哈工大电工自主设计实验
哈工大电工新技术实践 - 设计一个方波-三角波发生器(模拟部分)
<模拟部分>
题目：设计一个方波-三角波发生器
一、设计任务
设计一个方波-三角波发生器，要求如下
1.振荡频率范围：500~1000赫兹。
2.三角波幅值调节范围：2~4伏。
二、仪器设备及元器件
a)EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台
b)集成运算放大器实验插板一块
c)直流稳压电源一台
d)双踪示波器一台
e)数字万用表一块
f)运放μA741 一块
g)电阻、电容、导线等若干
三、部分元器件原理
μA741是高性能、内补偿运算放大器，功耗低，无需外部频率补偿，具有短路保护和失调电压调零能力，使用中不会出现闩现象，可用作积分器、求和放大器及普通反馈放大器。
如图所示为μA741的典型应用电路，其中图（a）反相输入放大电路，图（b）是同相输入放大电路。
四、电路原理图
五、元器件参数计算
U Z 为双向稳压管，稳压值U Z =5V,输出电压
,为了满足2V< <4V,取R 2=5K ，R 1=2K ～4K,采用2K Ω滑动变阻器和2K Ω定值电阻串联。
方波频率为
,得
，由于R1= ～ ，取C=0.1 ,则R=3.125K ～12.5K ，采用10K 滑动变阻器和3K 定值电阻串联。
其它电阻（R3和R4）取1K 。
六、实验结果
的要求。
七、实验感悟
通过此次实验，我构造了一个方波-三角波发生器，得到了方波与三角波的三组波形和幅值、频率的数据，熟悉了运放μA741、EEL—69模拟、数字电子技术实验箱、直流稳压电源、双踪示波器、数字万用表的工作原理和操作方式，增加了实验经验。
哈工大电工自主设计实验-彩灯控制
姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称：循环彩灯控制电路设计一.实验目的1.巩固和加深所学电子技术课程的基础知识，提高综合运用所学知识的能力；2.培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力；3.通过对设计方案的分析、元件的选择及对电路的调试等环节，培养自主进行科学实验的能力。
二.总体设计方案或技术路线1.整体设计方案(1)目标功能：控制及输出元件设置：左移按钮A、右移按钮B、复位按钮C，彩灯L0~L7，数码管一个，实验箱提供的1Hz方波作为时钟脉冲。
功能要求：1、按下复位按钮C，八位彩灯全灭，数码管显示数字清零。
2、复位后，按住左移按钮A一段时间，则从彩灯行的右端开始亮起并随时钟脉冲左移，亮起彩灯的个数视按住按钮A的时长而定，松开按钮A后亮起的灯的总个数不变，且在彩灯行中一直环状循环移动。
3、复位后，按下右移按钮B，变化方式与按下A时对称。
4、数码管显示当次操作所点亮的彩灯个数。
(2)技术路线：八位彩灯通过两个74LS194芯片的输出口控制亮灭，因74LS194有移位操作故容易实现流水灯的移动方式。
按钮A和B既通过DSL/R控制彩灯亮起，又与时钟脉冲通过与非门处理送入计数器74LS161，再通过集成数码显示管显示出亮起彩灯的个数（0~8)。
三个主要芯片统一使用按钮C进行复位。
再将A、B给出的信号接至J-K触发器的J、K端，输出Q与-Q用于控制74LS194的左移/右移，接至S1/S0端。
对于未经复位按下A/B键或同时按下A、B键的情况不予考虑。
2.设计原理电路主要分为两部分：以74LS194为主的彩灯控制部分；以74LS161为主的计数部分。
彩灯控制部分：彩灯L0~L3分别由74LS194<1>的Q0~Q3控制，彩灯L4~L7分别由74LS194<2>的Q0~Q3控制。
将74LS194<2>的右移输入端DSR<2>与74LS194<1>的Q3相连，再将74LS194<1>的左移输入端DSL<1>与74LS194<2>的Q0相连，这样左移和右移时信号都能在芯片间传递，完成两部分彩灯的接续。
哈工大数电自主设计实验报告
姓名班级学号实验日期2014.11. 节次教师签字成绩实验名称出租车计价表的简单逻辑设计1.实验目的（1）掌握并熟练运用集成同步加法计数器74LS160芯片的清零、置数和级联功能的接法，并能综合运用这些接法实现进制改变等功能。
（2）掌握并熟练运用中规模4位二进制码比较器74LS85芯片的数码比较功能。
（3）用若干集成同步加法计数器74LS160芯片和中规模4位二进制码比较器74LS85芯片组合设计出租车计价表电路，使之实现如下功能：起步价为3公里内8元，超过3公里每公里收2元，停车不计费，将最后的钱数通过数码管显示。
2.总体设计方案或技术路线（1）行车距离的模拟：在车轮上安装传感器，获得车轮转动信息，即获得行车距离信息，将出租车行驶距离转换成与之成正比的脉冲个数。
