第6章 电子电路基础实验 6.1 电子电路基础实验电子技术是一门实践性很强的课程,电子技术实验是电子技术课程中非常重要的实践性环节。实验 要求:(1)加深对理论知识的理解。(2)熟悉常用电子元器件,如电阻,电容,半导体二极管,三极管和一些常用集成元件,如集成运放,常用 门电路等。(3)了解并学会使用常用的电子仪表,仪器设备,如示波器,低频信号发生器及万用表等。(4)学会对基本常见的电子电路的测量, 掌握简单的焊接与调试技术,以及对实验数据的收集与整理分析。实验注意事项:(1)实验前必须充分预习有关的基本理论和指导书上的相关内容 ,了解将要做的实验的目的和要求,必要时应写好实验提纲。(2)所接实验电路,要认真检查并经指导教师核查无误后,方可合上电源开始实验。 (3)做实验过程中,要认真做好记录,与估算值相对照,如有不符,应特别检查,分析误差原因。(4)使用仪器仪表等设备时,要严格遵守操作 规程。(5)实验后,必须按要求撰写实验报告。对实验报告的要求:(1)实验报告要求格式统一,字迹工整,做图要用坐标纸。(2)认真记录 和处理实验数据,对实验整理所得结果做认真分析,找出误差原因并提出改进方法。实验报告的主要内容如下。实 验 报 告班级、姓名、学号、 同组者、成绩、日期1.实验名称2.目的要求3.实验仪器、器材与电路4.实验测试结果(原始记录)及加工整理结果,分析、说明5.实验过 程中遇到的主要问题、分析、说明及处理办法实验教师签名____________日期____________实验1 低频信号发生器及 万用表的使用1.实验目的(1)了解低频信号发生器、万用表的主要技术指标。(2)逐步掌握上述仪器、仪表的使用方法。2.实验原理在进行 电子技术实验时,常用的电子仪器主要有:直流稳压电源、低频信号发生器、示波器和数字及模拟万用表等。这些仪器仪表可以用来对电子电路进行 静态和动态测试。3.实验仪器和器材直流稳压电源 一台低频信号发生器 一台数字万用表 一块4.实验内容和 步骤(1)用万用表测量直流稳压电源的输出电压值。(2)数字万用表测量低频信号发生器的输出电压。① 低频信号发生器输出信号频率读数练 习。信号发生器频率细调输出频率频率范围×1×0.1×0.011Hz~10Hz10 Hz~100 Hz100 Hz~1kHz② 低频 信号发生器输出幅值读数练习,将信号发生器的输出频率调到500Hz,调节“输出细调”旋钮使该仪器上电压表指针指在5V位置,将“输出衰 减”旋钮分别置于0dB、20dB、40dB、60dB、80dB位置,分别读出相应的输出电压值,填入表6.3中。③ 用数字万用表AC V挡测量低频信号发生器的输出电压。④ 提高低频信号发生器的输出频率,其他参数保持不变,再用数字万用表ACV挡测量低频信号发生器的输 出电压,将结果与③的测量结果比较,说明万用表产生误差的原因,明确万用表在多大的信号频率范围内,方可使用其交流电压挡进行测量。5.实 验报告要求(1)整理各项实验记录。(2)掌握信号发生器输出频率和电压幅值的调节和读出方法。(3)掌握用数字万用表测量直流电压和交流 电压的方法。实验2 ST-16型单踪示波器的使用1.实验目的(1)熟悉ST-16型示波器面板各旋钮和开关的作用。(2)熟悉ST- 16型示波器的使用方法。(3)掌握用示波器测量交、直流信号的方法。2.实验仪器和器材ST-16型示波器 一台信号发生器 一台同轴电缆及测试探头 一付5.实验内容和步骤(1)校准。用示波器本身的校准信号,校准示波器ST-16。(2)测量频 率。测量正弦信号源频率,并记录在表6.5中,各主要开关、旋钮的位置及格数。被测信号电压为1V。6.实验报告要求(1)说明在使用ST -16型示波器观察波形时,应调节哪些开关或旋钮才能达到下列要求:① 波形清晰;② 波形大小适中;③ 波形完整(一个周期以上);④ 波形稳定。(2)用ST-16示波器观察正弦波电压时,若荧光屏上出现图6.8所示情况,试说明哪些开关或旋钮的位置不对,应如何调节?实 验3 SR-8型双踪示波器的使用1.实验目的(1)熟悉SR-8型双踪示波器面板各旋钮和开关的作用。(2)熟悉SR-8型双踪示波器 的使用方法。(3)掌握使用双踪示波器测量交、直流信号以及两个信号相位差的方法。