT+=2/3VCC。负向阈值电压VT=1/3VCC。回差电压1/3VCC。通过实验原理的学习，答复以下问题：〔1〕分析下面电路的输出与电路参数的关系。假设输入信号Vi为频率100Hz的TTL信号，C为0.1F，R为1k，则输出波形为以下列图中的哪个形式.〔a〕。假设将Vi的频率改为1MHz，输出波形又为以下列图中的哪个形式.〔d〕。〔2〕当555定时器用于单稳态触发器时，低电平〔高电平/低电平〕触发信号引入管脚2，迫使Vout为高电平〔高电平/低电平〕，并使电容开场充电〔充电/放电〕。六、实验内容、实验数据整理及结果分析1．用555定时器构成单稳态触发器按图〔a〕连接电路，取R1=R2=5.1k，R=100k，C=0.01F，C1=0.01F。输入600HzTTL信号，用双踪示波器分别观察并记录Vi，，VC，VO的波形，并在图中标出周期、幅值、脉宽等。实验电路图为：在右面的坐标纸上画出Vi，，VC，VO的波形，并在图中标出周期、幅值、脉宽等参数。结果分析：〔实测参数与理论值相比较〕2．用555定时器构成施密特触发器按图〔a〕电路接线，取R1=R2=100k，C1=C2=0.01F。输入正弦波信号1kHz，逐渐加大Vi的幅度，用双踪示波器分别观察并记录一组、Vo波形〔注意标明上、下限触发电平以及幅度、周期〕。实验电路图为：在下面的坐标纸上画出、Vo波形，并标出相关参数。结果分析：〔实测参数与理论值相比较〕七、实验中的故障及解决方法1．常见故障及解决方法现象1：单稳态电路输出出错。解决方法：单稳态电路的输入信号选择要特别注意。Vi的周期T必须大于VO的脉宽tw，并且低电平的宽度要小于VO的脉宽tw，否则电路不能正常工作。可以采用实验中加输入微分电路的方法将输入信号变为窄脉冲。现象2：图所示的施密特电路无输出。解决方法：电路的输入信号要适宜，太小无输出。现象3：微分型单稳态触发器电路输入微分电路的输出不是对输入信号的微分。解决方法：请检查输入信号是否为TTL信号，并且注意输入信号频率与输入微分电路参数的关系。2．你在实验中遇到哪些故障.说明故障现象以及你是如何检查和排除故障的八、实验结论九、设计型实验〔选作〕数字定时器。要求：利用555定时器设计一个数字定时器，每启动一次，电路即输出一个宽度为10s的正脉冲信号。搭接电路并测试其功能。〔1〕根据任务要求写出设计步骤，选定器件参数；〔2〕根据所选器件参数画出电路图；〔3〕写出实验步骤和测试方法，设计实验记录表格；〔4〕进展安装、调试及测试，排除实验过程中的故障；〔5〕分析、总结实验结果。十、思考题1．电容充电电压上升到之前，2脚电压已提前回到了超过的情况。2.用555定时器组成的施密特触发器，当VCC=12V，电压控制端悬空，VTH、VTL、各为多少.当VCC=12V，电压控制端VCO=10V时，VTH、VTL、各为多少.当VCC=12V，电压控制端悬空，VTH=6V，VTL=3V，=3V。当VCC=12V，电压控制端VCO=10V时，VTH=10V，VTL=5V，=5V。3．对于本次实验中用555定时器构成的单稳态触发器，假设利用实验板上的资源实现脉宽为11ms的单稳态触发器，应如何选择外接元件R和C.〔实验板上的资源见教材90页〕R=100K，C=0.1μF。十一、总结及心得体会十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议〔有则写，没有可以不写〕学生**：**：座位号：实验原始数据记录〔四〕座位号：1．用555定时器构成单稳态触发器按图〔a〕连接电路，取R1=R2=5.1k，R=100k，C=0.01F，C1=0.01F。输入600HzTTL信号，用双踪示波器分别观察并记录Vi，，VC，VO的波形，并标出周期、幅值、脉宽等。〔将4个波形按时序画于右侧栅格内〕2．用555定时器构成施密特触发器按图〔a〕电路接线，取R1=R2=100k，C1=C2=0.01F。输入正弦波信号1kHz，逐渐加大Vi的幅度，用双踪示波器分别观察并记录一组有输出的，Vo波形画于以下列图。〔注意标明上、下限触发电平以及幅度、周期〕。电子技术应用实验实验报告〔五〕学生**：**：报告评分：实验地点：实验时间：指导教师：一、实验工程名称数据选择和译码显示二、实验学时三、实验目的四、实验器材五、实验原理〔可另加附页〕1．数据选择器分时传输组成动态译码的原理2．各模块功能〔1〕数据选择器〔2〕七段数码管〔3〕显示译码器〔4〕变量译码器〔5〕同步计数器通过实验原理的学习，答复以下思考题：〔1〕数据选择器是组合逻辑电路还是时序逻辑电路.