《电工电子学》实验指导书

《电工电子学》实验指导书

石油大学机电学院

2004年1月

实验要求

1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下：

1、）认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行

必要的估算。

2、）按要求预习各实验中指定的内容。

2、）熟悉实验任务。

3、）复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。

2、使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时

应严格遵守。

3、实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没

有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

4、模拟电路实验注意：

1＞）在进行小信号放大实验时，由于所用信号发生器及连接电缆的缘

故，往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定，有些信号源调不到毫伏

以下，实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中

电阻组成衰减器，这样连接电缆上信号电平较高，不易受干扰。

2、）做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波，应检查工作

点设置是否正确，或输入信号是否过大，由于实验箱所用三极管hfe较

大，特别是两级放大电路容易饱和失真。

5、实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟、发烫

或有异味）应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。找出原因、排

除故障，经指导教师同意再继续实验。

6、实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。

7、实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果（数据波形、现象）。

所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

8、实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、

导线等按规定整理。

9、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

实验室学生守则

（-）学生在实验课前，必须认真预习，明确实验目的和要求，了解实验

的基本原理、方法、步骤，熟悉仪器设备的操作规程和注意事项，懂

得实验的安全知识，经实验教师检查合格后，才能进行实验。未预习

或预习未达到要求的不准参加本次实验。

（二）实验前按指定的实验桌检查个人专用仪器、用具是否齐全完好。如

有缺损，应及时向实验教师或实验人员报告，不得随意挪用邻桌的仪

器、用具，不准随意动用实验室其它仪器设备。

（三）服从实验教师的指导，按规定格式做好原始记录，经教师审阅同意

后方可结束实验，并按照要求完成实验报告。

（四）实验进行中不得脱离岗位，必须离开时需经实验教师同意。

（五）要爱护仪器、拥挤，节约药品、材料，实验后按原样摆放整齐。

（六）损坏、丢失实验室的设备器材，应立即报告实验教师或实验、人员，

并进行登记，按我校《设备器材损坏丢失处理和赔偿办法》办理。

（七）禁止在实验室吸烟、打闹、随地吐痰、乱扔纸屑以及做与实验无关

的活动，保持室内安静、整洁。每次实验后，要将室内打扫干净，并

按照要求关好水、电、气、门、窗，保证实验室的安全。

（八）每学期上实验课前，由实验教师结合实验室具体情况，讲解本规则。

石油大学（北京）

2000年6月

目录

实验一、基本定理、定律验证1

实验二、三相电路5

实验三、基本放大电路7

实验四、集成运算放大电路11

实验五、数字电路——组合逻辑设计14

实验六、数字电路——时序逻辑设计16

附录I、TPE—DG2电路分析实验箱使用说明18

附录H、A3380系列钳型表使用说明21

附录m、TPE—A3模拟电路实验箱使用说明27

附录IV、KENWOODCS-4125A20MHz2通道示波器控制面板说明31

附录V、YB1602P系列功率函数信号发生器使用说明38

附录VI、EM1652系列数字信号源使用说明43

附录皿、THD—4数字电路实验箱使用说明46

附录VDI、部分集成电路管脚及内部结构说明50

附录IX、NY4520型双道交流毫伏表使用说明53

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实验一、电路基本定律

一、实验目的

1.验证基氏定律（KCL、KVL）

2.验证迭加定理

3.验证戴维南定理

4.加深对电流、电压参考方向的理解

5.正确使用直流稳压电源和万用电表

二、仪器设备

1.TPE—DG2电路分析实验箱1台

2.MF-10型万用表或数字万用表各1台

三、预习内容：

1.熟悉实验定理；认真阅读TPE—DG2电路分析实验箱使用说明（见附录I）