本实验设定每100m产生一个脉冲，脉冲频率反应行车速度，脉冲源由示波器的信号发生器提供。
（2）基本计数电路：，将该脉冲作为74LS160（I）的时钟，通过同步每100米产生一个脉冲CP置数对该脉冲进行5分频，那么得到的脉冲CP为每500m（1里）产生一次。
1作为距离计数单位以便距离累加电路进行距离累加。
CP1作为价格计数单位则为1元/里，以便计价电路进行价格累加；CP1（3）距离累加电路：将74LS160（II）和74LS160（III）通过级联构成一个0～99的加法计数器，作为他们的时钟。
然后分别把对行驶距离进行累计（距离单位：里），其中CP1两个芯片和数码管连接显示行驶距离。
因此该计价表行驶距离最大值为99里，即49.5公里。
（4）比较判断电路：将CP1作为74LS160（IV）的时钟，实现距离累加功能，与（3）不同的是它的输出端QD QCQBQA与74LS85的A3A2A1A相连,而B3B2B1B为0110，意味着6个500m即3公里，当74LS160（IV）输出小于或等于3公里时，A>B端为低电平，当输出大于3公里时，A>B端为高电平。
哈工大电子自主设计实验-低频信号测量电路
电子技术电工电子技术自主设计实验xxxxxxxxx班xxxxxxxxxx低频信号频率测量显示电路设计一、实验目的1、通过设计一个低频信号计数器，应用于跑步频率测定、脉搏测定等多种用途。
2、通过对该实验的设计，学会合理利用电子元器件制作特定的数字电路，并初步掌握电子电路的设计方法。
、二、总体设计方案或技术路线（1）方案设计对于微弱的低频信号（周期往往超过1s），可将其先转化为数字脉冲信号，再采用计数的办法测量长时间（1min内）的脉冲数，最后显示的读数为频率的60倍。
因此需要以下几部分电路。
1、放大整形电路使传感器的微弱电压放大，并进行简单整形。
2、倍频电路整形后得到的脉冲信号的频率提高。
本实验中测量30s内传感器获得信号的2倍频，即可得到一分钟信号波动次数次数，已达到缩短时间的目的。
3、控制电路用555定时器定时，（Tp为30s）使经过倍频电路后的脉冲信号送到计数电路和显示电路中。
（2）技术路线1、放大整形电路放大整形电路的作用是使传感器的微弱电压放大，并进行简单整形。
一个运放和两个电阻组成放大电路。
将其中一个变为滑动变阻器级可调放大倍数。
至于不规则的信号整形较难，且本实验用函数信号发生器产生的正弦波，因此直接用一个简单的与非门进行简单整形。
放大整形电路用频率1HZ正弦波仿真2、倍频电路倍频电路作用是将整形后得到的脉冲信号的频率提高。
要在短时间内测量一分钟内的波动次数（本实验初定为30秒），需要将原信号的频率放大相应的倍数（2倍）即可。
二倍频电路2.1理论分析各点波形输入脉冲由1D输入，由时钟CLK上升沿打入D触发器1，D 触发器1输出信号Q1，Q1信号在下一个时钟的上升沿被打入下一级D触发器2，D触发器2输出信号Q2，再将Q1、Q2信号异或，即可得到脉冲宽度为一个时钟周期的倍频信号(各点信号波形下).注意时钟的频率要大于两倍的输入信号的频率。
2.2仿真结果输入信号1D输出信号时钟信号输入信号1DQ1Q2 输出信号3、控制电路用555定时器定时，使经过倍频电路后的脉冲信号送到计数电路和显示电路中。
哈工大数电自主实验-数字流水灯
Harbin Institute of Technology数字电路自主设计实验院系：航天学院班级：姓名：学号：指导教师：哈尔滨工业大学一、实验目的1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5．数电课程实验为我们提供了动手实践的机会，增强动手实践的能力。
二、实验要求设计流水灯，即一排灯按一定的顺序逐次点亮，且可调频、暂停、步进。
三、实验步骤1．设计电路实现题目要求，电路在功能相当的情况下设计越简单越好；2. 画出电路原理图（或仿真电路图）；3.元器件及参数选择；4.电路仿真与调试；5.到实验时进行电路的连接与功能验证，注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉，注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片；6.找指导教师进行实验的检查与验收；7.编写设计报告：写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，心得体会。
四、实验原理设计流水灯的方法有很多种，我的设计思路是：利用555定时器产生秒脉冲信号，74LS161组成8进制计数器，74LS138进行译码，点亮电平指示灯。