组合逻辑电路〔2〕什么是BCD码.又称为二-十进制数，用4位二进制数0000～1001分别代表十进制数0～9。〔3〕电路中数据选择器74LS153的地址输入端的作用是什么.从4路输入数据中选择其中1路送到输出端〔4〕译码器74LS139的输出是高电平有效还是低电平有效.低电平有效〔5〕同步计数器74LS161在计数时，使能端S2和S1应该如何连接.接高电平六、实验过程及原始记录、数据整理及结果分析在测试整个电路功能之前，需要分步测试每个模块的功能是否正确。1．BCD码-七段码显示译码器功能测试任选一组开关〔SW1-SW4〕，将导线连接至译码器〔CD4511〕输入端；任意选择一位数码管，将公共端Y端接低电平。用逻辑开关SW输入BCD码0000—1111，观察数码管输出显示，将结果填入表中，得出相应的实验结论。表2.3.6BCD码-七段码显示译码器功能测试表BCD码输入LED显示BCD码输入LED显示BCD码输入LED显示0000011011000001011111010010100011100011100111110100101001011011结论：2．测试变量译码器74LS139的逻辑功能〔1〕将实际测试时LED公共端Y3，Y2，Y1，Y0与译码器139的输出1Y3，1Y2，1Y1，1Y0之间的连线关系填入下面括号内。Y3—〔〕；Y2—〔〕；Y1—〔〕；Y0—〔〕。〔2〕通过手动控制译码器74LS139的地址输入端B、A依次为00-01-10-11〔地址输入端B、A悬空为高电平〕，用逻辑开关SW输入任意一组BCD码至显示译码器输入端，观察数码管输出显示，将结果填入表中，得出相应结论。表2.3.774LS139的逻辑功能测试表BA数字显示在哪个LED上00011011结论：3．测试数据选择器74LS153的逻辑功能〔1〕将2片74LS153的输出DCBA接显示译码器CD4511的输入端DCBA。〔2〕2片数据选择器可以选择4个数据〔每个数据有4位如DiCiBiAi〕，可由发光管指示。实验板上数据选择器的地址端B，A与74LS139的输入B，A端已连在一起，可用手动控制。〔3〕手动控制B、A，实现在LED0、LED1、LED2、LED3上依次显示0，1，2，3，如表所示。表2.3.874LS153的逻辑功能测试表BALED3输出显示LED2输出显示LED1输出显示LED0输出显示发光二极管显示DCBA00011011结论：4.同步计数器工作波形测试。将同步计数器74LS161的CP接入1kHzTTL信号，用示波器双踪测量，分别画出CP、QA、QB、QC、QD和QCC的波形。记录每个波形的幅度和周期〔注意：CP，QA，QB，QC，QD，QCC波形时序一一对应〕，如图所示。图2.3.9同步计数器74*161测试波形图结论：5．四路数据LED动态显示实验。要求：实现从左至右每隔1秒依次显示6，7，8，9以及从左至右同时显示6，7，8，9。完成下面的实验电路的连接框图。将74LS161同步计数器的输出端QB、QA与74LS139的输入B，A端〔即数据选择器的地址输入端〕相连，将计数器74LS161的CP端接1Hz的TTL信号，观测在LED3，LED2，LED1，LED0上自动按时钟周期依次显示6，7，8，9的情况；再将时钟频率调为1kHz时，又观察LED3，LED2，LED1，LED0的显示情况。假设改变输入频率，使之在500～2Hz*围变化，观察显示效果，得出相应结论，如表所示。表2.3.9LED动态显示测试表CP〔Hz〕LED输出显示效果500200100102结论：七、实验中的故障及解决方法1．常见故障及解决方法现象1：实验电路板没有供电。解决方法：请检查电源线是否连接好，注意直流电源应接+10V。现象2：不理解电路板上各芯片的供电电压是5V。解决方法：电路板的供电电压是10V，经过7805三端稳压器稳压为5V后，作为电路板上各个集成芯片的供电电源电压。现象3：数码管不能循环显示。解决方法：应检查74LS139和74LS161的逻辑功能，或检查信号源提供的输入时钟是否正确。现象4：用示波器测同步计数器输出波形时重叠，显示不稳定。解决方法：请在示波器上选择频率低的信号做触发源，并调节触发电平。2．你在实验中遇到哪些故障，说明故障现象以及你是如何检查和排除故障的八、设计型实验〔选作〕十字路口交通灯控制电路实验。简述交通灯控制电路的工作原理：用逻辑开关SW输入数据，填写显示测试表。