2.预习实验内容步骤；写预习报告，设计测量表格并计算理论值

3.根据TPE—DG2电路分析实验箱设计好连接线路

四、实验原理：

1.验证基尔霍夫电流、电压定律及叠加定理

（1.）验证基尔霍夫电流定律（KCL）

基尔霍夫电流定律（KCL）：在集总电路中，在任一瞬时，流向某一结

点的电流之和应该等于由该结点流出的电流之和。

其电路原理图及电流的参考方向如图1-2所示。测量B、E2共同作用下,

流入和流出结点A的电流/八，2、力。

根据KCL应有：//+/2-心=0成立，将所测得的结果与理论值进行比较，

并注意电流表显示的号所代表的意义。

图1-1验证基尔霍夫电流、电压定律电路原理图

（2.）验证基尔霍夫电压定律（KVL）

基尔霍夫电压定律（KVL）：在集总电路中，在任一瞬时，沿任一回路

所有支路电压的代数和恒等于零。

其电路原理图及电流的参考方向如图1-1所示。测量©、&共同作用下,

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任选一回路测量各元件上的电压。

根据KVL应有：EJ-UR「UR3=0；或©-UR/+UR2-E2=0;或邑-〃厂以2=0成立，

将所测得的结果与理论值进行比较。

（3.）验证叠加定理

叠加原理不仅适用于线性直流电路，也适用于线性交流电路，为了测量

方便，我们用直流电路来验证它。叠加定理可简述如下：

在线性电路中，任一支路中的电流（或电压）等于电路中各个独立源分

别单独作用时在该支电路中产生的电流（或电压）的代数和，所谓一个电源

单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉，即理想电压源所在

处用短路代替，理想电流源所在处用开路代替，但保留它们的内阻，电路结

构也不作改变。

由于功率是电压或电流的二次函数，因此叠加定理不能用来直接计算功

率。其电路原理图及电流的参考方向如图1-2所示。

分别测量以、/2共同作用下的电流/八/2、力；均单独作用下的电流//'、/2'、

汇和反单独作用下的电流乙”、12\13\

根据叠加原理应有：Iij；12=-12+h\h=h+h"

成立，将所测得的结果与理论值进行比较。

2.验证戴维南定理

戴维南定理指出：任何一个线性有源一端口网络，对于外电路而言，总

可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电压等于原

一端口的开路电压其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置

零时的入端等效电阻旦夕、，见图1—3。

°等效成

线性有

源二端

网络二户

图1—3戴维南定理示意图

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具体的来说在图1—1中对于R3来讲从4、3两端看进去为一线性有源二端

网络如下图1—4（A）虚框中所示，将对开路测得A、8端开路电压U"，

然后再去掉所有的独立源©、&并用短路线来代替，测得等效的内阻Reg,

再将电路接成图1一4（B）的形式，测量流过心的电流力，并和图1―1中

图1—4验证戴维南定理原理图

五、实验内容与步骤

1、实验内容：

1）验证基尔霍夫电流定律（KCL）

2）验证基尔霍夫电压定律（KVL）

3）验证叠加定理

4）验证戴维南定理

以上实验所用实验装置为TPE—DG2电路分析实验箱中的电路基本定律

模块，TPE—DG2电路分析实验箱的使用参见附录I中的TPE—DG2电路分析

实验箱使用说明书，其中电路基本定律模块见下图1—5所示，

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2、实验步骤

1）上述几个实验线路中的©=3V、&=6V,R产&=R3=1KQ

2）根据上述实验原理图和实验面板设计好接线图。

3）自拟实验步骤和实验表格

4）分别连接好电路进行测量，将所测量的数据填入表格中

A注意:一定要接好线后在开电源,切勿带电接线

表1—1为验证基尔霍夫电流定律（KCL）的参考表格，其它表格请同

学们自拟。

表1—1验证基尔霍夫电流定律（KCL）

I^mA)/2(mA)I3(mA)

计算测量误差计算测量误差计算测量误差

与作用

&作用

与、巳作用

六、实验报告要求

1.数据分析：用你所测得的实验数据如何验证定律及定理的？

2.与计算值比较，分析误差原因。

3.请回答问题：

1）你是如何通过电流表的串入，测试并理解参考方向这一概念的？

2）在验证戴维南定理的实验中，如果线性二端网络的内阻和你所用的

万用电表内阻接近，还能用实验原理中讲述的方法测量Req吗？又应该如何

得到Req的测量值？

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实验二、三相电路

一、实验目的：

1.验证三相电路中线量与相量的关系；

2.学习三相负载的星形联接方法及中线的作用；

3.学习三相负载的三角形联接方法。

二、实验仪器：

伏特表一台

A3380系列钳型表一台

三、预习要求：

1）复习三相电的内容，熟悉实验步骤，写预习报告。

2）预习A3380系列钳型表的使用（见附录II）

3）根据负载（灯泡40w,220V）的参数估算电路中负载电流的大小

四、实验内容及步骤：

1.测量所提供的两种三相电源的线电压与相电压并填入下表:

