教学课件-电工学实验与测量(李长霞)

第一章电工技术基础实验实验一直流电路基本定律的验证实验二日光灯电路及功率因数的提高实验三三相交流电路的研究实验四R、L、C串联谐振电路实验五单相变压器实验六三相变压器实验七三相异步电动机的极性测定及启动实验八三相异步电动机的正反转控制线路

实验一直流电路基本定律的验证

一、实验目的

(1)了解电工实验的要求和一般程序及常用设备的使用。

(2)通过电路的连接掌握接线技能，学会检查电路故障和分析实验误差。

(3)掌握电流表、电压表、数字万用表和直流稳压电源的使用方法。

(4)验证欧姆定律、克希荷夫定律、叠加原理及戴维南定理。二、预习要求

(1)复习理论课教材中的相关部分。

(2)了解实验原理、内容及步骤，并估算实验电路中各测量参数的大小。

(3)预习各仪器、仪表的使用方法及注意事项。三、实验原理

(1)欧姆定律：通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，即

(2)克希荷夫定律：在线性电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，即

在线性电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即

(3)叠加原理：在线性电路中，任一支路电流(或支路电压)都是电路中各个电源分别单独作用时在该支路内产生的电流(或电压)的代数和。

(4)戴维南定理：任何一个含独立电源、线性电阻和受控源的二端网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换，该电压源的电压等于二端网络的开路电压，而电阻等于二端网络的全部独立电源置零后的输入电阻。四、实验类型

用GDJ-03实验挂箱上“基尔霍夫定律/叠加原理”线路按图1-1-1接线。

1.实验仪器及材料

2.实验内容及步骤

(1)选定实验线路图，如图1-1-1所示，用DGJ-03挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路模块。图1-1-1

(2)将直流稳压电路稳压电源UA、UB分别调成12V和

6V，分别接入U1输入端、U2输入端。

(3)令U1电源单独作用(将开关S1投向U1侧，开关S2投向短路侧)，用直流电压表和直流电流表(或者数字万用表)分别测量各电阻元件两端电压，将测量值填入表1-1-1，分别测量各支路电流，并将数据填入表1-1-2。

(4)令U2电源单独作用(将开关S2投向U2侧，开关S1投向短路侧），用直流电压表和直流电流表(或数字万用表)分别测量各电阻元件两端电压，将测量值填入表1-1-1，将各支路电流填入表1-1-2。

(5)令U1和U2电源共同作用(开关S1和S2分别投向U1和U2侧)，用直流电压表和直流电流表(或数字万用表)分别测量各电阻元件两端电压，将测量值填入表1-1-1，将各支路电流填入表1-1-2。

(6)将R5(330Ω)电阻换成二极管IN4007，将开关S3投向二极管IN4007侧，重复(1)～(5)的测量过程，将数据填入表

1-1-3。

(7)任意按下某个故障按键，重复实验内容(4)的测量和记录，再根据测量结果判断出故障的性质。

根据图1-1-1的实测电阻R1、R2、R3及其实测电压，即可得到电流叠加：

3.实验注意事项

(1)用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压时，必须弄清楚仪表的极性，正确判断测得值的“+”、

“-”号。

(2)用数字万用表测量电压时，正确接好电路，用DC20V直流电压挡测量，注意电流参考方向。

(3)更换仪表量程以对应所测参数的测量范围。五、重要定律验证

1.戴维南定律的验证

根据戴维南定理，任何一个有源二端网络，都可用一个电压源和电阻串联的等效电路来替换。

(1)按图1-1-2所示电路接线，调节E1、E2分别为6V、

12V，断开负载电阻R3，在有源二端网络输出开路时，用数字万用表DCV20V挡直接测量其开路电压UOC，然后再将输出端短路，用DCA200mA挡(注意表笔插孔)测出短路电流ISC，算出有源二端网络等效内阻R0。图1-1-2有源二端网络等效内阻测量法电路

(2)按图1-1-3所示电路接线，用数字万用表测量出R1、R2并联后的等效电阻R0，并与用R0=算出的R0进行

比较。图1-1-3等效电阻测量电路

2.诺顿定律的验证

根据诺顿定律，任何一个线性有源二端网络，都可用一个电流源与一个电阻并联的等效电路来替换，此时电流源

IS等于这个有源二端网络的短路电流ISC，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置为零时的等效电阻。

(1)按图1-1-4所示电路接线。用短路电流法测定诺顿

等效电路的ISC、R0，并接入恒流源IS=10mA，不接入RL测

出ISC。图1-1-4

(2)用开路电压法测定戴维南等效电路的UOC、R0，并接入稳压电流US=12V，不接入毫安表，测出UOC。将测量的数据填入表1-1-4，将测得的R0与计算值进行比较。实验二日光灯电路及功率因数的提高

一、实验目的

(1)了解R、L、C在日光灯电路中的作用，学会日光灯电路的安装以及故障的排除。

(2)学会正确使用单相功率表。

(3)理解提高功率因数的实际意义，掌握提高功率因数的方法。

(4)熟悉R、L、C元件在交流电路中的特性。

①掌握交流串联电路中，总电压和分电压的关系。

②掌握交流并联电路中，总电流和分电流的关系。二、预习要求

(1)复习教材中的相关部分。

(2)阅读实验指导书，了解实验原理和步骤，并估算各测量参数。

(3)预习各仪器、仪表的使用方法及注意事项。三、实验原理

1.各部件的结构及作用

日光灯电路由灯管、镇流器和启辉器组成，如图1-2-1

所示。图1-2-1日光灯实验电路图

2.工作原理

当日光灯接通电源后，日光灯并未立即点燃，电源电压全部加在启辉器的两个电极的触头之间，其间隙发生辉光放电，电弧加热双金属片，使其向左边伸开，两触头接触，接通灯丝电路，加热灯丝。同时，启辉器两触头闭合后，其间电阻减少，电流经过时产生的热量很少，使双金属片冷却，两触头断开，切断灯丝电路。与此同时，镇流器两端产生高的自感电势与电源电压一起加在灯管两端，使灯丝发射的电子急速飞向阳极，电子急速运动的过程中，和管内氩气、水银蒸气分子相碰撞，使其电离产生辉光放电，在放电过程中会产生大量的紫外线，照射管壁上的荧光粉而发光，供照明用。