表2.3.10十字路口交通灯控制电路显示测试表数据输入交通灯电路输出指示灯显示绿灯亮〔东西方向〕黄灯亮红灯亮〔东西方向〕黄灯亮在底板上搭接电路，实现交通灯译码驱动电路输出，南北方向指示灯自动循环显示绿灯亮→黄灯亮→红灯亮→黄灯亮四种状态。结论：九、思考题1．在数码管的四位动态显示实验时，将CP端接的TTL信号频率由500Hz逐渐减小，再由500Hz逐渐变大，观察数码管的显示有何变化，为什么.2．根据所测的74LS161的逻辑功能和波形，试分析QA，QB，QC，QD，Qcc分别与CP的分频关系。QA，QB，QC，QD，Qcc分别是CP的二分频、四分频、八分频、十六分频、十六分频。3．用BCD码7段译码显示器驱动数码管，译码器与数码管之间需要串接电阻，为什么.限流电阻，保护数码管4．用74LS153及门电路组成八选一数据选择器。十、总结及心得体会十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议〔有则写，没有可以不写〕学生**：**：座位号：实验原始数据记录〔五〕座位号：同步计数器工作波形测试。将同步计数器74LS161的CP接入1kHzTTL信号，用示波器双踪测量，分别画出CP，QA，QB，QC，QD和QCC的波形。记录每个波形的幅度和周期〔注意：CP，QA，QB，QC，QD，QCC波形时序一一对应〕，如图所示。CP的幅度为，周期为；QA的幅度为，周期为；QB的幅度为，周期为；QC的幅度为，周期为；QD的幅度为，周期为；QCC的幅度为，周期为。图2.3.9同步计数器74161测试波形图电子技术应用实验实验报告〔六〕学生**：**：报告评分：实验地点：实验时间：指导教师：一、实验工程名称电子秒表—1二、实验学时三、实验目的四、实验器材五、实验原理〔可另加附页〕1．异步计数器74LS902．异步计数器74LS923．异步计数器的级联通过实验原理的学习，答复以下思考题：〔1〕实验中的电子秒表能实现的功能有哪些.1〕能实现简单的计时与显示，按下启动键清零并开场计时，按下停顿键，计时停顿。2〕具有“分〞〔0～9〕、“秒〞〔00～59〕、“十分之一秒〞〔0～9〕数字显示，分辨率为0.1秒。计时*围从0分0秒0到9分59秒9。〔2〕秒表中的计数器为什么要采用74*90和74*92两种计数器芯片.74LS90是二-五十进制计数器，所以设计一个六十进制秒计数器要用两个74LS90，当计数状态一到01011001立即清零。但是用90实现六进制时须将QCQA分别接R0〔1〕、R0〔2〕，占用清零端。这样由启动停顿电路输出的控制信号就无法接到R0〔1〕、R0〔2〕处对秒表进展控制。所以本设计中改用74LS92实现六进制计数。六、实验过程及原始记录计数器的测试。〔1〕将IC5〔74LS90〕接成五进制计数器。R0〔1〕〔即B点〕接地，CKB接1Hz的TTL信号，输出QDQCQB接实验板上显示译码器输入端C，B，A，将显示译码后LED数码管的值记入表中。电路连接图：表2.4.4五进制计数器实验电路测试表时钟CP1234561位LED显示值〔2〕将IC5〔74LS90〕接成8421BCD码十进制计数器。CKA接1Hz的TTL信号，将显示译码后LED数码管的值记入表中。电路连接图：表2.4.5十进制计数器实验电路测试表时钟CP12345678910111位LED显示值〔3〕设计实验电路将IC5〔74LS90〕、IC6〔74LS90〕接成二十进制计数器，用两位数码管显示，CKA接1Hz的TTL信号，将显示译码后LED数码管的值记入表中。电路连接图：表2.4.6二十进制计数器实验电路测试表时钟CP12345678910112位LED显示值时钟CP12131415161718192021222位LED显示值〔4〕用IC7〔74LS92〕构成六进制计数器，计数序列为0，1，2，3，4，5。将IC7先接成十二进制形式，CKA接1kHzTTL信号，用示波器测试并观察其输出六进制〔QC，QB，QA〕的波形，记录CP和输出QC，QB，QA的波形及其幅度和周期。电路连接图：CP的幅度为，周期为；QA的幅度为，周期为；QB的幅度为，周期为；QC的幅度为，周期为。七、设计性实验〔选作〕实验任务：用异步计数器74LS90/92实现多种进制的异步计数器。自行设计并画出实现以下各种进制的异步计数器的电路。输入时钟接1Hz的TTL信号，输出结果用七段数码管显示，自拟表格观察记录其输出结果。要求：只能用实验底板上的一片74LS90/92或两片74LS90/92实现电路。不能再用其他的逻辑门。1．