2.实验仪器和器材SR-8型示波器 一台信号 发生器 一台同轴电缆及测试探头 两付电阻、电容 按所需配置5.实验内容和步骤(1)校准 。用示波器本身的校准信号,校准示波器SR-8。(2)测量频率。测量正弦信号源频率,并记录在表6.6中,各主要开关、旋钮的位置及格数 。被测信号电压为1V。⑶ 测量两个同频率信号的相位差。如图6.13所示电路,交流信号的频率为1kHz,取电阻R为1kΩ,电容C分别 取1nF,10nF,100nF。用SR-8双踪示波器测量A、B两点之间的相位差。6.实验报告要求(1)说明在使用SR-8型示波器观 察波形时,应调节哪些开关或旋钮才能达到下列要求:① 波形清晰;② 波形大小适中;③ 波形完整(一个周期以上);④ 波形稳定。(2) 用SR-8示波器观察正弦波电压时,若荧光屏上出现图6.13所示情况,试说明哪些开关或旋钮的位置不对,应如何调节? 实验4 电阻、 电容、二极管的识别与检测1.实验目的(1)了解电阻、电容、二极管的相关知识。(2)掌握用万用表检测电阻、电容、二极管的方法。2.实 验原理(1)电阻的识别与检测。色标电阻的记忆方法。普通精度的电阻用四条色环来表示其阻值与误差级别,首先要把颜色所代表的数字记熟,即 :棕1、红2、橙3、黄4、绿5、蓝6、紫7、灰8、白9、黑0,可以把1~9、0的顺序编成口诀如下:棕红橙黄绿,蓝紫灰白黑四条色环中 的第一、第二环表示有效数字,第三环表示第一、第二位有效数字之后加“0”的个数,再加上最后一环,金色为Ⅰ级误差(±5%)、银色为Ⅱ级 误差(±10%),这样就能读出阻值和误差了。(2)电容的识别与检测。电容也是电子电路中最常用的元件,其主要指标有:容量、准确度、工 作电压和漏电阻(又称绝缘电阻)等。前面几项一般电容上都有标注,所以在此只介绍如何用(模拟)万用表测量大电容的漏电阻。大电容器漏电电 阻的测量(以100?F~1000?F为例):用万用表欧姆挡的R×1k挡,将两只表笔分别接触电容器的两极,当表针已偏转到最大值时,迅 速从R×1k挡拨到R×1挡,片刻后再拨回R×1k挡,表针最后停留在某一刻度上,该读数即为漏电电阻值。(3)二极管的识别与检测。根据 二极管的单向导电性(正向电阻小,反向电阻大),可判别二极管的极性。但一定要搞清所用万用表两表笔对应电池的电压极性是什么。若是指针式 万用表,则黑表笔接的是表内电池的正极,红表笔接的是表内电池的负极。若使用的是数字万用表,则情况恰好相反,红表笔(插在V/?孔中)接 电池正极,黑表笔(插在COM孔中)接负极。但其电阻挡不能用来测量二极管,只能用二极管挡。3.实验仪器和器材万用表 一 块不同型号的电阻、电容、二极管 若干个4.实验内容和步骤(1)电阻的识别。取不同色环的电阻30只,由学生注明该电阻的阻值并相互 交换,反复练习识别速度。(2)用万用表测量电阻。选用无色环、无数值标志、不同阻值的电阻若干,用万用表测量其阻值,要求达到测量快速准 确,区分正确。将识别、测量结果填入表6.7中。(3)电容器容量的识别。选用不同标值的各类电容器若干个,由学生反复辨别该电容的容量并 注明全称。(4)万用表测量电容器的漏电阻。选用不同容量的电容器各若干个,测量其漏电阻,并将测量结果填入表6.8中。(5)二极管的检 测与识别。① 外形及型号含义识别;② 用万用表判别二极管的极性;③ 将万用表分别置不同挡,测量并观察各二极管正、反向电阻值的变化, 将结果填入表6.9中。5.实验报告要求(1)整理各项实验记录。(2)分析表6.9,用万用表不同挡测量二极管的正、反向电阻值时,阻值 会不同,为什么?(3)按实验结果,总结比较硅、锗二极管各自性能的特点。实验5 半导体三极管的识别与检测1.实验目的(1)了解三极 管的类型及型号。(2)会用万用表识别三极管的极性。2.实验原理晶体三极管是应用最广的电子器件之一,它有NPN和PNP两种类型,还有 硅管和锗管材料上的差别,但检测方法类似。(1)型号及外观的一般识别。) 三极管外形如图6.14所示。图中左边管脚是集电极c;右边管 脚是发射极e。注意:观察时,管脚要朝向自己,三个管脚要成倒三角。图6.14 三极管外形(2)万用表检测三极管。