实验1 常用仪器设备的使用
一．实验目的
1、通过本实验，熟悉信号发生器、示波器、万用表等常用仪器设备的结构、使用方法。
2、通过本实验，能够会用常用的仪器仪表测量电阻、交直流电流、交直流电压、非正弦波的波形及峰值（Vp-p）等。
二．实验仪器
1、数字万用表
2、函数信号发生器
3、双踪示波器
三．预习内容：
实验前必须查阅教材附录，了解实验设备的基本结构、使用方法。
四、实验内容：
1、了解数字万用表的结构、使用方法、注意事项。
2、了解函数信号发生器的结构、使用方法、注意事项。
3、了解双踪示波器的结构、使用方法、注意事项。
进行下列练习：
（1）调出一个信号用示波器观察：正弦波，Vp-p=500mV,f=1K Hz;用万用表测其电压的有效值。
（2）调出一个信号用示波器观察：方波，Vp-p=100mV,f=5K Hz，占空比25% 。
（3）调出一个信号用示波器观察：三角波，Vp-p=2V,f=10K Hz，用示波器读出其周期，与计算值进行比较。
（4）利用提供的器材测量电阻的阻值、通过电阻的电流、电阻两端的电压、电源电压。
五、思考题：
1、指针式万用表的两表笔与数字式的两表笔在使用上有哪些区别？
2、指针式万用表的电阻档与数字式的电阻档有何区别？
3、函数信号发生器与双踪示波器的信号探头的两个夹子（或一钩一夹）使用时应注意什么？分析一下在示波器上观察不到波形的尽可能多的原因。
实验2 单级放大器
一、实验目的
1、熟悉模拟电路实验箱。
2、掌握放大器静态工作点的调试方法及其对放大器性能的影响。
3、学习测量放大器Q点、Av 的方法，了解共射极电路特性。
4、学习放大器的动态性能。
二、实验仪器
1、双踪示波器
2、函数信号发生器
3、数字万用表
4、模拟电路实验箱
三、预习要求
1．三极管及单管放大器工作原理。
2．放大器动态及静态测量方法。
四、实验内容及步骤

图4-1
1.静态调整 调整Rp使Ve=2.2V，测量并填表4-1。

表4-1

2.动态研究

(1) 将信号发生器调到f=1KHz，幅值为500mv，接到放大器输入端Vi，测量Vo填入下表，观察Vi和Vo端波形，并比较相位。

表4-2

(2) 保持Vi=500mv不变，增大和减小Rp，观察Vo波形变化，测量并填入表4-4-3
表4-3

注意：若失真观察不明显可增大或减小Vi幅值重测。

3.自拟实验过程和方法，测试单级放大电路的输入电阻和输出电阻。
一、实验报告：
1．注明你所完成的实验内容和思考题，简述相应的基本结论。
2．整理实验数据，分析实验结果。
实验3 两级负反馈放大电路
一．实验目的
1．研究负反馈对放大器性能的影响。
2．掌握反馈放大器性能的测试方法。
二．实验仪器
1．双踪示波器
2．函数信号发生器
3．数字万用表
4．模拟电路实验箱
三．预习要求
1．认真阅读实验内容要求，估计待测量内容的变化趋势。
2．图5-1电路中晶体管β值为120，计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。
四．实验内容


图5-1


1.负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试
（1）开环电路
1、按图接线，Rf先不接入。
2、输入端接入Vi=100mV。f=1KHz的正弦波（注意输入100mv信号采用输入端衰减后为1mV）。
3、按表5-1要求进行测量并填表。
4、根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻ro。
（2）闭环电路
1．接通Rf按（1）的要求调整电路。
2．按表5-1要求测量并填表，计算Avf。
3．根据实测结果，验证Avf≈1/F。