3.电感性负载电路功率因素的提高

在电感性负载两端并联一个适当的电容器，该电容有以下作用：

(1)由于I1和IC反相而相互抵消，使电路总电流I减少很多，如图1-2-2所示。电路消耗的功率从P=UI1cosj1变为P=UIcosj。图1-2-2

(2)相位差角大大减小，即j＜j

1，使整个电路的功率因素提高很多。功率因素表达式为

日光灯电路可近似地当做RC串联电路，并联电容器前日光灯电路的功率因数较低，一般为0.5左右，并联适当的电容器后，功率因数可提高至近于1，所需并联的电容器电容值可按下式计算，即五、实验内容

(1)研究日光灯电路中各部分的结构及作用。

(2)学习单相功率表的正确使用。

(3)按实验电路图1-2-1进行接线，将日光灯各部件及仪表连接好，经检查无误后通电进行实验。

(4)不接电容器C时，分别测量电路中的P、U、UR、UL、I，填入表1-2-1。

(5)并联电容器C(C=1μF)时，分别测量电路中的P、U、UR、UL、I，填入表1-2-1。

(6)将电容器换为C=2.2μF及C=4.7μF，重复以上实验，并将数据填入表1-2-1中。六、实验总结

(1)总结串联交流电路中总电压与各元件上的电压间的关系，并联电路中总电流与支路电流之间的关系。

(2)并联电容后，为什么总电流会减小？此时日光灯吸收的功率是否减少？为什么？

实验三三相交流电路的研究

一、实验目的

(1)学习三相负载的星形连接和三角形连接。

(2)验证对称三相电路中负载星形连接时相电压和线电压、相电流和线电流的关系。

(3)验证对称三相电路中负载三角形连接时相电压和线电压、相电流和线电流的关系。

(4)了解三相电路的对称与不对称的概念以及不对称负载星形连接时中线的作用。

(5)学习用二瓦特计测定三相功率。二、预习要求

(1)复习理论课教材中的相关部分。

(2)阅读实验指导书，了解实验原理和步骤，并估算各测量参数。

(3)预习各仪器、仪表的使用方法及注意事项。三、实验原理

1.三相负载的连接

三相负载有星形连接和三角形连接两种方式。在星形连接中，分为有中线和无中线两种情况。

2.负载对称三相电路的基本关系

负载星形连接时

负载三角形连接时

3.负载不对称的情况

星形无中线不对称三相负载，各相负载电压不对称，会造成各相负载不能正常工作。为使各相电压对称，星形连接时均有中线，称为三相四线制。

4.三相功率的测定

(1)三相四线制的功率的测定用三瓦特计法，其接线如图1-3-1(a)所示，每一瓦特计测出一相功率，三相总功率则

等于三表指示值之和。在实验中，用一个功率表分别测出各相功率，然后相加。对于负载对称的情况也可用测一相再乘3的办法。

(2)对于三相三线制，由于没有中线，有IA+IB+IC=0关系，因而可用二瓦特计法测出三相功率。在对称条件下，三相总功率为其中j为相电压与相电流间的相位差，其接线方法如图1-3-1(b)所示。图1-3-1三相功率的测定

5.中线的作用

在不对称星形负载没有中线时，负载线电压对称，但相电压不对称，负载中性点发生位移，如图1-3-2所示。图1-3-2位形图五、实验内容

1.三相负载星形连接

三相四线制供电，如图1-3-3所示。图1-3-3负载的星形连接

2.负载星形不对称接

(1)按图1-3-3所示线路连接实验电路。

(2)将三相自耦调压器的旋柄置于输出为0V的位置(即逆时针旋到底)。

(3)启动实验装置台电源(绿色按钮)，然后调节自耦调压器的输出，使输出的三相线电压为220V。

(4)启动实验装置台时，负载端开关必须打开，不能闭合。

(5)测量各电压电流数量并填入表1-3-1中。

3.三相负载的三角形连接

三相负载的三角形连接就是将各相负载的始端、末端依次相连，然后将三个连结点接至电源，如图1-3-4所示。图1-3-4负载的三角形连接三相负载三角形连接时，形成对称负载和不对称负载。测量各相负载线电压、线电流以及相电流变化情况，记录于表1-3-2中。六、实验总结

(1)根据实验数据，总结负载对称时，星形接法和三角形接法中负载线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。

(2)根据实验结果，说明在三相四线制供电线路中，中线上不允许安装熔断器的道理。实验四R、L、C串联谐振电路

一、实验目的

(1)用实验数据绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。

(2)理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数(Q值)的物理意义及测定方法。

(3)学习使用音频信号发生器、毫伏表及双线示波器。二、预习要求

(1)复习理论课教材中相关部分。

(2)阅读实验指导书，了解实验原理和步骤，并估算各测量参数。

(3)预习各仪器、仪表的使用方法及注意事项。三、实验原理

(1)如图1-4-1所示，在R、L、C的串联谐振电路中，当正弦交流信号源的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之

改变，电路中的电流也随f而变化。取电阻R上的电压UR作为零响应，以输入电压Ui为纵坐标，以f为横坐标绘出光滑的曲线，即为幅频特性曲线，如图1-4-2所示。图1-4-1串联谐振电路图1-4-2串联电路的幅频特性

(2)在即幅频特性曲线尖峰所在的频点，该频率为谐振频率。此时，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小，在输入电压Ui为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压Ui同相位。从理论上讲，此时Ui=UR=Uo，UL＝UC=QUi，式中的Q为电路的品质因数。

(3)电路品质因数Q值的两种测试方法：

①根据公式测试UC与U分别为谐振时C、L上的电压。

②是通过测试谐振曲线的通频带宽度，即

Δf=f2－f1

再根据求出Q值。上式中f为谐振频率，f2、f1是幅度下降到最大值的＝0.707倍时的上、下频率点。五、实验内容

(1)按图1-4-3连接好谐振电路，用真空管毫伏表测试电压，用示波器监视信号输出，输出电压≤3V，保持不变。图1-4-3

(2)找出电路谐振器的f0。方法是将真空管毫伏表的测试表笔两端分别放在R(电阻)上，手动调节信号源的频率使之逐渐变大，即fi逐渐增大，但信号源的输出幅度为一定值，当Uo的读数为最大值时，读出频率计上的频率值即为电路的谐振频率f0，并测试在L、C上产生的UL、UC的数据，记入表1-4-1中。

