川大电工电子实践

实验
题目
实验一 L、C元件上电流电压的相位关系
实验目的1、在正弦电压鼓励下研究L、C元件上电流，电压的大小和它
们的相位关系，以及输入信号的频率对它们的影响。

2、学习示波器、函数发生器以及数字相位仪的使用
仪器仪表目录1、交流电流表、交流电压表
2、数字相位计
实验线路
实验容及操作步骤1、调节ZH-12实验台上的交流电源，使其输出交流电源电压
值为24V。

2、按图电路图接线，先自行检查接线是否正确，并经教师检
查无误后通电。

3、用示波器的观察电容两端电压Uc和电阻两端电压Ur的波
形，〔原理同上〕。

仔细调节示波器，观察屏幕上显示的波形并将结果记录。

L
dt〔负号说明自感电动
L
dt
L L
dt dt
也可写成：
1
u idt
C
=⎰
设：电容器两端电压
sin
u Um tω
=
(sin)
cos Im sin(90)o
du d Um t
i C C CUm t t
dt dt
ω
ωωω
====+
由上式可知：
Im CUm
ω
=，即
1
Im
Um U
I C
ω
==
实验和理论均可证明，电容器的电容C越大，交流电频率越高，那么
1
C
ω越小，也就是对电流的阻碍作用越小，电容对电流的“阻力〞称做容抗，用Xc代表。

11
2
Xc
C fC
ωπ
==
波形与相量图如下：
实验
结论
1.电容元件电压电流大小关系：Uc=U/ωC=XcIc，
Ic=ωCU=Uc/Xc;
2.相位关系，电流超前电压90°。

查阅
资料
目录
1 电工技术与电子技术王鸿明编著清华大学 2001
2 电工学下册曾煌主编高等教育 2001
3 电路〔第四版〕邱关源主编高等教育 1999
4 电子线路根底教程王成华主编科学 2000
5 模拟电子技术根底童诗白主编高等教育 2001
6 数字系统设计根底嗣昌主编航空工业 1996
实验 题目 实验三 虚拟一阶RC 电路
实验
目的
1、在Electronics workbench Multisim 电子电路仿真软件中，对一阶电路输入方波信号，用示波器测量其输入，输出之间的波形，以验证RC 电路的充放电原理。

2、熟悉示波器的使用
仪器 仪表 目录 1、示波器 2、实验箱 3、直流电源
实验 线路
RC 电路充放电如实验图所示。

实验图 R 电路C 充放电
电容具有充放电功能，充放电时间与电路时间常数RC ＝τ有关。

当τ足够小就构成微分电路，从电阻端输出的电压与输入电源电压之间呈微分关系，如实验图。

实验图 RC微分电路
而当 足够大就构成积分电路，从电容两端输出的电压与输入
电源电压之间呈积分关系，如实验图
实验图RC积分电路
实验
容及
操作
步骤
1、RC电路的充放电特性测试
〔1〕在EWB的电路工作区按图连接。

按自己选择的参数设置。

〔2〕选择示波器的量程，按下启动\停止开关，通过空格键使
电路中的开关分别接通充电和放电回路，观察不同时间常数下
RC电路的充放电规律。

〔3〕依照实验表计算其时间常数。

实验
题目
实验四用数字电桥测交流参数
实验目的用TH2080型LCR数字交流电桥测量RLC的各种参数，了解电阻、电容、电感的特性
仪器
仪表
目录
TH2080型LCR数字测量仪、待测元件
实验
线路
实验容及操作步骤图是交流电桥的原理线路。

它与直流单臂电桥原理相似。

在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率围。

频率为200Hz以下时可采用谐振式检流计；音频围可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。

本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪，具有足够的灵敏度。

指示器指零时，电桥到达平衡。

〔2〕测量静态工作点
测量V1、V2、V3各极对地电压填入表5-1中。

表5-1
1．测量差模电压放大倍数。

在输入端参加直流电压信号Vid=+-0.1V按表5-2要求测量并记录，由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数，数以百计点调好DC信号的OUT1和OUT2，使其分别为+0.1V和-0.1V 再接入Vi1和Vi2。