并通过调节555的电阻，实现频率可调。
通过两与非门，实现暂停、步进功能。
1.秒信号发生器（1）555定时器结构（2）555定时器引脚图（3）555定时器功能表（4）555定时器仿真图2. 74LS161实现8进制加计数74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,它可以灵活地运用在各种数字电路，以及单片机系统中实现分频器等很多重要的功能。
（1）74LS161同步加法器引脚图管脚图介绍:始终CP和四个数据输入端P0-P3清零CLR使能EP,ET置数PE数据输出端Q0-Q3进位输出TC（2）74LS161功能表（5）74LS161仿真图对74LS161进行八进制计数改组，需要一个与非门，即芯片74LS00,也就是将74LS161的输出端通过与非门，当输出为8时将输出为高电平的端口与非后接到74LS161的清零段。
哈工大 数电自主设计
设计题目：宽带步进放大器1.实验目的设计并制作一个宽带步进放大器。
指标要求：（1）电压增益大于20dB，输入电压有效值大于100mV。
（2）最大输出电压正弦波有效值大于1V。
（3）3dB通频带0-3MHz，在0-1MHZ通频带内增益起伏小于1dB。
（4）电压放大倍数可实现手动连续控制，可以实现步进增益。
通过宽带步进放大器的设计，进一步熟悉模拟电路，数字电路的相关知识。
2.总体设计方案或技术路线要想达到上述指标要求，可以设计以下放大器系统。
本系统由两个部分构成：AD603模拟电路、ARM控制电路与编程。
为了做出宽带步进放大器，我们使用STM32型号的ARM输出电压可变的控制信号。
AD603是可调增益的模拟宽带放大器，通过改变输入控制电压的差值Ug可以改变电压放大倍数。
因此，对STM32进行编程可以实现0 ~20dB步进电压增益。
3.实验电路图（1）AD603构成的外围放大电路图1 AD603外围电路（2）STM32控制电路部分图2 STM32控制电路（3）实验源程序4. 仪器设备名称、型号表1 实验仪器5.理论分析或仿真分析结果（1）AD603放大电路要实现信号通频带为0～3MHz，最大电压增益20dB，则带宽增益积为：3M*10^(20/20)=30MHz。
由于AD603自身可以实现-20dB~20dB的增益，我们通过控制D/A输出直流电压来控制AD603实现增益调节。
AD603的内部由梯形电阻网络构成和固定增益放大器构成，具体电路结构如下:图3 AD603内部电路加在输入端的信号被衰减后，由固定增益放大器输出，衰减量由加在增益控制接口的参考电压决定，而这个参考电压来自于ARM进行运算并控制数模芯片输出控制电压得来，所以可以实现精确的数控。
AD603可以提供由直流到30MHZ的工作带宽，符合工作要求。
AG(dB)=40Ug+10,式中Ug是控制电压，它的值在（-0.5～0.5V），所以AG在（-10～30dB)。
模电自主设计实验哈工大模电实验课
可调频可调幅的方波-三角波-正弦波函数发生器的设计姓名：胡车班号：1001101 学号：17 日期:2012-6-1一、实验目的1、掌握函数发生器的主要性能。
2、掌握函数发生器的基本测试方法。
3、学会函数发生器的设计。
4、学会函数发生器的调试方法。
5、设计一方波-三角波-正弦波函数发生器。
性能指标：(1)、频率范围：1-2500HZ(2)、方波Uo1pp≦14.1V 三角波Uo2pp≦7.0V 正弦波Uo3pp≦13,1V二.总体设计方案或技术路线本实验通过集成运算放大器uA741或者LM324组成下图所示的方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。
本试验先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过二阶有源滤波器电路产生正弦波。
其电路组成图框如下图。
电路工作原理如下：运算放大器A1与R1、R4、R5比电压较器，方波可通过此电路获得，三角波发生器有滞回比较器与积分器闭环组成，积分器A2的输出反馈滞回比较器A1，作为滞回比较器的输入。
2、三角波-正弦波产生电路（电路原理图在第三项给出，不在此处给出）电路工作原理：如电路图所示低通滤波器由两个RC滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C接至输出端，引入适量的正反馈，以改善幅频特性，此电路通过低频，衰减或抑制高频信号。
三.实验电路图此电路图由比较器、积分器与二阶有源滤波器组成分别可产生方波、三角波与正弦波，其中可通过电位器与单刀双掷开关进行幅度与频率调整。