表5-1

2.自行设计实验方法测试开环和闭环放大器的频率特性（注意：输出空载，测通频带，闭环时应加大输入信号）

五．实验报告
1．将实验值与理论值比较，分析误差原因。
2．根据实验内容总结负反馈对放大电路的影响。
实验6 差动放大电路
一．实验目的
1．熟悉差动放大器工作原理。
2．掌握差动放大器的基本测试方法。
二．实验仪器
1．数字万用表
2．模拟电路实验箱
三．预习要求
1．计算图7-1的静态工作点（设r_BE=3K，β=100）及电压放大倍数。
2．在图7-1基础上画出单端输入和共模输入的电路。
四．实验内容及步骤：
实验电路如图7-1所示


图7-1
1．测量静态工作点。
（1）调零，将输入端短路并接地，接通直流电源，调节电位器Rp₁使双端输出电压V₀=0。
（2）测量静态工作点
测量Ti. T₂.T₃各极对地电压填入表7-1中
表7-1

2．测量差模电压放大倍数。（双端输出时以T2的集电极为准，即黑表笔接此端）
在输入端加入直流电压信号Vid=±0.1V按表7-2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。注意先接好线再调直流信号，使其分别为+0.1V和-0.1V接入Vi₁和Vi₂。
3．测量共模电压放大倍数。
将输入端b1.b2短接，接到信号源的输入端，信号源另一端接地。使其分别为+0.1V和-0.1V，分别测量并填入表7-2。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7-2

1.在实验板上组成单端输入的差放电路进行下列实验。
（1）在图一中将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7-3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端差模电压放大倍数进行比较。
表7-3

5. 自行设计实验方法和步骤测试单端交流输入单端输出。
五．实验报告
1．根据实测数据计算图4-5-1电路的静态工作点，与预习计算结果相比较。
2．整理实验数据，计算各种接法的Ad，并与理论计算值相比较。
3．计算实验步骤3中Ac和CMRR值。
4．总结差放电路的性能和特点。

实验4 集成运放的线性应用

一．实验目的
1．掌握用集成运算放大器组成比例，求和电路的特点及功能。
2．学会上述电路的测试和分析方法。
二．实验仪器

1．数字万用表
2．模拟电路实验箱

三．预习要求

1．估算下列各表的理论值。

四．实验内容

1、电压跟随器

图7-1
实验电路如图7-1所示。

按表7-1内容实验并测量记录。
表7-1

2、反相比例放大器


实验电路如图7-2所示。
（1）按表7-2内容实验并测量记录。
表7-2

（2）自行设计实验方法和步骤测试图7-2电路的上限截至频率。
3、同相比例放大器 电路如图4-7-3所示

图7-3
按表7-3实验测量并记录。
表7-3

4、反相求和放大电路。

图7-4
实验电路如图4-7-4所示。
按表7-4内容进行实验测量，并与预习计算比较。
表7-4

5双端输入求和放大电路(减法电路)

图7-5
实验电路为图7-5所示。
表7-5

五．实验报告

1．总结本实验中5种运算电路的特点及功能。
2．分析理论计算与实验结果误差的原因。

实验5 基本逻辑门电路实验

一、实验目的

掌握TTL与非门、或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。
熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。

二、实验所用器件和仪表

二输入四与非门74LS00 1片
二输入四或非门74LS28 1片
二输入四异或门74LS86 1片

三、实验内容

1、测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。
2、测试二输入四或非门74LS28一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。
3、测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。

四、实验提示

1．将被测器件插入实验台上的14芯插座中。
2．将器件引脚7与实验台的“地(GND)”连接，将器件的引脚14与实验台的+5v连接。
3．用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。拨动开关，则改变器件的输入电平。
4．将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯连接。指示灯亮表示输出电平为1，指示灯灭表示输出电平为0。

五、实验接线图及实验结果

74LS00中包含4个二与非门，74LS28中包含4个二或非门，74LS86中包含4个异或门。 下面各画出测试第一个逻辑门逻辑关系的接线图,按图接线,并将测试结果填入相应表中。测试其他逻辑门时的接线图与之类似。测试时各器件的引脚7接地，引脚14接+5V。图中的K1、K2是电平开关输出，LED0是电平指示灯。
1.测试74LS00逻辑关系接线图