2．测量共模电压放大倍数。

将输入端b1、b2短接，接到信号源输入端，信号源号另一端接地。

DC信号分先后接OUT1和OUT2，分别测量并填表5-2。

由测量数据算出单端和双端输出的电压放大倍数。

进一步算出共模抑制比CMRR=|Ad/Ac|。

表5-2
3．在实验板上组成单端输入的差放电路进展以下实验。

（1）在图1中将b2接地，组成单端输入差动放大器，从b1端输入直流信号Vi=+0.1V，测量单端及双端输出，填表5-3
记录电压值。

计算单端输入时的单端及双端输出的电压放
大倍数。

并与双端输入时的单端及双双端差模电压放大倍
数进展比拟。

表5-3
（2）从b1端参加交流信号Vi=0.05V，f=1000Hz分别测量、记录单端及双端输出电压，填入表5-3计算单端及双端的差
模放大倍数。

实验
分析
从测量的实验结果来和实际计算结果来看，它们存在一定的误差，造成这种误差的原因有多方面，如在计算的过程中有些值是取约等值，当时作实验时仪器的调节不够准确，仪器的性能性等等。

实验
结论
通过这次实验，我了解了差动放大电路的性能和特点，以及其与前面学习的其它放大电路的区别；还有差动放大电路能够抑制零点漂移，输入大信号的时候，具有良好的限幅特性。

差动放大电路对不同的输入信号放大能力不同，如差动放大电路对差模输入信号和共模输入信号的放大能力的不同。

查阅
资料
目录
1 电工技术与电子技术王鸿明编著清华大学 2001
2 电工学下册曾煌主编高等教育 2001
3 电路〔第四版〕邱关源主编高等教育 1999
4 电子线路根底教程王成华主编科学 2000
5 模拟电子技术根底童诗白主编高等教育 2001
6 数字系统设计根底嗣昌主编航空工业 1996
实验
题目
实验六负反应电路
实验目的1．加深对负反应放大电路放大特性的理解。

2．学习负反应放大电路静态工作点的测试及调整方法。

3. 掌握多级放大电路的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻的测试方法。

掌握负反应对放大电路动态参数的影响。

仪器仪表目录PC计算机一台仿真软件
实验
线路
两级阻容耦合放大电路〔无反应〕
有串联电压负反应的两级阻容耦合放大电路图
实验容及操作步骤实际放大电路由多级组成，构成多级放大电路。

多级放大电路级联而成时，会互相产生影响。

故需要逐级调整，使其发挥发挥放大功能。

1、两级阻容耦合放大电路〔无反应〕
（1）测输入电阻及放大倍数
由图可得输入电流Ii=107.323nA
输入电压Ui=1mA
输出电压Uo=107.306mV.
那么由输入电阻
Ri=Ui/Ii=9.318kOhm.
放大倍数Au=Uo/Ui=107.306
〔2〕测输出电阻
输出电阻测试电路由图可得输出电流
Io=330.635nA.
那么输出电阻
Ro=Uo/Io=3.024kOhm.
〔3〕频率响应
幅频相应与相频相应
由左图可知当放大倍数下降
到中频的0.707倍对应的频
率为上限频率或下限频率。

由下表可知，中频对应的放
大倍数是601.1943那么上限
频率或下限频率对应的放大
倍数应为425.044左右。

故下限频率为fL=50.6330kHZ
上限频率为fH=489.3901kHZ
那么频带宽度为438.7517kHZ
(4)非线性失真
当输入为10mA时开场出现明显失真，输出波形如以下图所示
2. 有串联电压负反应的两级阻容耦合放大电路
〔1〕测输入电阻及放大倍数
由图可得输入电流Ii=91.581nA.输入电压Ui=1mA.输出电压
Uo=61.125mV.
那么由输入电阻Ri=Ui/Ii=10.919kOhm. 放大倍数Au=Uo/Ui=61.125
〔2〕测输出电阻
由图可得输出电流Io=1.636uA.
那么输出电阻Ro=Uo/Io=611.247Ohm 〔3〕频率响应
幅频相应与相频相应
由图可知当放大倍数下降到中
频的0.707倍对应的频率为上限
频率或下限频率。