(3)在谐振点的两侧，按频率的递增或递减，依次取几个测量点，逐点测出UR、UL、Uo的值，并记入表1-4-1中。

(4)改变电阻值，重复步骤(2)、(3)的测试过程，并把所测试的数据填入表1-4-2中。六、实验总结

(1)测试频率点的选择：在f左右多选择几点，谐振频率测试前，用示波器监视其输出幅度，让其保持在3V。

(2)总结并分析RLC串连谐振电路的工作原理，并加以说明。实验五单相变压器

一、实验目的

(1)了解单相变压器空载和短路实验的方法。

(2)通过空载和短路实验测定单相变压器的变化和参数。

(3)通过负载实验测取单相变压器的运行特性。二、预习思考

(1)变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压分别加在哪一方较合适？

(2)在空载和短路实验中，各种仪表应怎样连接才能使测量误差最小？

(3)如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗？三、注意事项

(1)在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置及量程选择。

(2)做短路实验时操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。四、实验仪器及材料

(1)实验设备。本实验使用DDSZ-1型实验装置。

(2)挂箱排列顺序：

D33、D32、D34-3、DJ11、D42、D43、D51。五、实验内容

1.空载实验

(1)在三相调压交流电源断电的条件下，按图1-5-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量PN=77W，U1N/U2N=220V/55V，I1N/I2N=0.35A/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。图1-5-1空载实验接线图

(2)选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。

(3)合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了

三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压

U0=1.2UN，然后逐次降低电源电压，在0.2UN～1.2UN的

范围内，测取变压器的U0、I0、P0。

(4)测取数据时，U=UN点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7或8组。记录于表1-5-1中。

(5)为了计算变压器的变化，在UN以下测取原侧电压的同时，测出副侧电压数据也记录于表1-5-1中。

2.短路实验

(1)按下控制屏上的“关”按钮，切断三相调压交流电源，按图1-5-2接线(以后每次改接线路都要关断电源)。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。

(2)选好所有电表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。

(3)接通交流电源，逐次缓缓增加输入电压，直至短路电流等于1.1IN，在0.2IN～1.1IN范围内测取变压器的UK、IK、PK。

(4)测取数据时，IK=IN点必须测，共测取数据6或7组记录表1-5-2中，实验时记下环境温度(℃)。图1-5-2短路实验接线图

3.负载实验

实验线路如图1-5-3所示。变压器低压线圈接电源，高压线圈经过开关S1和S2，接到负载电阻RL和电抗XL上。RL选用D42上900Ω加上900Ω共1800Ω阻值，XL选用D43，功率因数表选用D34-3，开关S1和S2选用D51挂箱。

(1)纯电阻负载(cosj2=1)。

①将调压器旋钮调到输出电压为零的位置，S1、S2打开，负载电阻值调到最大。图1-5-3负载实验接线图②接通交流电源，逐渐升高电源电压，变压器输入电压U1=UN。

③保持U1=UN，合上S1，逐渐增加负载电流，即减小负载电阻RL的值，在从空载到额定负载的范围内，测取变压器的输出电压U2和电流I2。

④测取数据时，I2=0和I2=I2N=0.35A必测，共取数据6或7组，记录于表1-5-3中。

(2)阻感性负载(cosj2=0.8)。

①用电抗器XL和RL并联作为变压器的负载，S1、S2打开，电阻及电抗值调至最大。

②接通交流电源，升高电源电压至U1=U1N。

③合上S1、S2，在保持U1=UN及cosj2=0.8的条件下，逐渐增加负载电流，在从空载到额定负载的范围内，测取变压器的U2和I2。

④测取数据时，I2=0，I2=I2N两点必测，共测取数据6或7组，记录表于1-5-4中。六、实验报告

1.计算变比

由空载实验测变压器的原、副侧电压的数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。

2.绘出空载特性曲线和计算激磁参数

(1)绘出空载特性曲线U0=f(I0)，P0＝f(U0),cosj0=f(U0)。其中

(2)计算激磁参数。从空载特性曲线上查出对应于U0=UN时的I0和P0值，并由以下三式算出激磁参数。

3.绘出短路特性曲线和计算短路参数

(1)绘出短路特性曲线UK=f(IK)、PK=f(IK)、cosjK=f(IK)。

(2)计算短路参数。从短路特性曲线上查出对应于短路电流IK=IN时的UK和PK值，由以下三式算出实验环境温度为θ(℃)时的短路参数。

折算到低压侧：由于短路电阻rK随温度变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工作温度75℃时的阻值。

式中，234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数，应改为228。计算短路电压(阻抗电压)百分数：

IK=IN时短路损耗PKN=IN2rk75℃。

4.画等效电路

利用空载和短路实验测定的参数，画出被测变压器折算到低压侧的“T”型等效电路。

5.变压器的电压变化率Δu

(1)绘出cosj2=1和cosj2=0.8两条外特性曲线(U2=f(I2))，由特性曲线算出I2=I2N时的电压变化率为

(2)根据实验求出的参数，算出I2=I2N、cosj2=1和I2=I2N、cosj2=0.8时的电压变化率为

将两种计算结果进行比较，并分析不同性质的负载对变压器输出电压U2的影响。

6.绘出被测变压器的效率特性曲线

(1)用间接法算出cosj2=0.8不同负载电流时的变压器效率，记录于表1-5-5中。

式中：

(2)由计算数据绘出变压器的效率曲线η=f(I2*)。

(3)计算被测变压器η=ηmax时的负载系数βm。实验六三相变压器

一、实验目的

(1)了解三相变压器空载和短路实验的方法。

(2)通过空载和短路实验，测定三相变压器的变化和参数。

(3)通过负载实验，测取三相变压器的运行特性。二、预习思考

(1)如何用双瓦特计法测三相功率？空载和短路实验应如何合理布置仪表？

(2)三相心式变压器的三相空载电流是否对称？为什么？

(3)如何测定三相变压器的铁耗和铜耗？

(4)变压器空载和短路实验时应注意哪些问题？一般情况下电流应加在哪一方比较合适？三、注意事项

在三相变压器实验中，应注意电压表、电流表和功率表的合理布置及量程选择。做短路实验时操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。五、实验内容

1.测定变比

实验线路如图1-6-1所示，被测变压器选用DJ12三相三线圈心式变压器,额定容量PN=152/152/152W,UN=220/110/55V,IN=0.4/1.38/1.6A。实验时，只用高、低压两组线圈，低压线圈接电源，高压线圈开路。将三相交流电源调到输出电压为零的位置。开启控制屏上电源总开关，按下“开”按钮。电源接通后，调节外加电压U=0.5UN=27.5V，测取高、低压线圈的线电压UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca，记录于表1-6-1中。图1-6-1三相变压器变化实验接线图计算：

变化K:

平均变比：

2.空载实验

(1)将控制屏左侧三相交流电源的调压旋钮调到输出电压为零的位置，按下“关”按钮，在断电的条件下，按图1-6-2接线。变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。图1-6-2三相变压器空载实验接线图