各元件参数如下：R1=2K R4=200K R5=100K R6(max)=R8(max)=1O0KR3=R7=R9=5.1K R10=R11=47K(或者39K)C1=C2=C3=0.1uF四. 仪器设备名称、型号1、电路实验板 2块2、双踪示波器 1台3、双路直流稳压电源 1台4、数字万用表 1台5、芯片u741 3只（或者6、芯片LM324 1只）五.理论分析或仿真分析结果仿真图一：通过滞回器产生方波通过积分器产生三角波仿真图二：调节电位器进行调频与调幅仿真图三：三角波通过二阶低通滤波器产生正弦波仿真图四：调节电位器进行调幅、调频六、详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）1、按照设计好的元器件参数与电路图连接电路，连接好导线，接通电源。
哈工大电路自主设计实验
所以，有：
������������ = ������ =
������ (
1 ������������
) ������
������ = ������ + ������������������
������ 2 + (������������)2
������������������������ = |������������ | ������������������������ = = |������|
90Hz
204mW
202mW
200mW 30Hz ((V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1))
60Hz 90Hz cos(P(V(C1:2)- V(C1:1))- P(I(R1))) *(V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1) Frequency
������ = 0.5������������时的视在功率、有功功率、功率因数
2、实验数据 （1）实验数据记录表 1.
实验电路图 1 C/μF 视在功率/VA 有功功率/W 无功功率/Var 功率因数 体现性质 R2 0.6 0.6 0 1 阻性 所有负载 1.3 1.3 0 1 阻性 L1 1.6 0.3 1.5 0.19 感性 实验电路图 2 所有负载 2.2 1.6 1.4 0.73 感性 C1 1.0 0 1.0 0 容性 实验电路图 3 所有负载 2.1 0.7 2.1 0.33 容性
90Hz ((V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1))
������ = 0.7������������ 时的视在功率、有功功率、功率因数
1.2
0.8
0.4
0 30Hz 60Hz cos(P(V(C1:2)- V(C1:1))- P(I(R1))) *(V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1)/((V(C1:2) - V(C1:1)) * I(R1)) Frequency
哈工大电路自主设计实验
哈工大电路自主设计实验移相电路的设计测试以及李萨如图形的观测学习设计移相器电路的方法了解移相电路中工程中的应用介绍安远相点电路的特点,备考幅频特性与相频特性的测试方法进一步熟识示波器的采用和有关仿真软件multisim的操作方式通过观察李萨例如图形总结图形规律通过设计、搭接、安装及调试移相器，培养工程实践能力2、总体设计方案或技术路线实验开始前先对移相电路幅频、相频特性进行软件仿真，观察仿真结果。
设计一个rc电路移相器，该移相器输出正弦信号，由信号发生器提供更多。
相角受到r,c的值以及输出信号的频率掌控，并且该网络为全通网络，输入电压相对于输出电压的相位差在45°至180°范围内已连续调节器。
设计计算元件值、确定元件，搭接线路、安装及测试输出电压的有效值及相对输入电压的相移范围，用示波器测试网络的幅频特性和相频特性,验证电路的正确性。
分别紧固频率和电容、紧固频率和电阻，发生改变余下变量去观测增益规律。
用示波器观察二端口网络的输入和输出信号的李萨茹图形,通过李萨茹图形测出输入信号的频率和相位差。
最后通过调节频率去发生改变李萨例如图形，并通过观察总结图形规律。
技术路线1、采用x型rc移相电路，确定测试线路图。
1、对电路进行软件仿真，观察幅频相频特性。
3、确认测试仪器及加装移相器所须要器材，构建安远二者电路。
4、测量移相电路频率特性，以及如何通过阻值和电容改变相位的规律。
5、分析测试结果是否符合要求，若不符合，调整电路重新测试。
6、观察李萨如图。
7、通过李萨例如图的观测排序出来输出频率和增益。
8、通过调节频率来观察其他李萨如图形，总结图形规律。