由下表可知，中频对应的放大
倍数是85.6793。

那么上限频率
或下限频率对应的放大倍数应为60.575左右。

故下限频率为fL=9.7757kHZ，上限频率为fH=3.0049MHZ 频带宽度为3.0049MHZ
(4)非线性失真
当输入为21mA时开场出现明显失真，输出波形如以下图所示
〔5〕验证Af»1/F
由上图可知Xf=925.061uV.Xo=61.154mV. 又由负反应中Af=Xo/Xi=61.154
F=Xf/Xo
1/F=Xo/Xf=66.1081
显然Af»1/F
实验分析
1、在降低放大倍数的同时，可以使放大器的某些性能大大改善
2、负反应使放大器的净入信号有所减小，因而使放大器增益下降，但却改善了放大性能，提高了它的稳定性
假设RF=R1那么为倒相器，即
图2 反相运算电路图3反相加法运算电路2．反相加法运算电路
实验图3为反相法器电路，其运算关系为
图4同相比例运算及跟随器
图5 减法运算电路图6积分运算电路
实验分析
〔2〕将输入端接地，用导线将电容C短路复零。

用万用表或示波器观测输出电压，假设输出电压不为零，应反复调节调零电位器，使积分器零漂最小。

〔3〕在输入端参加Uip-p=2v,f=500Hz直流发量为零〔正负对称〕的方波信号，用示波器观察电路的输入、输出波形，测量输出电压Uo 的幅值、周期及与Ui的相位关系，并将其描绘下来。

结果如图8
〔4〕在输入端参加Uip-p=0.5v,f=1KHz的正弦波，测量输出电压Uo的幅值及与Ui 的相位关系，将其描绘下来。

结果如图
8
图8 积分电路波形图
实验
题目
实验八整流滤波与并联稳压电路
实验目的1.熟悉单相半波、全波、桥式整流电路。

2.观察了解电容滤波作用。

3.了解并联稳压电路。

仪器仪表目录1.示波器
2.数字万用表
实验线路
实验容及操作步骤
1.半波整流、桥式整流电路实验电路分别如图13.1，图13.2所示。

分别接二种电路，用示波器观察V2及VL的波形。

并测量V2、VD、VL。

图13.1 图13.2
2.电容滤波电路
实验电路如图13.3
(1)分别用不同电容接入电路，RL先不接，用示波器观察波形，用电压表测VL并记录。

(2)接上RL，先用RL=1KΩ，重复上述实验并记录。

(3)将RL改为150Ω，重复上述实验。

3.并联稳压电路
实验电路如图13.4所示，
(1)电源输入电压不变，负载变化时电路的稳压性能。

图13.3 电容滤波电路
图13.4 并联稳压电路
改变负载电阻RL使负载电流IL=5mA，10mA，15mA分别测量VL，VR，IL，IR，计算电源输出电阻。

(2)负载不变，电源电压变化时电路的稳压性能。

用可调的直流电压变化模拟220V电源电压变化，电路接入前将可调电源调到10V(模拟工作稳定时)，然后分别调到8V、
实验
题目
实验九编码器、译码器及应用电路设计
实验目的1、掌握中规模集成编码器、译码器的逻辑功能测试和使用方法；
2、学会编码器、译码器应用电路设计的方法；
3、熟悉译码显示电路的工作原理。

仪器
仪表
目录
集成块：74LS147 74LS138 74LS42
实验
线路
实验容及操作步骤1、74LS147编码器逻辑功能测试：
将编码器9个输入端I1~I9各接一根导线，来改变输入端
23423456I I I I I I
输入输出
S1
C
B
S
S A
2
A1 A0
Y
1
Y
2
Y
3
Y
4
Y
5
Y
6
Y
7
Y
0 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 1 × 1 ××× 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1
1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
逻辑表达式
3、74LS47译码器逻辑功能测试：
7
0127
0123
0126
201220125
10121
0124
00120m m m m A m m A m m A 3654================A A A Y
A A A Y
A A A Y A A Y
A A A Y A A Y A A A Y
A A Y
D
ABC ABCD D C B A D C B A Q D C AB D C B A D C B A D ABC ABCD D C AB D C B A D C B A Q D
C AB
D ABC ABCD CD B A D C AB D C B A D C B A D C B A CD B A D C B A Q ABCD
D ABC D C B A D C B A CD B A D C B A Q D C B A ABCD CD B A BCD A D C B A CD B A Q D C AB D BC A D C B A ABCD CD B A D C B A BCD A Q D BC A D C B A CD B A ABCD D C B A BCD A CD B A D C B A Q G F
E D C B A +++=+++++++=+++++++++=+++++=+++++=++++++=+++++++=进一步猜想，74ls47为反码输出，在以下进展试验。