(2)按下“开”按钮接通三相交流电源，调节电压，使变压器的空载电压U0L=1.2UN。

(3)逐次降低电源电压，在0.2UN～1.2UN范围内，测取变压器三相线电压、线电流和功率。

(4)测取数据时，其中U0=UN的点必测，且在其附近多测几组。共取数据8或9组记录于表1-6-2中。

3.短路实验

(1)将三相交流电源的输出电压调至零值。按下“关”按钮，在断电的条件下，按图1-6-3接线。变压器高压线圈接电源，低压线圈直接短路。

(2)按下“开”按钮接通三相关流电源，调节电压，使变压器的短路电流LKL=1.1IN。

(3)逐次降低电源电压，在1.1IN～0.2IN的范围内，测取变压器的三相输入电压、电流及功率。

(4)测取数据时，其中IKL＝IN点必测，共取数据5或6组，记录于表1-6-3中。实验时记下环境温度(℃)，作为线圈的实际温度。图1-6-3三相变压器短路实验接线图

4.纯电阻负载实验

(1)将电源电压调至零，按下“关”按钮，按图1-6-4接线。变压器低压线圈接电源，高压线圈经开关S接负载电阻RL，RL选用D42的1800Ω变阻器共三只，开关S选用D51挂件。将负载电阻RL阻值调至最大，断开开关S。

(2)按下“开”按钮接通电源，调节交流电压，使变压器的输入电压U1=UN。

(3)在保持U1=U1N的条件下，合上开关S，逐次增加负载电流，从空载到额定负载范围内，测取三相变压器的输出线电压和线电流。

(4)测取数据时，I2=0和I2=IN两点必测，取其数据7或8组记录于表1-6-4中。图1-6-4三相变压器负载实验接线图六、实验报告

1.计算变压器的变化

根据实验数据，计算各线电压之比，然后取其平均值作为变压器的变比。

2.根据空载实验数据作空载特性曲线并计算激磁参数

(1)绘出空载特性曲线U0L=f(I0L)，P0=f(U0L)，cosj0=f(U0L)。表1-6-2中，各数据的关系为

(2)计算激磁参数。从空载特性曲线查出对应于U0L=UN时的I0L和P0值，并由以下三式求取激磁参数。

3.绘出短路特性曲线并计算短路参数

(1)绘出短路特性曲线UKL=f(IKL)，PK=f(IKL)，cosjK=

f(IKL)。式中

(2)计算短路参数。从短路特性曲线查出对应于IKL=IN

时的UKL和PK值，并由下式算出实验环境温度θ℃时的短路

参数折算到低压侧：换算到基准工作温度下的短路参数rK75℃和zK75℃(换算方法见实验五内容)，计算短路电压百分数：

计算IK＝IN时的短路损耗：

4.画等效电路

根据空载和短路实验测定的参数，画出被测变压器的“T”型等效电路。

5.变压器的电压变化率

(1)根据实验数据绘出cosj2=1时的特性曲线U2=f(I2)，由特性曲线计算出I2=I2N时的电压变化率：

(2)根据实验求出的参数，算出I2=IN，cosj2=1时的电压变化率：

6.绘出被测变压器的效率特性曲线

(1)用间接法算出在cosj2=0.8时，不同负载电流所对应的变压器效率并记录于表1-6-5中。

(2)计算被测变压器η=ηmax时的负载系数βm。实验七三相异步电动机的极性测定及启动

一、实验目的

(1)学习测取异步电动机定子三相绕组及其首尾端的实验方法。

(2)掌握异步电动机绕组的星形及三角形接法。

(3)掌握异步电动机的启动方法。二、预习思考

(1)异步电动机有哪些启动方法？

(2)如何用实验方法来判定异步电动机绕组的首末端？为什么要判断首末端？

(3)为什么要降压启动？三、实验仪器及材料

(1)实验设备，本实验使用DDSZ-1型实验装置。

(2)屏上挂件排列顺序为：D33、D32、D34-3、D31、D42、D51、D43。

三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。四、实验内容

1.判定定子绕组的首末端

先用万用表测出各相绕组的两个线端，将其中的任意两相绕组串联，如图1-7-1所示。图1-7-1三相交流绕组首末端测定

2.星形-三角形(Y-△)电动机的启动

(1)按图1-7-2接线。线接好后把调压器退到零位。

(2)三刀双掷开关合向右边（Y接法）。合上电源开关，逐渐调节调压器使电压升至电机额定电压220V。断开电源开关，待电机停转。

(3)合上电源开关，观察启动瞬间电流，然后把S合向左边(△接法)，使电机正常运行，整个启动过程结束。观察启动瞬间电流表的显示值并与其他启动方法进行定性比较。图1-7-2三相鼠笼式异步电机星形-三角形启动

3.自耦变压器的启动

(1)按图1-7-3接线，电机绕组为△接法。

(2)三相调压器退到零位，开关S合向左边。自耦变压器选用D43挂箱。

(3)合上电源开关，调节调压器使输出电压达到电机额定电压220V。断开电源开关，待电机停转。

(4)开关S合向右边，合上电源开关，使电机由自耦变压器降压启动（自耦变压器抽头输出电压分别为电源电压的40％、60%和80%)，经过一定时间再把S合向左边，使电机按额定电压正常运动，整个启动过程结束。观察启动瞬间电流，并进行定性比较。图1-7-3三相鼠笼式异步电机自耦变压器法启动五、实验报告

(1)回答预习思考部分中的思考题。

(2)画出几种降压启动线路图。

(3)归纳实验注意事项。实验八三相异步电动机的正反转控制线路

一、实验目的

(1)通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。

(2)掌握手动控制正反转、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转以及按钮和接触器双重联锁正反转等控制线路的不同接法，并熟悉操作过程中的不同之处。二、预习思考

(1)什么是自锁？什么是互锁？

(2)在异步电动机正反转控制线路中，哪些触点起自锁作用？哪些触点起互锁作用？三、实验仪器及材料

(1)实验设备。本实验使用DDSZ-1型实验装置。

(2)挂箱排列顺序：D61、D62。

1.倒顺开关正反转控制线路

(1)旋转调压器旋钮将三相调压电源U、V、W输出线电压调至220V，按下“关”按钮切断交流电源。

(2)按图1-8-1接线，图中Q1(用以模拟倒顺开关)、FU1、FU2、FU3选用D62挂件，电机选用DJ24(△/220V)。

(3)启动电源后，把开关Q1扳向“左合”位置，观察电机转向。

(4)运转半分钟后，把开关Q1扳向“断开”位置后，再扳向“右合”位置，观察电机转向。图1-8-1倒顺开关正反转控制线路四、实验内容

2.接触器联锁正反转控制线路

(1)按下“关”按钮切断交流电源。按图1-8-2接线，图中

SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24(△/220V)。经指导老师检查无误后，按下“开”按钮通电操作。图1-8-2接触器联锁正反转控制线路