3、实验电路图（a）设计电路图（b）等效4、仪器设备名称、型号交流电压表（as2294d型）-测量电压最高300v-频率5hz~2mhz示波器-测量带宽dc~60mhz-电压峰峰值16mv~40v信号源-频率20mhz-电压7-8v(有效值）电阻-10kω-2只电容-0.1uf-2只电阻箱-0~99999ω电容箱-0~1.111uf导线-若干5、理论分析或仿真分析结果x型rc移相电路输出电压u2为：u2=ucb-udb..r1-jωrc.jωc.=u1-u1=u11+jωrcr+r+jωcjω1∠-2arctanωrcϕ2=-2arctan(ωrc)结果表明，此x型rc安远二者电路的输入电压与输出电压大小成正比，而当信号源角频率一定时，输入电压的增益可以通过发生改变电路的元件参数去调节。
哈工大电路自主实验报告
①、定理1:如图(a)与(b)所示电路中，N为仅由电阻组成的线性电阻电路, 则有EU S_?U S(a) (b)②、定理2:如图(a)与(b)所示电路中，N为仅由电阻组成的线性电阻电路，则有③、定理3:如图(a)与(b)所示电路中，N为仅由电阻组成的线性电阻电路，则有若兰班级1104102 学号1110410223实验日期 6.20 节次10:00 教师签字成绩实验名称：验证互易定理1. 实验目的(1)、验证互易定理，加深对互易定理的理解；(2)、进一步熟悉仪器的使用。
2. 总体设计方案或技术路线(1 )、实验原理:互易定理：对一个仅含有线性电阻(不含独立源和受控源)的电路(或网络) 产生响应，当激励和响应互换位置时，响应对激励的比值保持不变。
此时，时，响应为短路电流；当激励为电流源时，响应为开路电压。
互易定理存在二种形式:,在单一激励当激励为电压源(b)U2i si2i s(2)、实验方案i 1;电路图一，证明| 2=u〔；电路图二，证明L2=U S=i 1/1 S电路图三，证明L2/(电路图如下)3. 实验电路图各参数分别为：Rl = R3=Rl=R5=100 Q R2=200Q L S=6V I S=50mA 4. 仪器设备名称、型号交直流电路实验箱一台直流电压源0〜30V 一台直流电流源0〜100mA 一台直流电流表0〜400mA 一只数字万用表一只电阻若干5. 理论分析或仿真分析结果6. 详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及阻的记录）（1）、验证定理一，按照图一连好电路后测量12、i 1,将实验数据记录在表格i中;U i将实验数据记录在表格2中; （2）、验证定理二，按照图二连好电路后测量L2i i,将实验数据记录在表格3中。
（3）、验证定理三，按照图三连好电路后测量L27. 实验结论8. 实验中出现的问题及解决对策(1)、问题：实验过程中无200 Q定值电阻；对策：改成两个100Q定值电阻串联；(2)、问题：实验中电流表无示数，后经检查电路发现该实验台电流表被烧坏，对策：换了一台没有问题的直流电流表。
哈工大电工自主设计实验
两位数密码组合逻辑电路电工自主设计实验(一)实验目的1.掌握74LS04、74LS74、74LS08等元件的逻辑功能和使用方法；2.通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法。
(二)实验电路图R11kΩS1VCC5.0VGNDLED1AGNDGNDGNDVCC5.0V VCC5.0VU474LS74D1D 21Q 5~1Q 6~1CLR 11CLK 3~1PR 4GND 7~2Q82Q 9~2PR 102CLK 112D 12~2CLR 13VCC 14VCC5.0VGNDGNDR2500ΩS2键 = 空格U174LS08N1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 3Y3A 3B 4Y 4A 4B VCC U274LS04N 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND 4Y4A 5Y 5A 6Y 6A VCC(三)仪器设备名称、型号1.模拟数字电子技术试验箱2.双路直流稳压电源3.