相

线

UAB,、

电

电u

UBC

压

压UB

UCAUc

2.电灯负载（灯箱）作Y形联接如图2—1：（负载为40w,220V灯泡）

（1）每相开5盏灯构成对称负载，电源电压为线电压380V时，分别在

有中线和无中线两种情况下测量负载上各相电压、相电流及中线电流心填

入下表，比较两种情况下灯的亮度有无变化。

（2）各用分别开1、3、5盏灯构成不对称负载，分别在：

1）电源电压为线电压380V、有中线；

2）电源电压为线电压220v、无中线；

两种情况下测量负载上各相电压、相电流及中线电流I。，填入下表，比较两种情况下

灯的亮度有无变化。

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相电压中线各相电流及灯亮度

量名灯亮度灯亮度灯亮度

1B1c

匕%%/。数比较数比较数比较

对有中线

称无中线

不

对有中线

称无中线

3.电源电压为线电压220V,负载作三角形联接如图2—2,分别在对称

负载（每相5个灯）及不对称负载（1.3.5个灯）。两种情况下测量线电流

及相电流，并观察两种情况下灯亮度变化。

五、实验报告要求：

1.用实验数据说明在什么情况下电压、电流的线、相量间有有关系？

2.在什么情况下才能取消中线？

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实验三、基本放大器—静态工作点

及电压放大倍数的测试

一、实验目的：

1.学习测量和调整放大器的静态工作点；

2.学会测量电压放大倍数；

3.学习用示波器观察输入信号与输出信号的波形，了解静态工作点

对非线性失真及电压放大倍数的影响；

4.学习放大电路的动态性能。

二、仪器设备

1.MF-10型万用表或数字万用表1台

2.TPE—A3模拟电路实验箱1台

3.YB1602P系列功率函数信号发生器或EM1652系列数字信号源1台

4.KENWOODCS-4125A20MHz2通道示波器1台

5.NY4520型双通道交流毫伏表1台

三、实验原理简述

1）静态工作点的选取与调整

放大器的静态工作点是指当放大器输入信号匕=0时，晶体管各级上的电

压及电流值，UBEQ、和LEO

为了保证放大器能放大输入信号，而且输出信号与输入信号波形i样

（即不失真），必须给放大器选择合适的静态工作点。静态工作点选择不当，

或输入信号幅值太大都会使晶体管进入饱和或截止区产生失真。

在电路组成及Vcc与Rc确定了的情况下，静态工作点主要取决于（或

%。）的数值，故调整静态工作点就是调整偏置电路中的凡（见图3-1）,

使静态时及。或匕取为所需的数值。

2）动态参数的测量

晶体管的动态参数主要有方（放大器输入电阻）、3（放大器输出电阻）、

电压放大倍数Ao（空载时的电压放大倍数）是指放大器输出信号无明显失真

时（通常简称为“不失真”），输出电压匕与输入压匕幅值或有效值之比

&=*、Ay（有负载RL时的电压放大倍数）。放大器的输出电压、输入电

压的有‘效值可通过示波器测量。当信号为正弦波时，可用晶体管毫伏表测量

四、预习要求

1.复习三极管及单管放大电路工作原理。搞清静态工作点对非线性失

真的影响。弄清放大器在什么情况下为截止和饱和失真及其输出电压波形。

3.认真阅读TPE—A3模拟电路实验箱使用说明书（见附录III）

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2.认真阅读示波器、低频信号发生器的用法。（见附录IV、V、VI）

4.按照实验电路原理图如图3-1所示对照实验装置面板图如图3-2所示

设计好连接线路。

本次实验的电路原理如图3-1所示。实验所用实验装置为TPE—A3模拟

电路实验箱的分立电路模块部分，其局部面板如图3-2所示。TPE—A3模拟

电路实验箱的使用方法详见附录III。（请在实验前仔细阅读）

图3-2TPE-A3模拟电路实验箱分立电路模块局部面板

5.写预习报告，拟出详细的实验步骤及记录表格。

五、实验内容和步骤

1.调整和测量静态工作点

（1）调整直流稳压电源，使输出12V直流电压作为放大器的电源

然后关掉电源再连线!

（2）按图3—1接好实验电路，接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源!

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（3）调节勺，使放大器的集电极对地电位为％。=%%=6Vo