(2)合上电源开关Q1，接通220V三相交流电源。

(3)按下SB1，观察并记录电动机M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。

(4)按下SB3，观察并记录电动机M的运转状态、接触器各触点的吸断情况。

(5)再铵下SB2，观察并记录电动机M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。

3.按钮联锁正反转控制线路

(1)按下“关”按钮切断交流电流。按图1-8-3接线，图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24(△/220V)。检查无误后，按下“开”按钮完成通电操作。

(2)合上电源开关Q1，接通220V三相交流电源。

(3)按下SB1，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。

(4)按下SB3，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。

(5)按下SB2，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。图1-8-3按钮联锁正反转控制线路

4.按钮和接触器双重联锁正反转控制线路

(1)按下“关”按钮切断三相交流电源。按图1-8-4所示接线，图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，电机选用DJ24

(△/220V)。经检查无误后，按下“开”按钮完成通电操作。

(2)合上电源开关Q1，接通220V交流电源。

(3)按下SB1，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。

(4)按下SB2，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。

(5)按下SB3，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。五、实验报告

(1)回答预习思考部分中的思考题。

(2)画出以上各种控制线路图。

(3)归纳实验注意事项。第二章电子技术基础实验实验一常用电子仪器使用练习实验二小信号共射极放大器实验三电压串联负反馈放大器实验四集成运算放大器及其应用实验五单相整流、滤波和三端稳压电路实验六组合逻辑的设计与测试实验七触发器及其应用实验八计数器及其应用实验一常用电子仪器使用练习

一、实验目的

(1)学习示波器、信号发生器、数字万用表、晶体管毫伏表及直流稳压电源的使用方法。

(2)掌握仪器面板上旋钮和接线柱的作用。

(3)重点练习示波器的应用，包括信号的观察及频率、电压、相位关系等参数的测量。二、预习要求

参阅本书第五章，了解各种常用电子仪器的主要性能指标、使用方法及注意事项等。三、实验原理

电子技术基础实验中最常用的电子仪器有示波器、信号发生器、数字万用表、晶体管毫伏表、直流稳压电源等。它们的主要用途及相互关系如图2-1-1所示。图2-1-1常用电子仪器用途示意四、实验仪器及材料

请学生根据实验室的具体情况填写表格中实验仪器的型号和数量。

1.了解仪器的主要技术指标

电子仪器只能在技术指标允许的范围内工作，因此，只有在了解技术指标后，才能合理而安全地使用仪器，并使测量结果正确有效。

2.熟悉仪器的使用方法和注意事项

仪器的使用必须严格按手册规定的方法、顺序进行操作；否则，不但得不到正确的测试结果，还可能导致仪器和被测元件损坏。例如电子电压表，它的两个输入端，一个是接地端，另一个是非接地端，测试时应先将接地端与被测信号的接地端（公共端）相连，然后再连接非接地端。否则指针将发生很大摆动而被打坏。

3.搞清仪器面板上旋钮和开关的名称、作用及调节方法

这是保证仪器正常工作和测试结果准确的关键。注意旋钮的方向和极限位置，要轻而缓慢地转动，切忌用力过猛。如发现开关、旋钮松动，必须修理后才能继续使用。

4.了解仪器的结构框图和原理图

这将有助于仪器的正确使用，并为仪器维修工作提供技术资料。

5.实验仪器和被测电路共地

在进行电子实验时，往往需要同时使用多台电子仪器，这时应特别注意各电子仪器的“共地”问题，即各台仪器以及被测电路的地端，都应可靠地连在一起，如图2-1-2所示。图2-1-2实验仪器和被测电路共地

6.正确选择测量仪器的功能和量程

为防止仪器损坏，也为了得到尽可能精确的测量，在仪器接入被测电路之前，必须先正确调整仪器面板上有关的开关、旋钮，选择好合适的功能和量程。在测量值不能估计的情况下，应将仪器的“衰减”或“量程”旋钮放在较大的挡位，以免仪器过载而损坏。

7.正确连接电源

在连接仪器电源时，应先检查供电电压与仪器工作电压是否相符，仪器的电源电压变换装置是否安插或扳置在相应电压值位置。对于有通风设备的电子仪器，开机通电后应注意内部风扇工作是否正常，若不正常应立即关掉电源，否则仪器会被烧坏。五、实验内容

1.用数字万用表测直流电压

用数字万用表的直流电压挡测量直流稳压电源的输出电压，记录稳压电源输出指示值和数字万用表实测值，并比较其误差的大小，完成表2-1-1。测量时数字万用表的量程要选择适当，以使读数准确。注意稳压电源的输出端及万用表的正、负极性的正确配合。

2.用晶体管毫伏表测量信号发生器的输出电压

调节信号发生器的输出电压（有效值）为不同数值，并将信号发生器的输出衰减开关置于0dB、20dB、40dB、60dB的位置，测量其对应的输出电压值，记录输出电压（有效值）指示值和晶体管毫伏表实测值，并比较其误差的大小，完成表2-1-2。测量时晶体管毫伏表的量程要选择适当，以使读数准确。注意不要过量程。

3.示波器的使用

(1)将示波器电源接通1至2分钟后，调节有关旋钮，使荧光屏上出现扫描线，熟悉“辉度”、“聚焦”、“X轴移位”、“Y轴移位”等旋钮的作用。

(2)启动音频信号发生器，调节其输出电压(有效值)为1～5V，频率为1kHz，将其信号与示波器的CH1或CH2插口接通，将触发方式开关置“自动”位置，触发源选择开关置“内”，内触发选择开关置“常态”。用示波器观察信号电压波形，熟悉V/div垂直灵敏度开关、t/div扫速开关等旋钮的作用。

(3)用示波器和晶体管毫伏表测量信号参数。将信号发生器频率分别调为100Hz、1kHz、10kHz、100kHz，有效值均为1V的正弦波信号，调节V/div垂直灵敏度开关，将t/div扫速开关微调旋钮置“校准”位置，调节V/div垂直衰减器，将t/div扫速开关置适当位置，使波形清晰、稳定。测量信号源输出电压频率及峰-峰值，完成表2-1-3。