电阻、导线若干(四)理论分析或仿真分析结果C0 B0 A0 C1 B1 A1 Output 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 1 00 0 0 0 1 0 00 0 0 0 1 1 00 0 0 1 0 0 00 0 0 1 0 1 00 0 0 1 1 0 00 0 0 1 1 1 00 0 1 0 0 0 00 0 1 0 0 1 00 0 1 0 1 0 00 0 1 0 1 1 00 0 1 1 0 0 0、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0(五)详细实验步骤及实验结果数据记录⑵按照逻辑图连接好电路⑶别对六个输入端施加高低电平，观察输出端小灯的情况⑷列出真值表：C0 B0 A0 C1 B1 A1 Output0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 1 00 0 0 0 1 0 00 0 0 0 1 1 00 0 0 1 0 0 00 0 0 1 0 1 00 0 0 1 1 0 00 0 0 1 1 1 00 0 1 0 0 0 00 0 1 0 0 1 00 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 01 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0结论：逻辑表达式为：(六)实验结论1.应用74LS04、74LS74、74LS08等元件可以实现两位数密码的设置，在生活中具有广泛应用。
哈工大自主设计型实验教学要求与注意事项
Electrical & Electronic Lab Center
二、自主设计型实验流程
电工电子实验教学中心
Electrical & Electronic Lab Center
自主设计型实验流程
自主设计型实验周期一般为13周左右。 以2013年秋季学期为例，周期为3-15周。 1）在实验周期内，学生自由选择时间到实验室完 成实验。 2）只有通过教师的验收，方可撰写实验报告。 3）在截止日期前自行提交实验报告。
电工电子实验教学中心
Electrical & Electronic Lab Center
实验验收时间节点
为了避免出现同学在期末同一时间完成自主设 计型实验，形成拥堵情况发生，特规定若干实验验 收时间节点。 以2013年秋季学期为例，第13周周六之前完成 该实验并通过验收的，时间系数为1；第14周周六 之前，时间系数为0.9；第15周周六之前，时间系 数为0.8，最后的截止时间为第15周周六21:00，截 止时间之后完成实验的不予验收。
电工电子实验教学中心
Electrical & Electronic Lab Center
自主设计型实验的设计步骤
1. 查阅相关资料，确定实验目的和内容； 2. 根据选定的实验内容确定总体设计方案 或技术路线； 3. 根据设计方案选择实验器材、器件和实 验仪器设备； 4. 进行理论分析，得出一个预期的结果；
电工电子实验教学中心
Electrical & Electronic Lab Center
自主设计型实验设计、操作分
自主设计型实验设计、操作分的评定：
实验设计、操作分=10×设计雷同系数×实验复杂 系数×时间系数 1）设计雷同系数：实验设计内容是否雷同；
哈工大自主实验设计
哈尔滨工业大学电工电子实验教学中心实验报告姓名班级学号台号日期 2012.6.4 节次 1-2,3-4 成绩教师签字倒数计时器设计一、实验目的1.通过电路的创新设计强化对于电子技术知识的理解和掌握。
2.通过自主设计实验，实际操作培养自己的动手能力，锻炼发现问题并自己独立解决问题的能力。
3. 利用现有的仪器设备制作一个倒计时时钟，倒计时过程通过数码管显示，归零后自动停止计时，通过复位后即可正常使用。
二、实验仪器与设备74LS161芯片 3片 74LS112芯片 1片74LS00芯片 4片 74LS20芯片 1片CD4511数码管 3个数字电路实验箱 1台导线、开关若干三、总体设计方案或技术路线本实验所设计的倒数计时器是一个能够实现倒数计时，异步复位，数完即停并由数码管显示的计时器。
总体设计方案是利用161芯片实现60进制以及其他进制的计数器，利用非门将递增计数的数码转换为相反的递减的8421BCD码，并由CD4511数码管进行显示。
倒数完成后利用与非门输出低电平封锁161芯片的P或T端实现保持。
最后利用触发器输入脉冲恢复P和T端，复位后实现正常工作。
1. 计时器及显示部分（以四分钟倒数计时为例）计时电路是用三个74LS161芯片实现的，其中一个74LS161芯片接成10进制电路，用于秒表读数的‘秒’的个位部分的计时，第二个74LS161芯片接成六进制，用于秒表读数的‘秒’的十位部分的计时，第三个74LS161芯片接成四进制（以四分钟倒数计时为例），用于秒表读数的‘分’的个位部分的计时。
前两个芯片组成60进制计数器，两个芯片输出状态实现一次完整的循环刚好代表了1分钟，因此每1分钟，就向第三个计数器输送一个进位，这样第三个芯片就能在其后接电路里实现进位计数的功能，一个循环就是4分钟。