二位二进制计数器〔比方：输出00-01-10-11〕电路原理图：计数器实验电路测试表时钟CP1234562位LED显示值2．模4计数器〔比方：输出0-1-2-3〕计数器实验电路测试表时钟CP1234561位LED显示值电路原理图：3．模12计数器〔十二进制计数器〕〔输出00-01-02-03-04-05-10-11-12-13-14-15〕电路原理图：思考：如何实现输出00-01-10-11-20-21-30-31-40-41-50-51的模12计数器呢.4．模12计数器〔十二进制计数器〕〔输出00-01-02-10-11-12-20-21-22-30-31-32〕电路原理图：思考：能否实现输出为00-01-02-03-10-11-12-13-20-21-22-23呢.假设要求输出为00-01-02-03-…-10-11呢.5．二十五进制计数器〔比方：输出00-01-…-04-10-11-…-14-20--…-44〕电路原理图：思考：能否实现输出为00-01-02-03-…-23-24呢.6．模30〔三十进制〕计数器A．输出00-01-…-04-10-11-…-14-20--…-54电路原理图：思考：能否实现输出为00-01-02-03-04-05-10-…-44-45呢.B．输出00-01-…-09-10-11-…-29电路原理图：思考：能否实现输出为00-01-02-10-11-…-91-92呢.7．五十进制计数器〔输出00-01-…-09-10-11-…-49〕电路原理图：思考：假设输出为00-01-…-04-10-11-…-94呢.8．一百进制计数器〔输出00-01-…-09-10-11-…-99〕电路原理图：八、实验中的故障及解决方法1．常见故障及解决方法现象1：计数器有计数脉冲输入但不计数，始终显示0。解决方法：统一清零端即B点要接地，否则电路一直处于清零状态。现象2：五进制计数器已开场工作，但LED始终显示8字形，不能显示0～5。解决方法：输入时钟频率太高，应改为1Hz。现象3：六进制计数器输出显示不正确。解决方法：计数器输出只看QA，QB，QC。QD不用接。2．你在实验中遇到哪些故障.说明故障现象以及你是如何检查和排除故障的九、实验结论〔总结用异步计数器74LS90/92实现多种进制的异步计数器的方法〕十、思考题异步计数器74LS90/92有没有专门的进位信号输出端.两片74LS90级联时，高位片和低位片应如何连接.十一、总结及心得体会十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议〔有则写，没有可以不写〕学生**：**：座位号：实验原始数据记录〔六〕座位号：将IC7先接成十二进制形式，CKA接1kHzTTL信号，用示波器测试并观察其输出〔QD、QC、QB、QA〕的波形，记录CP和输出QD、QC、QB、QA的波形及其幅度和周期。CP的幅度为，周期为；QA的幅度为，周期为；QB的幅度为，周期为；QC的幅度为，周期为；QD的幅度为，周期为。电子技术应用实验实验报告〔七〕学生**：**：报告评分：实验地点：实验时间：指导教师：一、实验工程名称电子秒表—2二、实验学时三、实验目的四、实验器材五、实验原理〔可另加附页〕首先画出电子秒表整体电路各局部连接的示意框图。简述各局部的功能及电路实现。通过实验原理的学习，答复以下思考题：〔1〕启动和停顿单元采用的是什么电路.它是如何控制秒表启动和停顿计数的.启动和停顿单元采用的是根本R-S触发器。它的一路输出作为单稳态触发器的输入用以提供计数器的清零信号，另一路输出Q作为与非门IC1的4脚输入控制信号用以提供计数器的计数脉冲信号。按一下启动按钮，Q=1，=0，则计数器清零后便开场计时，如不需要计时或暂停计时，按一下停顿按钮，Q=0，=1，计时即停顿。〔2〕单稳态触发器在电子秒表电路中的作用.将启动和停顿电路Q端输出的不规则脉冲整形为具有一定幅度和一定宽度的脉冲，为计数器提供清零信号。六、实验过程及原始记录1．计数器的测试将计数器IC6、IC7级联成六十进制计数器，CKA接1Hz的TTL信号，将译码显示电路LED的值记入表中。表2.4.7六十进制计数器实验电路测试表时钟CP1234567891011…5152……596061622位LED显示值结论：2．启动停顿单元电路的测试分别按下RS触发器构成的启动停顿控制单元的启动键和停顿键，用示波器观测输出Q和，将和的值填入表中。表2.4.8启动停顿控制单元电路功能测试表输出按键的值的值启动停顿结论：3．单稳态触发器的