(4)用示波器测量方波信号参数。调节信号发生器输出电压(有效值)为1V、频率为1kHz的方波信号，调节V/div垂直灵敏度开关、t/div扫速开关微调钮置“校准”位置，调节V/div垂直衰减器，将t/div扫速开关置适当位置，使波形清晰、稳定。测量方波信号源输出电压频率及时间参数，完成表2-1-4。

(5)测量两波间相位关系。按图2-1-3连接实验电路，将信号发生器的输出电压调至频率为1kHz，幅值为2V的正弦波，经RC移相网络获得频率相同但相位不同的信号Vi和VR，分别加到双踪示波器CH1和CH2输入端。图2-1-3两波形间相位差测量电路把显示方式开关置“交替”挡位，将CH1和CH2输入耦合开关置“⊥”挡位，调节↓↑移位旋钮，使两条扫描基线重合，再将输入耦合开关置“AC”挡位，调节扫速开关及CH1、CH2灵敏度开关，此时在荧光屏上将显示出Vi、VR两个相位不同的正弦波形，如图2-1-4所示。图2-1-4双踪示波器显示两相位不同的正弦波两波形的相位差为

式中：xT为周期所占刻度格数；x为两波在X轴方向差距格数。

记录两波相位差于表2-1-5中。六、实验总结

总结用示波器测量信号电压和频率的操作过程。实验二小信号共射极放大器

一、实验目的

(1)按所给电路原理图，学习电路布线、元器件合理布置及焊接方法。

(2)观察并测定电路参数的变化对放大电路的Q、AU及输出波形的影响。学习Q的调整方法。

(3)掌握放大器的输入电阻、输出电阻的测试方法。

(4)进一步练习示波器、音频信号发生器、数字万用表、晶体管万用表、直流稳压电源的正确使用方法。二、预习要求

阅读本书及理论教材中有关共射极放大电路的工作原理及基本关系式，并估算实验电路各性能指标。三、实验原理

图2-2-1为分压式单管放大实验电路图。偏置电路采用Rb1和Rb2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻Re，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入信号Ui之后，在放大器的输出端便可得到一个与Ui相位相反，幅值被放大了的输出信号Uo，从而实现了电压放大。图2-2-1共射极偏置单管放大电路四、实验仪器及材料

请学生根据实验室的具体情况填写表格中实验仪器的型号和数量。五、实验内容

(1)按电路图进行接线，经检查无误后通电进行实验。

(2)观察RW、RL对放大电路的静态工作点(Q)、电压放大倍数(AU)及输出波形的影响。

①静态测试。测试条件：RL=∞，将输入端短接，调节RW为某一合适值(Ic=1mA)，测量Q各数值，记入表2-2-1中。②动态测试。在上述静态下(RW为合适值，Ic=1mA)

将输入端短接线拆除，接入输入信号Ui=10～30mV，f=

1000Hz，分别观察RL=∞，RL=2.4kΩ时输出电压波形，并在不失真的条件下测量输出电压Uo，计算电压放大倍数AU，并与估算值进行比较。完成表2-2-2。

(3)观察静态工作点(Q)对输出波形的影响。逐渐减小RW，观察微安表(μA)、毫安表(mA)及输出波形的变化。观察当RW为最小时的输出波形，测量此时的静态工作点。

逐渐增大RW，观察微安表(μA)、毫安表(mA)及输出波形的变化。观察当RW为最大值时的输出波形，测量此时的静态工作点。完成表2-2-3。在调整静态工作点的过程中，我们已经观察到静态工作点对输出波形的影响。当RW阻值过大时，静态工作点将过低而靠近截止区，输出电压的正半波出现畸变，严重时可看

到削波现象，这表明放大电路出现了截止失真，波形如图

2-2-2(a)所示。当RW阻值过小时，静态工作点将过高而靠近饱和区，输出电压的负半波出现畸变，甚至出现削波现象，这表明放大电路出现了饱和失真，波形如图2-2-2(b)所示。图2-2-2失真的波形图

(4)输入电阻和输出电阻的测量。先置Ic=1mA，RL=

2.4kΩ，输入信号Ui=10~300mV，f=1000Hz，在输出电压波形不失真的条件下，测量输出电压US、Ui、UoL，记入

表2-2-4。

(5)测量幅频特性曲线。置Ic=1mA、RL=2.4kΩ，保持输入信号Ui(US)的幅度不变，改变信号源频率f，逐点测出相应的输出电压Uo，记入表2-2-5。六、实验总结

(1)总结RW、RL变化后对Q、AU及输出波形的影响。

(2)分析输出波形失真的原因，并提出解决办法。实验三电压串联负反馈放大器

一、实验目的

(1)理解二级放大电路组成电压串联负反馈电路的开环和闭环的含义及接线方法。

(2)掌握二级电压串联负反馈放大电路的静态工作点及动态调试方法。

(3)掌握二级电压串联负反馈开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的测试方法。二、预习要求

复习教材中有关负反馈放大器的内容，并估算实验电路图中的静态工作点。三、实验原理

电压串联负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用。虽然它使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器动态指标，可稳定放大器倍数，改变输入、输出电阻，减少非线性失真和展宽通频带。

电压串联负反馈放大电路的实验电路如图2-3-1所示。图2-3-1带有电压串联负反馈的二级阻容耦合放大器图2-3-1所示为带有负反馈的两极阻容耦合放大器，在电路中通过RW2又从输出端Uo引入到输入端，在晶体管T1的发射极上，通过发射极电阻及电容RE1、CE1上产生反馈电压UF。根据反馈的UF分析可知，它属于电压串联负反馈。其主要性能指标及计算方法如下：

(1)闭环电压放大倍数为

(2)反馈系数为

(3)反馈输入电阻为

Ri为基本放大器的输入电阻（不包括偏置电阻）。

(4)反馈输出电阻为四、实验仪器及材料

请学生根据实验室的具体情况填写表格中实验仪器。五、实验内容

1.测量静态工作点

按图2-3-1所示接实验电路。UCC=12V，Ui=0时用数字万用表DCV20V挡分别测量第一级、第二级的静态工作点，记录于表2-3-1中。

2.测量电压放大倍数AU和输出电阻Ro

为了测试方便，将测试电压放大倍数与测试输出电阻同时进行。要求如下：在测试带负载和不带负载时的开环电压放大倍数时，在放大器的B点加f=1kHz正弦信号，在Ui幅度保持不变、输出波形不失真的情况下进行测试。将测试值记录于表2-3-2中。

3.输入电阻测试

在测试输入电阻时，输入信号VS应加在输入A端，利用输入端取样电阻RS求取输入信号电流Ii，通过测试RS前后信号电压US和Ui换算获得。测试输入电阻时可将负载开路，且要求在输出Uo波形不失真的情况下进行,将测试值记录于表2-3-3中。