此方案中计数器采用反馈预置法，目的在于利用非门对递增进位的8421BCD码取反，实现递减功能并通过CD4511数码管实现倒数计时的功能。
哈工大电工实验自主设计实验报告抢答器-计时器设计电路
姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称抢答器-计时器设计电路1.实验目的（1）通过实验巩固和加强对书本知识的掌握；（2）提高自己的创新意识；（3）培养动手能力和独立设计并解决问题的能力；（4）利用芯片的多种功能以实现四路抢答的功能、计时功能。
2.总体设计方案或技术路线4人抢答器：用与非门构成的4人抢答电路，4个数据开关S1-S4由四位抢答者控制，无人抢答时，开关处于0状态，对应的与非门（74LS20）输出均为1，对其余的三个与非门无影响；当其中任意一位抢答者将开关扳向1时，对应的与非门输出为0电平，将其余的3个与非门锁死，令其开关输入1时不起作用，实现锁存功能。
再经过一与非门将输出结果通过指示灯显示出来。
1分钟计时电路：本电路由主持人控制，当4人抢答器确定答题选手后主持人按下开关S1A 将计时电路接通，开始计时。
本电路由555定时器产生秒脉冲，经放大电路对其输出的电平进行10倍放大，放大器输出电平作为控制计时器秒个位的74LS161的输入脉冲。
2个74LS161构成60进制计数器，并连接DCD数码管进行数字显示。
时间到达60秒后蜂鸣器报警。
3.实验电路图图1 4人抢答器4. 仪器设备名称、型号2个74LS00；2个74LS20；1个555定时器；1个双集成运算放大器LM358；2个74LS161;1个74LS08；1个5V 蜂鸣器；2个DCD 数码管5.理论分析或仿真分析结果4人抢答器：4人抢答器的主体是74LS20。
四名选手通过各自的开关答题，答题信号作为输入，输入到74ls20的一个端口。
其余三个端口由除本身以外的另外三个74LS20的输出端接入。
无人抢答时，开关处于0状态，对应的与非门（74LS20）输出均为1，对其余的三个与非门无影响；当其中任意一位抢答者将开关扳向1时，对应的与非门输出为0电平，将其余的3个与非门锁死，令其开关输入1时不起作用，从而实现锁存功能。
74LS00的两个输入端口分别接高电平（或悬空）、接对应74LS20的输出端，将抢答结果以高、低电平的形式输出，再通过接一个指示灯对抢答结果进行显示。
哈工大电路实验1实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除哈工大电路实验1实验报告篇一：哈工大数字电路实验报告实验二数字逻辑电路与系统上机实验讲义实验二时序逻辑电路的设计与仿真课程名称：院系：班级：姓名：学号：教师：哈尔滨工业大学20XX年12月实验二时序逻辑电路的设计与仿真3.1实验要求本实验练习在maxplusII环境下时序逻辑电路的设计与仿真，共包括6个子实验，要求如下：3.2同步计数器实验3.2.1实验目的1.练习使用计数器设计简单的时序电路2.熟悉用mAxpLusII仿真时序电路的方法3.2.2实验预习要求1.预习教材《6-3计数器》2.了解本次实验的目的、电路设计要求3.2.3实验原理计数器是最基本、最常用的时序逻辑电路之一，有很多品种。
按计数后的输出数码来分，有二进制及bcD码等区别；按计数操作是否有公共外时钟控制来分，可分为异步及同步两类；此外，还有计数器的初始状态可否预置，计数长度（模）可否改变，以及可否双向等区别。
本实验用集成同步4位二进制加法计数器74Ls161设计n分频电路，使输出信号cpo的频率为输入时钟信号cp频率的1/n，其中n=(学号后两位mod3.2.4实验步骤1.打开mAxpLusII,新建一个原理图文件，命名为exp3_2.gdf。
2.按照实验要求设计电路，将电路原理图填入下表。
3.新建一个波形仿真文件，命名为exp3_2.scf，加入时钟输入信号cp及输出信号cpo，并点击mAxpLusII左侧工具条上的时钟按钮，将cp的波形设置为周期性方波。
4.运行仿真器得到输出信号cpo的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输出信号）附于下表。
3.3时序电路分析实验3.3.1实验目的练习用mAxpLusII进行时序逻辑电路的分析。
3.3.2实验预习要求1.预习教材《6-3-1异步二进制计数器》2.了解本次实验的目的、电路分析要求3.3.3实验原理分析如下时序电路的功能，并判断给出的波形图是否正确。
【VIP专享】哈工大电工自主设计实验
(6)实验结论
1.应用74LS04、74LS74、74LS08等元件可以实现两位数密码的设置，在生活中具有广泛应用。
(7)对实验的改进及优化
应该在实验的基础上加上一个清零开关。