图8-1

表8-1 74LS00真值表
2. 测试74LS28逻辑关系接线图　

图8-2

表8-2 74LS28真值表

3. 测试74LS86逻辑关接线图

图8-3

表8-3 74LS86真值表

六、实验报告要求

1.画出三个实验的接线图。
2.用真值表表示出实验结果。



实验6 数据选择器和译码器
一、实验目的

1.熟悉数据选择器的逻辑功能。
2.熟悉译码器的逻辑功能。

二、实验所用器件和仪表

1.双4选1数据选择器74LS153 　 1片
2.双2－4线译码器74LSl39 　 1片

三、实验内容

1.测试74LS153中一个4选1数据选择器的逻辑功能。
4个数据输入引脚C0—C3分别接实验台上的AK1、AK2、AK3、AK4。改变数据选择引脚A、B和使能引脚G的电平，产生8种不同的组合。观测每种组合下数据选择器的输出端输出哪个输入端的信号。
2.测试74LS139中一个2—4译码器的逻辑功能。
4个译码输出引脚Y0—Y3接电平指示灯。改变引脚G、B、A的电平，产生8种组合。观测并记录指示灯的显示状态。

四、实验接线图及实验结果

1.74LSl53实验接线图和74LSl53真值表



图9-1 74LS153实验接线图

表9-1 74LS153真值表



图9-1中，K1、K2、K3是逻辑电平开关输出。

2.74LSl39实验接线图和74LSl39真值表


图9-2 74LS139实验接线图

表9-2 74LS139真值表

图9-2中，K1、K2、K3是电平开关输出，LED0、LEDI、LED2、LED3是电平指示灯。

3. 自行设计实验电路和步骤用一片74LS04和两片74LS139构成3-8线译码器并测试之。

五、实验报告要求

1.画出实验接线图。
2.根据实验结果写出74LS139的真值表。
3.根据实验结果写出74LS153的真值表。

实验7触发器

一、实验目的

1、掌握RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理。
2、学会正确使用RS触发器、D触发器、JK触发器。

二、实验所用器件和仪表

1.四2输入正与非门74LS00 1片
2.双D触发器74LS74 1片
3.双JK触发器74LS73 1片
4.示波器

三、实验内容

1.用74LS00构成一个RS触发器。￣R、￣S端接电平开关输出，Q、￣Q端接电平指示灯。改变￣R、￣S的电平，观测并记录Q、￣Q的值。
2.双D触发器74LS74中一个触发器功能测试。
(1)将CLR（复位）、PR（置位）引脚接实验台电平开关输出，Q、￣Q引脚接电平指示灯。改变CLR、PR的电平，观察并记录Q、￣Q的值。
(2)在（1）的基础上，置CLR、PR引脚为高电平，D（数据）引脚接电平开关输出，CK（时钟）引脚接单脉冲，在D为高电平和低电平的情况，分别按单脉冲按钮。观察Q、￣Q的值，记录下来。
(3)在（1）的基础上，将D引脚接100KHz脉冲源，CK引脚接1MHz脉冲源。用双踪示波器同时观测D端和CP端，记录波形；同时观测D端、Q端，记录波形。分析原因。
3.制定对双JK触发器74LS73一个JK触发器的测试方案．并进行测试。

四、实验提示

74LS73引脚11是GND，引脚4是Vcc。

五、实验接线图及实验结果

1．实验1的接线图、测试步骤及结果
图10-1是RS触发器接线图。图中，K1、K2是电平开关输出，LED0，LED1是电平指示灯。按表10-1中输入值顺序对RS触发器进行测试，并将结果填入表中(时序电路的值预测试顺序有关，请注意)。