测量基极与发射极间的电压VBEQ=V

测量集电极与发射极的电压匕宾=_____V的数值。

测量此时的发射极电流/於=mA

通过/EQ计算出MA；1CQ=mA；则£='，/=

判断此时的静态工作点是否合适。

2.动态研究，测量电压放大倍数

（1）调节低频信号发生器，使输出户IKHz、500mV的正弦信号。用示

波器观察波形并调整信号的峰一峰值为Vs=500mV。

（2）将信号发生器的输出信号匕送至放大器的输入端A点，经过以、

R2衰减（100倍），并用示波器观察在8点得到匕=5mV的小信号。注意:信

号发生器、放大器及示波器的地线应皆连在一起。以减少干扰。

1）用示波器观察匕、匕端波形，并比较相位。将观测到的匕、匕的幅

值及计算值4=%（空载时的电压放大倍数），记录在你所设计的表中。

匕

2）加上负载&=5K1,再观测一次并记录匕、匕的幅值，同时计算4=*

（加上负载RL时的电压放大倍数）填入你所设计的表中

（3）信号频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察％不失真时的最大值

并填入你所设计的表中。

3.观察静态工作点对非线性失真的影响。

在保持电源电压Lc与输入信号匕=5mV不变的情况下，调整以下参数，

观察这些参数变化时对放大器工作点的影响，判断有无失真并指出是什么失

真（注意在你的实验报告中要注明是饱和还是截止失真。截止失真在此实验

中可能看不到截去顶部的现象，但可以通过测量三极管的工作点来判断）。

（1）凡合适的情况下：

1）取Rc=5Kl、&=2K2观察输出波形情况，说明有无失真？什么失真？

画出输出波形图。

2）取R0=2K、勺=2K2观察输出波形情况，说明有无失真？什么失真？

画出输出波形图。

（2）取R0=5K1、&=5K1

1）将此值电阻调到最大，观察输出波形情况，说明有无失真？什么失

真？画出输出波形图。

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2）将此值电阻调到最小，观察输出波形情况，说明有无失真？什么失真？

画出输出波形图。

4.测放大电路输入，输出电阻。

调整凡使放大器处于正常放大状态

（1）输入电阻测量

在输入端串接一个5Kl电阻如图3—3,调整Vs使输出波形力不失真,

测量Vs与匕，即可计算如下式所示。

-----匕---------KR

匕一匕

（2）输出电阻测量（见图3—4）

在输出端接入可调电阻作为负载，选择合适的&值使放大电路输出不

失真（接示波器监视），测量带负载时先和空载时的%,即可计算出0

图3—4输出电阻测量

将上述测量及计算结果填入表中。

测算输入电阻（设兄=5K1）测算输出电阻

实测测算估算实测测算估算

VoVo

Vs(mV)Vt(mV)后Ro(KQ)①(KO)