4.观察改善频率响应

频率响应(如图2-3-2所示)是指幅频特性曲线中的通频带宽度fBW，它是上限截止频率fH与下限截止频率fL之差，其测试方法是在放大器输入端A处加1kHz正弦信号，接上负载，在输入信号Ui大小保持不变条件下，并要求输出Uo波形不失真，测得中频区输出电压Uo，然后改变输入信号频率，当频率下降和升高，使输出电压分别下降到时所对应的频率，即为下限和上限截止频率。开环和闭环放大电路对频率响应的测试方法相同，将测试值记录于表2-3-4。图2-3-2二级放大幅频特性曲线

5.观察改善非线性失真

在开环和负载开路情况下，在输入端B处加入频率为

1kHz的正弦信号，加大Ui信号，用示波器观察输出Uo失真的波形，然后在相同Ui情况下，将电路接成闭环状态，再观察Uo波形是否失真。六、实验总结

(1)将基本放大器和负反馈放大器动态参数的实测值和理论估算值进行比较。

(2)根据实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。实验四集成运算放大器及其应用

一、实验目的

(1)了解运算放大器各引脚的功能。

(2)研究集成运算放大器构成比例、加法、减法、同相微分积分等运算电路。

(3)了解用集成运算放大器构成RC串、并联正弦波振荡电路的测试方法。二、预习要求

复习教材中有关集成运算放大器的内容，熟悉μA741的管脚排列图(图2-4-1)，并根据实验电路(图2-4-2)所给参数计算出各种电路输出电压的理论值。图2-4-1μA741的管脚排列顺序及符号图2-4-2实验电路图三、实验原理

集成运算放大器是一种高增益的直流放大器，它有两个输入端，根据输入电路的不同，有同相输入、反相输入和差动输入三种方式。在实际运用中都必须外接负反馈网络构成闭环，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可以组成反相比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。四、实验仪器及材料

请学生根据实验室的具体情况填写表格中实验仪器的型号和数量。五、实验内容

集成运算放大器可以作为一个器件，构成各种基本电路，这些基本电路又可以作为单元电路组成多级电子电路。

1.反相放大器

反相放大器是最基本的电路，如图2-4-3所示。其闭环电压增益

输入电阻

输出电阻

平衡电阻图2-4-3反相放大器若RF=R1，则为倒相器，可作为信号的极性转换电路。

将两台直流稳压输出调至±6V，按图2-4-2所示接好正负电源。A点与C点相连；E点接地，构成反相比例运算电路，D、F悬空。调节RW1电位器使Ui为表2-4-1中数据值，然后测量输出电压Uo，记录表2-4-1中。

2.同相放大器

同相放大器也是最基本的电路，如图2-4-4所示。其闭环电压增益为

输入电阻

输出电阻

平衡电阻图2-4-4同相放大器同相放大器具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点，广泛用于前置放大级。

若RF≈0，R1=∞(开路)，则为电压跟随器。与晶体管电压跟随器（射极输出器）相比，集成运放的电压跟随器的输入阻抗更高，几乎不从信号源吸取电流；输出阻抗更小，可视做电压源，是较理想的阻抗变换器。

在图2-4-2中，将A点与E点相连，C点接地，构成同相比例运算电路。调节RW1电位器使Ui为表2-4-2中数据值，然后测量输出电压，完成表2-4-2。

3.加（减）法器

基本的加法器电路如图2-4-5(a)所示，其输出电压可表

示为

式中，负号表示反相加法器。若取R1=R2=RF，并使其中一个输入信号U1经过一级反相放大器，则加法器可以变为减法器如图2-4-5(b)所示，其输出电压为Uo=－(U2－U1)。图2-4-5加法器及应用电路如图2-4-2所示，该电路可构成反相输入加法运算电路。当输入端信号为Ui1时，A与C相连，若为Ui2，则B与D相连，E端接地。在理想情况下，其输出电压与输入电压之间的关系为：

将A与C相连，B与D相连，E接地，构成反相加法运算，RW1、RW2分别改变Ui1、Ui2数据，测量输出端Uo之值。完成表2-4-3。

4.微分器

微分器的基本电路如图2-4-6(a)所示。输出电压

式中，RFC为微分时间常数。图2-4-6微分器应用由于电容C的容抗随输入信号的频率升高而减小，因此输出电压随频率升高而增加。为限制电路的高频电压增益，在输入端与电容C之间接入一小电阻RS，当输入频率低于

时，电路起微分作用；若输入频率远高于上式，则电路近似一个反相器，高频电压增益为

实际的微分器电路如图2-4-6(b)所示。若输入电压为一

对称三角波，则输出电压为一对称方波，其波形关系如图

2-4-6(c)所示。

5.积分器

积分器的基本电路如图2-4-7(a)所示。输出电压

式中，R1C为积分时间常数。图2-4-7积分器应用为限制电路的低频电压增益，可将反馈电容C与一电阻RF并联。当输入频率大于f0=时，电路为积分器；

若输入频率远低于f0，则电路近似一个反相器，低频电压增益为

实际的积分器电路如图2-4-7(b)所示。若输入为一对称

方波，则积分器的输出为一对称三角波，其波形关系如图

2-4-7(c)所示。六、实验总结

为什么实测输出电压Uo与理论计算值会有一定的误差？

实验五单相整流、滤波和三端稳压电路

一、实验目的

(1)了解单相半波整流和桥式整流的工作原理及电容滤波的作用。

(2)学习三端集成稳压器芯片的应用。

(3)掌握单相桥式整流电容滤波电路的结构，用示波器测试输入和输出电压波形，用数字万用表测试其输入电压有效值和负载电流电压平均值。

(4)通过实验分析：当负载变化时，对负载上的电压和纹波电压的影响。二、预习要求

(1)复习教材中相关部分。

(2)阅读实验指导书，了解实验原理和步骤，并估算各测量参数。三、实验原理

电子设备一般都需要直流电源供电，这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。利用二极管的单向导电性，把交流电变为直流电称为整流。

直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理如图2-5-1所示。图2-5-1直流稳压电源框图随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件，具有体积小、外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性好等优点。这种典型器件，又以三端式稳压器应用最为广泛。本实验采用的LM317系列三端稳压器如图2-5-2所示，它有三个引出端：输入端(不稳定电压输入端)标以“1”；输出端（稳定电压输出端）标以“2”；输出调节端标以“3”。图2-5-2LM317外形及接线图本实验采用三端可调稳压器LM317，可分为正负可调电源，正可调电压范围1.2～37V，电流为0.1A至1.5A，它同样有三个端子，即输入端、端出端、调整端。在调整端与输出端，UREF=1.25V的基准电压，调整端流出的电流Id=