图10-1 RS触发器接线图
输入输出Q￣Q0111101100
表10-1 RS触发器测试顺序及结果

2．实验2的接线图、测试步骤及结果


图10-2 74LS74测试图1 图10-3 74LS74测试图2

图10-2和图10-3是测试D触发器的接线图,K1、K2、K3是电平开关输出，LED0、LED1是电平指示灯，AK1是按单脉冲按钮AK1后产生的宽单脉冲，100KHz、1MHz是时钟脉冲源。测试步骤及结果如下：
（1）CLR=0，PR=1，￣Q =，Q=。
（2）CLR=1，PR=1，￣Q =，Q=。
（3）CLR=1，PR=0，￣Q =，Q=。
（4）CLR=1，PR=1，￣Q =，Q=。
（5）CLR=0，PR=0，￣Q =，Q=。
（6）CLR=1，PR=1，D=1，CK接单脉冲，按单脉冲按钮，￣Q =，Q=。
（7）CLR=1，PR=1，D=0，CK接单脉冲，按单脉冲按钮，￣Q =，Q=。
（8）CLR=1，PR=1，D接1MHz脉冲，CK接10KHz脉冲，则D、Q端波形为：

（9）在示波器上同时观测Q、CK的波形，观测到Q的波形只在CK的上升沿才发生变化。
（10）根据上述测试，得出D触发器的功能表如下：

表10-2 D触发器74LS74功能表
1.74LS73中一个触发器的功能测试方案：
（1）74LS73功能测试接线图如下












图10-4 74LS73测试图1 图10-5 74LS73测试图2

K1、K2、K3是电平开关输出，LED0、LED1是电平指示灯，AK1是按单脉冲按钮AK1后产生的宽单脉冲，100KHz是时钟脉冲源。74LS73引脚4接+5V，引脚11接地。（2）CLR=0，￣Q =，Q=。
（3）CLR=1，J=0，K=0，按单脉冲按钮AK1，￣Q =，Q=。
（4）CLR=1，J=1，K=0，按单脉冲按钮AK1，￣Q =，Q=。
（5）CLR=1，J=0，K=0，按单脉冲按钮AK1，￣Q =，Q=。
（6）CLR=1，J=0，K=1，按单脉冲按钮AK1，￣Q =，Q=。
（7）CLR=1，J=0，K=0，按单脉冲按钮AK1，￣Q =，Q=。
（8）CLR=1，J=1，K=1，按单脉冲按钮AK1，￣Q =，Q=。再按单脉冲按钮AK1，
￣Q =，Q=。
（9）CLR=1，J=1，K=1，CK接100KHz，则CK和Q的波形为：
（10）根据以上的测试，得出74LS73功能表如下：

表10-3 JK触发器74LS73功能表

六、实验报告要求

1.实验内容1的原理图，写出其真值表。
2.写出实验内容2各步的现象，按如下形式写出实验内容2的真值表。表中的“X”用高电平H，或者低电平L，或者保持不变代替。
3.双JK触发器74LS73中一个触发器的功能测试方案，及每步测试 出现的现象。参照上表形式写出该JK触发器的真值表。
实验8 计数器

一、实验目的

1.掌握计数器74LS162的功能。
2.掌握计数器的级联方法。
3.熟悉任意模计数器的构成方法。
4.熟悉数码管的使用。

二、实验说明

计数器器件是应用较广的器件之一。它有很多型号，各自完成不同的功能，供使用中根据不同的需要选用。本实验选用74LS162做实验用器件。 74LS162引脚图见附录。74LS162是十进制BCD同步计数器。Clock是时钟输入端，上升沿触发计数触发器翻转。允许端P和T都为高电平时允许计数，允许端T为低时禁止Carry产生。同步预置端Load加低电平时，在下一个时钟的上升沿将计数器置为预置数据端的值。清除端Clear为同步清除，低电平有效，在下个时钟的上升沿将计数器复位为0。74LS162的进位位Carry在计数值等于9时，进位位Carry为高，脉宽是1个时钟周期．可用于级联。

三、实验所用器件和仪器

1.同步4位BCD计数器74LS162 2片
2.二输入四与非门74LS00 1片
3.示波器

四、实验内容

1.用1片74LS162和1片74LS00采用复位法构一个模7记数器。用单脉冲做计数时钟，观测计数状态，并记录。用连续脉冲做计数时钟，观测并记录QD，QC，QB,QA的波形：