Ri=<X>RL=

六、实验报告：

1.整理实验数据，填写好实验所需的表格

2.总结调整和测试静态工作点的方法，并说明那些因素影响静态工作

点如何影响，工作点偏高会出现什么失真？工作点偏低会出现什么失真？。

3.注明你所完成的实验内容和思考题，简述相应的基本结论

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实验四、集成运算放大器

一、实验目的

1.熟悉集成运算放大器的特性

2.掌握用集成运算放大电路设计加、减法运算电路

3.掌握用集成运算放大电路设计积分、微分电路

4.掌握比较电路的电路构成及特点。

5.学会上述电路的测试和分析方法。

二、仪器设备

1.MF—10型万用表或数字万用表1台

2.TPE—A3模拟电路实验箱1台

3.YB1602P系列功率函数信号发生器或EM1652系列数字信号源1台

4.KENWOODCS-4125A20MHz2通道示波器1台

5.NY4520型双通道交流毫伏表1台

三、实验原理简述

集成运算放大器是由多级基本放大电路组成的高增益的放大器，具有开

环增益高，其增益可达80〜140dB（1（/〜IO,倍），输入电阻大（约儿百

千欧），输出电阻低（约几百欧）的特点。接成线性运算电路时，要引入深

负反馈，理想运放在线性运用时具有以下重要特性：

（1）理想运放的同相和反相输入端电流近似为零：乙=0；

（2）理想运放在作线性放大时:两输入端电压近似为零：

基于这两点分析电路的重要特性，利用运算放大器来构成比例放大，加、

减、积分、微分、对数、乘除等模拟运算功能。

从外形上看，有圆筒形封装的和双列直插式两种，使用它时，首先根据

型号查阅参数，了解其性能，学习根据管脚图和符号连接线路。

四、预习内容

1.复习运算放大器、基本运算电路有关内容；

2.复习实验中所用仪器的使用方法

3.写预习报告，设计运算电路、实验步骤并估算实验结果

五、实验内容与步骤

本次实验所用实验装置为TPE—A3模拟电路实验箱的集成运放电路模

块部分，其局部面板如图4-1所示。TPE—A3模拟电路实验箱的使用方法详

见附录方。（请在实验前仔细阅读）

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图4-1集成运放电路模块部分面板

1.设计一反向加法电路，使之满足Uo=-（26+5a2）（注意平衡电阻的选择）

1）输入信号U“=3V,U,2=1V观测输出是否满足要求？观察“虚短”现

象是否成立？为什么？

2）输入信号U『3V,U,2=5V观测输出是否满足要求？观察“虚短”现

象是否成立？为什么？

2.设计减法电路，使之满足关系式U°=5.5-1。。/

输入信号U"=2V,U,2=1V观测输出是否满足要求？

3.设计反向积分电路，积分时间常数为RC=2ms

1）输入信号为方波，频率为IKHz,幅度UPT=6V,观测输出信号的幅

度与理论值相比较，

2）改变积分常数增大或减小，观测输出信号幅度的变化及失真情况，

进一步掌握积分时间常数RC对输出的影响。

4.电压比较器：

1）过零比较器：按图4-2接好电路，当输入电压匕=20sinM时（可

选AlKHz）画出输入及输出匕、匕的波形。

图4—2过零比较器

2）电压比较器：按图4—3接好电路，已知参考电压VR=1V

测量当输入电压匕＞1V时；％=（V）

并画出传输特性图：

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测量当输入电压匕＜1V时；％=(V)

并画出传输特性图：

测量当输入电压匕=2V2sincot时；

画出匕、匕的波形：

图4—3电压比较器

六、实验报告

1.整理实验数据及波形图，并分析实验数据得出结论。

2.思考：

(1)比较电路是否要调零？原因何在？

(2)比较电路两个输入端电阻是否要求对称？为什么？

(3)在本次实验中哪里体现了运算放大的虚短、虚地现象，你是如

何验证的？

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实验五、门电路与触发器

一、实验目的

1.熟悉“与非”门的逻辑功能。

2.学习用“与非”门组成其他门电路，并熟悉后者的逻辑功能。

3.学习组合逻辑电路的分析与综合，组合并试验简单的逻辑电路。

4.了解D触发器和J-K触发器的逻辑功能。

二、仪器设备

1.THD—4数字电路实验箱台

台

2.MF-10型万用表或数字万用表

台

3.KENWOODCS-4125A20MHz2通道示波器

三、实验原理简述

1.本实验所设计的逻辑电路全部用TTL“与非”门集成电路逻辑器件

来实现。TTL“与非”门的工作电压为直流电压+5V,先将实验电路接好，

接通直流电压+5V并接好集成电路的地线后，TTL“与非”门集成电路逻辑

器件中的所有门电路都获得所需+5V直流电压，进入工作状态。注意直流电

压不能超过+5V。

本次实验所需的TTL“与非”门集成电路逻辑器件主要有两种：

1）74LS00：四2输入与非门；

2）74LS20：双四输入与非门。

以上这两种逻辑器件的管脚及内部结构说明图见附件VIII所示。

“与非”门的输出状态可用万用表电压档测试，也可用发光二极管指示。

将其输出端接发光二极管的阳极，根据其输入输出的逻辑关系，当输入状态

全为高电平“1”时（标准高电平应＞3V）发光二极管灭、当任一输入状态

为低电平“0”时（标准低电平应＜0.35V）发光二极管亮。

输出状态为低电平“0”时，可将输入端接高电平或悬空；欲输出状态

为高电平“1”时，可将输入端接低电平或接地。用这种方法也可以判断与

非门的好坏。

2.本实验所用D触发器为74LS74型双D触发器，它是在CP时钟脉冲

前沿翻转的，J-K触发器为74LS112型它是在CP时钟脉冲后沿翻转的（应

用74LS112时CP1和CP2应联在一起）。这两种触发器的管脚排列见附录VIII,

3.本次实验所用的实验装置为THD—4数字电路实验箱，其实验面板图

及使用方法详见附录VII。请同学们在实验前认真阅读。

四、预习要求

1.复习有关教材，搞清“与非”门，“或”门，“与”门，“与或非”门,

“异或”门的逻辑关系及逻辑代数基本运算法则。

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2.设计实验所要求的逻辑电路，画出用“与非”门实现的逻辑电路图。

3.复习D触发器和J-K触发器的逻辑功能。

4.熟悉THD—4数字电路实验箱的使用，设计好实验步骤

五、实验内容和步骤

1.测试“与非'门的逻辑功能;验证“0”电平对与非门的封锁控制作

用，在与非门A输入端加入一连续脉冲，而在输入端B分别加入+5V电压

和接地口寸，用示波器观察输出端F波形的变化.从而验证“0”电平对与非

门的封锁作用。

2.逻辑电路的综合

(L)用与非门设计如下框图中的组合逻辑电路，使之满足输出等于输

入的平方关系，在实验箱上搭接逻辑电路并验证设计结果。图中4、A2是

输入，。3。2。应0是输出

4/

组合逻辑--Qi

---%卜接发光二极管

电路--Qi

4--Qo

(2.)设A、B、C、。是一个8421码的4位，若此码表示的数字x符

合x<3或x>6时，则输出为“1”，否则为“0”。试用与“非门”组成逻辑图，

并在实验箱上搭接逻辑电路验证设计结果

3.测试触发器逻辑功能

(1)74LS74双D触发器的逻辑功能测试：

D01

CP5八■5

Qrd-110

(2)74LS112J-K触发器逻辑功能的测试:

iL

CP■

VVV4

J0000111i

K00110011

1

Qn+1

0

六、实验报告要求

1、根据实验结果总结与非门的用法和特点

2、整理实验数据和图形

3、总结两种触发器的特点

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实验六、计数、译码显示电路

一、实验目的

!.学习用D触发器组成二进制加法计数器。

2.学习用集成

3.学习用J—K触发器组成8421码的十进制计数器。

4.了解译码器和显示器的功用.