50μA。为保证稳压器空载时也能工作，要求流过R的电流不能太小，一般可取IR=5～10mA，故R=UREF/IR=120～

240Ω。输出直流电压的表达式为

实验电路如图2-5-3所示。图2-5-3单相桥式整流滤波稳压电路及三端可调集成稳压电路通过负载RL的单相半波和桥式电压与电流的整流波形如图2-5-4所示。图2-5-4单相桥式整流电压与电流波形四、实验仪器及材料

请学生根据实验室的具体情况填写表格中实验仪器的型号和数量。五、实验内容

1.无滤波器及三端稳压电路

(1)单相半波整流电路：S1、S2同时断开，测试A、B各点的数据及波形，记录于表2-5-1中。

(2)单相全波整流电路：S1闭合，S2断开，测试A、B各点的数据及波形，记录于表2-5-1中。

2.具有滤波器的稳压电路

(1)单相半波整流电路：S1断开再闭合S2，测试A、B各点的数据及波形，记录于表2-5-1中。

(2)全波整流电路：S1、S2闭合，测试A、B各点的数据及波形，记录于表2-5-1中。

(3)单相全波及半波电路负载RL均用1.5kΩ或510Ω

皆可。

3.具有三端稳压电路

(1)单相半波整流电路S1短开，S2合上，测试C点的数据及波形，记录于表2-5-1中。

(2)单相全波整流电路，S1、S2闭合，测试C点的数据及波形，记录于表2-5-1中。

4.具有滤波器及三端稳压电路

调节三端稳压芯片，测试直流输出电压的调节范围及毫安表读数，记录于表2-5-1中。六、实验总结

(1)将接入负载RL和不接负载RL测得的数据进行比较，分析本实验电路的带负载能力。

(2)分析本实验产生的现象和存在的问题，并提出解决的办法。实验六组合逻辑的设计与测试

一、实验目的

(1)进一步练习组合逻辑电路设计的基本方法。

(2)掌握小规模集成电路功能测试的基本方法。

(3)掌握数字电路的合理布线方法和简单的故障检测方法。

二、预习要求

预习本书及理论教材中有关内容，画好实验内容设计电路。三、实验原理

1.实验原理

组合逻辑电路任一时刻的输出只与同一时刻的输入有关，而与输入信号作用前的电路状态无关。任何复杂的组合逻辑电路由门电路组成，均无反馈环节，也无记忆单元。元件图所用元件管脚图如图2-6-1、图2-6-2所示。图2-6-174LS00管脚图图2-6-274LS10管脚图

2.设计方法和步骤

设计组合逻辑电路就是根据逻辑功能的要求及器件资源情况，设计出实现该功能的最简单的逻辑电路图。

(1)分析客观命题的因果关系，确定输入、输出变量，并用0、1两种状态，分别代表输入变量和输出变量的两种不同取值。

(2)根据逻辑功能的要求，列出输入变量和输出函数的真值表。

(3)由真值表写出逻辑表达式并化简。

(4)按照最简表达式画出逻辑电路图。

3.举例

根据组合逻辑电路的一般设计方法，设计、安装、调试一个三输入表决电路。用74LS00和74LS10实现。

(1)进行逻辑抽象，设A、B、C分别代表3个输入变量。输入变量赋值如下：“1”表示投赞同票，“0”表示投反对票。设Y代表输出函数，当输入多数为“1”时输出为“1”，否则，输出为“0”。

(2)根据题意列出真值表，如表2-6-1所示。

(3)由真值表写出函数表达式并化简：

(4)按最简表达式画出电路图，如图2-6-3所示。图2-6-3三输入表决电路图四、实验仪器及材料

请学生根据实验室的具体情况填写表格中实验仪器的型号和数量。五、实验内容

根据组合逻辑电路的一般设计方法，设计、安装、调试如下逻辑电路。

(1)半加器组合逻辑电路(用74LS00实现)。

(2)旅客列车的优先顺序为特快、直快、普客，在同一时间里，只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号。试设计一个满足上述要求的逻辑电路(用74LS00、74LS10实现)。六、实验总结

(1)总结组合逻辑电路的设计安装过程。

(2)整理测试结果，对实验中发生的故障现象作分析。实验七触发器及其应用

一、实验目的

(1)掌握J-K触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能及测试方法。

(2)熟悉常用集成触发器的型号及外引线排列。

(3)学会用触发器构成寄存器的方法。

(4)了解计数器的设计方法。二、预习要求

(1)复习J-K触发器和D触发器的逻辑功能。熟悉74LS112和74LS74的外引线排列。

(2)复习数码寄存器的工作原理和时序电路的设计方法。

(3)对实验中的设计项目，预先准备书面方案。三、实验原理

1.

J-K触发器

本实验采用的是TTL中速双J-K触发器74LS112，其逻辑符号及外引线排列如图2-7-1所示。图2-7-174LS112的逻辑符号及外引线排列当时钟脉冲来到之前，即CP=0时，J、K端的状态不影响触发器输出端的原态。

当时钟脉冲来到后，即CP=1→0(下降沿)时刻，输出端

Q与输入端J、K的关系如表2-7-1所示。

2.D触发器

本实验采用的是TTL型集成触发器74LS74，其逻辑符号及外引线排列如图2-7-2所示。图2-7-274LS74逻辑符号及外引线排列

3.T触发器

T触发器主要用来计数，CP脉冲每作用一次就使触发器翻转一次，触发器对CP脉冲进行计数。T触发器可由J-K触发器构成，也可由D触发器构成，如图2-7-3所示。图2-7-3T触发器的构成四、实验仪器及材料

请学生根据实验室的具体情况填写表格中实验仪器的型号和数量。五、实验内容

1.J-K触发器逻辑功能测试

(1)在集成J-K触发器74LS112上接通电源，取其中一个J-K触发器，按图2-7-4接线。

(2)按表2-7-2中J-K触发器功能的要求在Rd和Sd端分别

加上高、低电平(表中“×”表示任意状态)，记录相应的Qn和

Qn状态。(Qn为脉冲作用前Q端的输出状态)。

(3)先将J、K、Qn依次按表2-7-3J-K触发器状态转换要求预置高低电平，然后在CP端输入正脉冲，观察当CP端加正阶跃及负阶跃后，Qn端的状态变化，并记录在表

2-7-3中(Qn为脉冲