此密码器设计比较简单，输入正确的密码前，小灯保持不亮，表明输入密码错误。
但输入正确的密码后，小灯一直保持亮的状态，所以在后续的设计优化过程中考虑增加一个清零开关。
(8)本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
通过实验我了解了74LS138、74LS00、74LS20等元件的逻辑功能和使用方法，同时，通过实验，更加熟悉了组合逻辑电路的分析和设计方法。
在进行组合逻辑电路的设计时，应首先将给定的逻辑问题抽象成逻辑函数，列出其真值表，再根据真值表写出逻辑函数式并对其进行化简变换，最终根据化简变换后的逻辑函数式画出逻辑电路图。
参考文献
[1]杨世彦.电工学电子技术.机械工业出版社.2008
[2]邹其洪.电工电子实验与计算机仿真.电子工业出版社.2008。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
姓名班级学号
实验日期节次教师签字成绩
实验名称：电工自主实验----自制秒表
1.实验目的
（1）进一步掌握74LS161、集成门电路、74LS138、74LS194和七段显示器的原理及应用。
（2）提高动手能力，单独的设计电路的能力。
（3）实验前学习Multisim软件的应用，并进行该次实验电路的仿真。
2.总体设计方案或技术路线
（1）设计电路所能实现的功能
设计一个数字电子钟电路——a.能用六个数码管分别显示小时（24小时制）、分钟、秒；
b.能分别对时、分、秒预置初始时间。
（2）设计方案
设计的总体思路：设计时钟时，百分之一秒为100进制计数，分钟和秒计时为24进制。
74LS161的CLK段（2脚）为下降沿触发，故使用两片74LS161 ，一片做个位片，一片做十位片，个位片为十进制，十位片为十进制。
并且采用反馈预制法来防止在进位时的瞬间状态的出现。
即在个位片由九变为零时，向前位输出一个信号，使十位片变化,但由于该信号无下降沿，所以，采用一个非门，使进位信号产生下降沿，完成进位。
并且将时钟信号传送到74LS194的时钟端，由于是上升沿有效，所以曾接一个非门，来产生上升沿。
在个位片给出一个100Hz的标准方波信号，就可以进行计时了。
如下图:
秒与分计时电路：分计时电路的原理与秒计时电路一样，个位片的进位信号来自秒的十位片，当秒计时由5变为0时，向前输出信号，并用非门使其产生下降沿。
电路如下：
暂停的实现：将所有74LS194的S0 S1端并联，然后连接到开关，然后连接到高电平上。
在计时时开关闭合，寄存器进行并行输入输出，当暂停时，断开开关，责寄存器保存当前状态。
当再次闭合开关时，计时继续进行。
电路图如下:
复位功能的实现：将所有74LS161的CLR端并联后与开关连接，后连接到高电平上。
当计时时，断开开关，即完成复位，并且表停。
当再次按下复位键时，计时再次开始。
电路如下：
3.实验电路图
4.仪器设备名称、型号
（1）七段显示器6个（2）74LS47 6个（3）74LS161 6个（4）74LS194 6个（5）开关2个（6）与非门6个（7）非门6个（8）函数信号发生器
5.理论分析或仿真分析结果
按照上述实验电路连接实验器件，经过Multisim软件仿真实现了上述功能。
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）
实验中由于连线很复杂，实验箱上的芯片插口有限，所以，只连接了毫秒的两位显示。
所连接时，然后按电路图连接电路。
电源采用5V的稳压源。
电路连接时采用了74LS161、74LS194各两片，74LS00一片。
一片74LS161做个位片，另一片做十位片。
非门用与非门代替。
暂停开关与复位开关都接至数据开关。
由于所采用的是四输入的显示器，所以可以省去两片74LS47。
时钟脉冲接至1Hz的标准方波脉冲。
7.实验结论
电路实现了，计时，暂停，恢复计时，复位，开始的功能，计时为从0--99.
8.实验中出现的问题及解决对策
实验中，出现的问题是，当个位片为9时，就向前进1.这是由于仿真时的74LS161的时钟脉冲输入端是下降沿有效，而实际使用时是上升沿有效。
解决对策：将与非门，输出信号的取非去掉，将与非门的输出直接接至十位片的时钟脉冲端。
其他无太大问题。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
收获体会：通过这次自主实验，加深了我对电工电子的兴趣，在实验前，我认真学习了multisim软件，增强了我对该软件的了解，为我今后电工电子的学习打下了基础。
现在有了multisim软件的帮助，我可以进一步学习电子技术。
意见：无。
10．参考文献《电工学电子技术》《电工学实验教程》。