二、仪器设备

1.THD—4数字电路实验箱1台

2.MF-10型万用表或数字万用表1台

3.KENWOODCS-4125A20MHz2通道示波器1台

三、实验原理简述

1.本实验分别用74LS74型双D触发器和74LS161计数器搭成计数电

路。用CD4511型七段2—10进制锁存/译码驱动组件进行译码，然后由共

阴LED数码显示管显示（它们在印刷线路板面已连接好）

2.本实验8421码十进制计数器的显示也可用四个LED发光二极管（Q4、

Q3、Q2、Qi）指示，使用时，只要把8421码十进制计数器的输出端（Q4、

Q3、Q2、Qi）接到LED发光二极管显示器的电平输入插口，即可译出相应

的数码并显示出来。

四、预习要求

1.复习二进制加法计数器、8421码十进制计数器等有关内容

2.根据实验要求设计电路

3.熟悉THD—4数字电路实验箱的使用，设计好实验步骤

五、内容和步骤

1.利用74LS194中规模双向移位寄存器使八个灯从左至右依次变亮，再从

左至右依次熄灭，应如何连线？74LS194中规模双向移位寄存器管脚功能说

明如下图所示。在实验箱上搭接逻辑电路验证设计结果。

DSR:右移串行输入端

DSL：左移串行输入端

74LS194中规模双向移位寄存器D„：并行输入端

Q「Q°：数据输出端

C,DSRDODID2D3DSLGN

CP：时钟脉冲输入端

C：清零端，7=0时清上升沿触

控制端：(1)SBSA=00,CP上升沿到后,输出不变。

(2)SBSA=O1,CP上升沿到后,右移。

(3)SBSA=10,CP上升沿到后,左移。

(4)SuSA=11,CP上升沿到后,并行输入。

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石油大学非电类专业《电工电子学》实验指导书

2.利用74LS161芯片（如下图示）连接成十进制计数器，并将其输出

端。3、。2、。八。0接至译码显示器，在实验箱上搭接逻辑电路验证设计结

果。并用双踪示波器观察分频作用。

_CLRVCC引脚输出端符号：

4CLKRCOCO：进位输出端

!AQA

.CP：时钟输入端（上升沿有效）

_BQB

_CQCCR：异步清除输入（低电平有效）

_DQDCTp：计数控制端

ENT

_NpECTy：计数控制端

GNDAD

LODO~D3：并行数据输入端

LD：同步并行置入控制端（低电平有效）

Qo〜Q3:输出端

功能表：

输入输出

CRLDCTPCTTCPDoD,D2D3QoQiQ2Q3

LXXXXXXXXLLLL

HLXXTdo5d2d3dodid2da

HHHHtXXXX计数

HHLXXXXXX保持

HHXLXXXXX保持

3.综合性实验——四人抢答电路的实现：

利用D触发器设计四人抢答电路，画出电路原理图及芯片实现图，并在

实验箱上搭接逻辑电路验证设计结果。

六、实验报告要求

总结触发器的应用。

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石油大学非电类专业《电工电子学》实验指导书

附录I

TPE—DG2电路分析实验箱使用说明书

本产品基本含盖了电工（或电路）实验中常用的弱电类实验，可满足各

类高、中等院校及职业技术学校开设的电工原理、电路分析等课程实验教学

的需要。该机采用单元化设计，每个实验电路模型基本形成，节省接线时间,

使学生有更多时间用于实验分析与测量。

该机工艺采用先进的两用板工艺，正面贴膜，印有原理图及符号，焊有

少数典型元件，便于学生识别，反面为印制导线并焊有相应元器件，结构紧

凑，使用直观、可靠，维修方便、简捷。

一、技术性能

1.电源：AC220V士10%.