实验
分析
编码器、译码器和显示器三者之间的联接：
用两片74LS138组合成一个4-16线的译码器，并进展实验。

实验结 论
用74LS48译码器代替实现3-8线的译码器，并进展实验。

A B C D BI
RB
I
LT QA QB QC QD QE QF QG
字
型 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 2 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 3
C
AB C B A C B A BC A C B A Q C
AB C B A C B A Q C
AB BC A Q C AB C B A BC A C B A Q C AB ABC C B A C B A C B A C B A Q C B A ABC BC A C B A C B A Q ABC C B A BC A C B A Q G F E D C B A ++++=++=+=+++=+++++=++++=+++=
查阅 资料 目录
1 电工技术与电子技术 王鸿明编著 清华大学 2001
2 电工学 下册 曾煌 主编 高等教育 2001
3 电路〔第四版〕 邱关源 主编 高等教育 1999
4 电子线路根底教程 王成华 主编 科学 2000
5 模拟电子技术根底 童诗白 主编 高等教育 2001
6 数字系统设计根底 嗣昌 主编 航空工业 1996
实验
题目
实验十数据选择器及其应用
实验目的1、掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法
2、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法
仪器仪表目录1、＋5V直流电源
2、逻辑电平开关
3、逻辑电平显示器
4、74LS151〔或CC4512〕
5、74LS153〔或CC4539〕
实验线路
数据选择器是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。

实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。

1、八选一数据选择器74LS151：
74LS151是一种典型的集成电路数据选择器，它有3个地址输入端CBA，可选择D0~D7这八个数据源，具有两个互补输出端，同相输出端Y
和反向输出端。

其引脚图以下图3-1所示,功能表如下表3-1所示，功能表中‘H’表示逻辑搞电平；‘L’表示逻辑低电平；‘X’表示逻辑高电平或低电平。

图3-1 74LS151的引脚图表3-1 74LS151的功能表
2、双四选一数据选择器74LS153：
74LS153数据选择器有两个完全独立的4选1数据选择器，每个数据选择器有4个数据输入端I0~I3，两个地址输入端S0、S1，1个使能端和1个输出端Z，它们的功能表如表3-2，引脚逻辑图如图3-2所示。

图3-2 74LS153的引脚图表3-2 74LS153的功能表
实验容及操作步骤
1、测试74LS151的逻辑
功能：
在数字逻辑电路试验箱
IC插座模块中找一个DIP16
的插座上的芯片74LS151,
并在DIP16插座的第8脚接上
试验箱的地(GND)，第16脚接
上+5V(VCC)。

将74LS151的输
出端Y与Y分别接到两个发
光二极管上输入端接拨位开关输出。

按74LS151的真值表逐项测试，记录测试结果〔如表右图〕。

2、用74LS151实现逻辑函数：
用74LS151实现逻辑函数)
m7
m6
5
m
3
m
(
)C
B
A
(F、
、
、
、
、∑
=:
<1>列真值表〔如表3-3〕；
<2>连接电路〔如图3-3〕；
<3>测试功能。

表3-3 图3-3
3、用74LS153和与非门组成8选1的数据选择器：
<1>列真值表〔如表3-4〕；
<2>连接电路〔如图3-4〕；
74LS153
<3>测试功能。

表3-4
图3-4
实验
结论
试验中遇到了很多问题，总的来说时对各种芯片的理解不够详细，同时感觉坐在后面听得不是很清楚。

个人觉得，自己对实验的目标不够
明确，优势明明做出了结果但还以为没有做出来，觉得当没出结果时，
不应该太冲动，仔细检查下电路，这样才能培养一个正确的实验态度。

查阅
资料
目录
1 电工技术与电子技术王鸿明编著清华大学 2001
2 电工学下册曾煌主编高等教育 2001
3 电路〔第四版〕邱关源主编高等教育 1999
4 电子线路根底教程王成华主编科学 2000
5 模拟电子技术根底童诗白主编高等教育 2001
6 数字系统设计根底嗣昌主编航空工业 1996
74LS151
实验
分析
图9-2 74LS74测试图1 图9-3 74LS74测试图2
图9-2和图9-3是测试D触发器的接线图，K1、K2、K3是电平开关输出，L1、L2是电平指示灯，AK1是按单脉冲按钮AK1后产生的宽单脉冲，1MHz、10MHz是时钟脉冲源。

〔10〕根据上述测试，得出D触发器的功能表如下：
输入输出
SD CD CLK D Q /Q
L H X X H L
H L X X L H
L L X X H H
H H H H L
H H L L H
H H X Qo /Qo
表9-2 D触发器74LS74功能表
图9-4 D触发器D端、Q端波形图。