2.用1片74LS162和1片74LS00采用置位法构一个模7计数器。用单脉冲做计数时钟，观测计数状态，并记录。用连续脉冲做计数时钟．观测并记录QD，QC，QB,QA的波形：
3.用2片74LS162和1片74LS00构成一个模60计数器。2片74LS162的QD，QC，QB,QA分别接两个数码管的D、 B、 C、A。用单脉冲做计数时钟，观测数码管数字的变化．检验设计和接线是否正确。
五、实验接线及测试结果
1.复位法构成的模7计数器接线图及测试结果
〔1〕复位法构成的模7计数器接线图11-1


图11-1 复位法7进制计数器
图中，AK1是按单脉冲按钮AK1产生的单脉冲，LED0、LED1、LED2、LED3是电平指示灯，100KHz是实验台上的时钟脉冲源。
（2）按单脉冲按钮AK1，Q_D、Q_C、Q_B、Q_A的值变化如下：

（3）将接单脉冲AK1的线（CK）改接100KHz连续脉冲，用示波器观测Q_D、Q_C、Q_B、Q_A。
2.置位法模7计数器接线图及测试结果：
（1）置位法模7计数器接线图11-2。

图11-2 置位法7进制计数器

（2）按单脉冲按钮AK1，Q_D、Q_C、Q_B、Q_A的值变化如下：

（3）将接单脉冲AK1的线（CK）改接100KHz连续脉冲，用示波器观测Q_D、Q_C、Q_B、Q_A。
3.模60计数器
（1）复位法模60计数器接线图如下：

图11-3 复位法模60计数器接线图

图中，LED1-A，LED1-B，LED1-C，LED1-D，LED2-A，LED2-B，LED2-C，LED2-D是数码管的数据端，AK1是按单脉冲按钮AK1产生的单脉冲。

（2）自行设计置位法模60计数器，并画图，并测试之。


六、实验报告

1、画出各实验电路的状态转移表（60进制的分各位和十位分别画出）
2、画出自行设计置位法模60计数器的实验电路及实验结果。

实验9555集成定时器及应用

一、实验目的
1．熟悉555集成定时器的组成及工作原理。
2．掌握555集成定时器的典型应用。
3．掌握555集成定时器应用电路的测量和调试方法。
二、实验准备
1．复习教材中有关555集成定时器的内容，掌握集成定时器的组成及工作原理。
2．用集成定时器和外接电阻、电容分别构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器和延迟电路等应用电路。
三、实验设备
1.数字电路实验箱
双踪示波器
信号发生器
4. 555芯片及电阻、电容
四、实验内容
1．用555型集成定时器连接成一个施密特触发器并进行测试。
施密特触发器。见图12.1

图12.1施密特触发器
按图12.1所示，联接好电路。
V_i由信号源提供，f=1KHz，正弦波信号开通电源后，用双踪示波器观测V_i、V_O波形，逐渐加大输入信号V_i的幅度，继续用示波器观测V_i（t）、V_O（t）波形，记录下来。
记录计算误差电压ΔV的值。
绘出电压传输特性曲线（即V_O=f（V_i）函数关系曲线）
4．用555型集成定时器连接成一个多谐振荡器并进行测试。
多谐振荡器：见图12.2
按图12.2所示联接好电路。
用双踪示波器观测V_C及V_O的波形，用示波器及频率计测定频率，记录之。
用示波器分别观察占空比为1:2、1:4、3:4时的输出波形，同时用示波器观察高触发端（TH）、输出端（OUT）的电压波形，记录波形，并在波形图中标出周期、幅度、脉宽等参数。
画出V_C与V_O的波形。
设计一个占空比可调的多谐振荡器。

图12.2多谐振荡器
五、实验报告
1．写出实验电路的设计过程和电路方案,简述各电路的工作原理。
2．整理实验图表和数据，在画所记录的波形时，要求按时间坐标对齐，并标注出波形的周期、脉宽和幅度等。
3．若电路无输出波形，该如何检查电路并排除故障？
4．问题讨论：
用555定时器设计一个整形电路。给定输入触发信号频率为500Hz，要求输出脉宽为0.5ms,试计算定时元件R、C，并用实验证明。
555定时器构成的多谐振器，其振荡周期和占空比的改变与那些因素有关？若只需改变周期，而不改变占空比应调整哪个元件参数

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