2.直流稳压电源：0V〜20V（分0V〜10V、10V〜20V两档）稳压电

源两路。

3.直流恒流源：提供50mA、IOORA两档。

4.直流微安表头：测量范围0〜IOORA

5.实验单元：12个

6.保护箱：铝合金保护箱，外形尺寸为490mmx330mmx150mm,造

型美观。

二、使用方法

1、将标有220V的电源线插入市电插座，接通开关，面极电源指示灯亮,

表示实验箱电源工作正常。

2、实验前应先阅读指导书，在断开电源开关的状态下，按实验线路接

好连接线（实验中用到可调直流电源时，应在该电源调到实验值时

再接到实验线路中），检查无误后再接通主电源。

注：本机采用可叠插式专用插接线，连接牢固可靠，且可一点叠插,

插入后顺时针旋转一定角度（一般V90度）即锁紧，拨出时不要直

接拉导线，需逆时针旋转再拨出，以免损坏。

3、一些实验不需使电源时，实验箱电源不必接通。

4、实验时要更改接线或元器件，应先关断电源开关，插错或多余的线

要拔去，不能一端插在电路上，另一端悬空，防止碰到电路其它部

分。

三、维护及故障排除

1、维护

1）防止撞击跌落。

2）用完后拔下电源插头并关闭机箱，防止灰尘、杂物进入机箱。

3）做完实验后要将面板上插件及连线全部拔出并整理好。

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4）搭接线路时不要接通电源，以防误操作损坏器件。

5）多次使用后可能发生连接线内部接触不良或断开的故障，当实验

连接发生故障时应检查连线。

2、故障排除

注意：打开实验板时必须拔下电源插头！

1）电源无输出：实验箱电源初级接有1A保险管。当输出短路或过载

时，有可能烧断保险管，则需更换同规格保险管。

2）需要维修更换时，先拧下试验板边缘8个自攻螺钉，即可将线路

板与箱体分离。

3）信号源、电源、线路区部分异常（不能调节或无输出等），检查故

障，更换相应元器件。

*特别提示：

1、本实验箱采用的电阻、电住器的功率均较小（1/8W、1W、2W）,

使用时要注意电压、电流及功率的选择.

四、随机附件：

1、插头连线40根（lOcmx1020cmx1030cmx10,40cmx10）

2、叉、夹连接线4根

3、保险管8支（0.1AX3、0.2Ax3、1AX2）

4、使用说明书1本

5、实验指导书1本

五、实验内容

见实验指导书，面板图见图1

六、仪器配置

数字万用表

示波器

功率信号发生器

交流毫伏表

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0A0A

Os

7I7

0—0g

1®1

®网柒空5理器

图1面板图

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附录n

A3380系列钳型表使用说明书

—■、安全说明

A3380系列显钳表是根据IEC1010-1和IEC1010-2-032安全标准规定

设计生产的，符合交直流600VCAT.11.污染等级2o

二

A安全标志

重要要安全标志，参考说明书

J-接地

-

A高压危险

回双重绝缘（11类安全设备）

三、安全使用注意事项

1、在使用仪表前请仔细阅读使用说明书，并特别注意“△”后内容。

2、检查仪表壳体应无破裂损坏现象；表笔绝缘应完好无损，无断线、脱头

和铜线裸露现象，仪表工作不正常时请不要使用。

3、在测量高于60V直流和30V交流以上电压时，应谨慎小心避免触电。

4、为避免损坏仪表，不要输入超过各量程档所规定的最大值。

5、按测量需要，应将量程功能开关置于正确位置。

6、测量时表笔直插到底，保证可靠接触。

7、当改变量程或功能时，表笔要离开测试点，以免有触电的危险。

8、△在进行电流测量时，务必将表笔从仪表上取出。

9、当仪表在进行测量时，绝对不要打开电池盖，以免有触电的危险。

10、在更换电池前，应将表笔离开测试点。

11、不要改变仪表内部电路，以免损坏仪表、危及安全。

12、应还免在阳光直射、高温高湿、易燃易爆以及蒸汽和粉尘的环境使用或

存放。

四、特点

A3380系列显钳表是LCD显示的3%位（3%位）数字钳型多用表，

可用来测量交直流电压、交流电流、电阻、通断、频率、温度、二极管等测

试，并具有数据保持和背光照明功能，该仪表结构精巧、性能稳定、安全可

靠、操作容易，携带方便，是电气测量的理想工具，具有以下特点：

1）厚度为22mm,便于掌握与携带。

2）LCD显示器字高13.5mm。

3）数据保持功能、峰值保持功能（A3382）,便于数据观察、记录。

4）背光照明，延时自动关断，便于较暗环境读数。

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5）所有量程过载全保护。

6）高内阻保证最小的测量误差。

7）采用3只3V钮扣电池CR2032和安全、独立电池盒设计，方便更换

电池。

五、一般特性

最大显示：“1999”和“3999”

采样速率：每秒2〜3次

极性显示：负极性输入显示“一”

过量程显示：仅最高位显示“1”或“0L”

低电池指示：显示符号“盟”

保持：数据保持“H”峰值保持“PH”

背光照明：液晶背光灯约5秒钟后自动断开

工作环境：0—40℃。相对湿度：＜75%

储存环境：温度-10~50℃相对湿度：＜75%

钳头可测导体直径：最大为40mm

外形尺寸：长190X宽64X高22mm

重量：约150g（包括电池和表笔）

附件：测试笔一副，3V电池3只，K型热电偶1根（仅A3383）,使用说明

书1本，工具包一个。

六、技术指标

准确度表达式：土（a%读数+字数），保证期1年

环境条件：温度23±5℃相对湿度＜75%

交直流电压ACV/DCV

准够8度备注

里由王分辨率

ACVDCV

A3383

DC400mVO.lmV/±（0.5%读数+2个字）

有此功

ACVDC4VImV±（1.0%读数+3个字）士（0.5%读数+2个字）

能

AC\DC40VlOmV土（1.0%读数+3个字）士（0.5%读数+2个字）

AC\DC600VIV±（1.5%读数+3个字）±（0.8%读数+2个字）

过载保护：600V直流或交流有效值

输入阻抗：10MQ

频率范围:40~400Hz

交流电流ACA

里程分辨率准确度

2A\4A1mA±（2%读数+5个字）

20A\40A0.01A±（1.5%读数+5个字）

200A\400A0.1A土（1.5%读数+5个字）

<500A±（3%读数+5个字）

600A1A

>500A仅供参考

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电阻Q

里桂分辨率准确度备注

40000.1。±（1.0%读数+2个字）

4KQ1Q土（0.8%读数+2个字）

40KQ10Q±（0.8%读数+2个字）

A3383有此功能

400KQ100Q±（0.8%读数+2个字）

4MQ1KQ±（0.8%读数+2个字）

40MQ10KQ±（2.0%读数+2个字）

2KQ1Q土（0.8%读数+2个字）土（0.5%读数+2个字）

频率Hz

量程分辨率准确度备注

20MHz1Hz土（0.5%读数+4个字）A3382有此功能

40MHz1MHz土（0.5%读数+4个字）A3383有此功能

电容

里柱分辨率准确度备注

40nFlOpF±（2.5%读数+10个字）

400nF100PF±（2.5%读数+5个字）

4pFInF±（2.5%读数+5个字）A3383有此功能

40"lOnF±（2.5%读数+5个字）

lOO^FlOOnF±（5.0%读数+10个字）

（lOOpF量程测量时间需15秒）

温度℃（K型热电偶）

量程分辨率准确度备注

-40-400℃rc±（3.0%读数+1个字）A3383有此功能

七、使用方法

7—1、面板及显示说明:

1、钳头

2、钳头扳机

3、液晶显示器

4、功能按钮

5、量程选择旋钮

6、输入插孔

图1操作面板图

7—2、交流电流测量

区注意：交流电流测量的最大量程为600A,为避免损坏仪表，请不要

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进行超过最大输入电流值的电流测量

M注意：如果不知道被测电流的大小，应该将功能选择开关置于"600A”

档,在逐步调低。

1、将功能开关置于所需电流量程“A」档位。

2、按下板机张开钳口，卡入一根单独的导体。如果卡入两根或两根以

上的导体，测量将无效。

3、为保证测量精度，被测导体应尽量位于钳口中心位置。

4、读取液晶显示器上的被测电流值。如LCD最高位显“1”，说明超量

程，应调高档位。

7—3、交、直流电压测量（ACV、DCV）

M注意:交直流电压测量的最大输入电压为600V,为避免触电或损坏

仪表，请不要进行超过最大输入电压值的电压测量。

1、将功能选择开关旋转到相应的量程档位。

2、将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V”插孔。

3、将表笔接入被测电路。

4、读取液晶显示器上的被测电压值。

5、如LCD上显示“一”号则红表笔连接一端为“负”

7—4、电阻

&注意1、）电阻的最大过载保护为250V直流或交流有效值

2、）仪表设置在测量电阻时,切勿去测量电压,以免损坏仪表内部电路。

3、）表笔开路或被测电阻值超量程将显示“1”、“0L”。

k将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔接入“V/C”插孔

2、将旋钮旋转到“Q”档

3、将表笔接入被用电阻两端

4、读取显示器上的被测电阻值。

7—5、二极管及通断测量

1）将功能灯片置于丹•》）档

2）LCD显示“1”或“OL”，当红表笔接二极管正端，黑表笔接负端

时，LCD显