用万用表检测三极管 的依据是:NPN型管其基极到发射极和集电极均为正向PN结,而PNP型管则为反向PN结。利用数字式万用表可直接测量三极管的共射极电流 放大系数。通常要检测以下项目:① 判断三极管的基极、发射极、集电极;② 判断三极管是硅管还是锗管;③ 估测三极管的共射极电流放大系 数。3.实验仪器和器材指针式万用表 (或数字式万用表) 一块不同型号、外形的三极管 若干个4.实验内容和步骤① 用万用表测 量晶体三极管各极间的正、反向电阻,判别管型,结果填入表6.10中;② 根据表6.10中的有关数据,说明硅管、锗管的正、反向电阻的大 致范围;③ 根据表6.10中的有关数据,比较这几个管子? 值的大小。5.实验报告要求(1)整理各项实验数据,填入自拟的表格中。(2 )比较、说明PNP型三极管与NPN型三极管的区别。实验6 整流滤波电路的连接与测试1.实验目的(1)掌握单相桥式整流、滤波电路的 原理。(2)了解电容滤波对输出直流电压和纹波电压的影响。2.实验原理电子设备所需要的直流电源主要应具有输出直流电平平稳、脉动成分小 ,且当电网电压和负载电流在一定范围内波动时,输出电压幅度稳定的功能。这种电源通常都是由电网提供的交流电,通过变压、整流、滤波和稳压 而得到的。本实验中仅对单相桥式整流滤波电路进行测试,实验电路如图6.13所示。3.实验仪器和器材示波器 一台万用表 一块通用测试电路板 一块4.实验内容和步骤(1)用万用表电阻挡检查所用元器件的好坏。(2)在通用测试板上接连好图6.13所示 的电路。(3)测量桥式整流电路的输出电压并观察其波形。5.实验报告要求(1)整理实验数据和所记录的波形。(2)从实验数据和波形,说 明滤波器的作用。实验7 三端集成稳压电源1.实验目的(1)掌握直流稳压电源的工作原理。(2)完成稳压器构成典型应用电路的方法并测 试其性能。图6.15 LM7805三端集成稳压器2.实验原理(1)LM7805三端集成稳压器简介。LM7805三端集成稳压器为三 端固定输出的正稳压器。它具有过流、过热和安全区保护功能,工作可靠,安装调试方便,价格便宜等特点,故获得广泛应用。 (2)LM780 5的主要技术参数。输入电压范围:9V≤Ui≤20V输出电压:5V最大输出电流:1.5A电压调整率:0.01% V负载调整率:0.1 %纹波抑制比:65dB4.实验内容和步骤按图6.16连接试验电路。在连接电路时必须确保晶体二极管的极性连接正确,否则将会引起电源短 路,烧坏二极管及其他元件。同时也必须确保电解电容器的极性接法正确,否则将会导致电解电容器爆炸。(1)测量稳压电路的输出电压。调节调 压器,使集成稳压电路的输入电压为9~20 V,测量稳压电路的输出电压。(2)测量稳压电路的外特性并计算输出电阻值Ro。保持输入电压 不变,空载时,IL为0,测量Uo的数值;然后接上负载RL,调节RL,使IL分别为20mA、40mA、60mA、80mA、100mA 时,用万用表DVC挡分别测量相应的Uo值,记入表6.13中,并计算出内阻的平均值(Ro=ΔUo/ΔIL)。(3)测量稳压系数。保持 U1=220V,并使IL=60 mA,测量Uo,调节调压器模拟电网电压变化±10%,即分别测量U1=198V及242V时,对应的U 1、Uo,记入表6.14中,并计算稳压系数。(4)测量纹波电压。输出电压的纹波不是正弦波而是锯齿波,用示波器近似测量其交流值。调节 u1=220V,并使IL=60 mA,测量稳压电路的输入端ui和输出端uo的纹波电压,记录测量结果。5.实验报告要求(1)整理实验 数据。(2)通过实例说明测试稳压器应注意那些问题,整理出一份使用说明书。实验8 比例求和运算电路1.实验目的(1)掌握用集成运算 放大器组成比例、求和电路的特点及性能。(2)学会上述电路的测试和分析方法。(3)掌握各电路的工作原理。2.实验原理(1)由运算放大 器构成线性运算电路时,它的两个输入端之间的电压相等(虚短路),两个输入端之间没有电流流过(虚断路)。(2)图6.17为同相比例放大 器。(3)图6.18为电压跟随器。(4)图6.19为反向加法器。4.实验内容和步骤(1)同相比例放大器,电路如图6.17所示。① 按表6.15和表6.16实验测量并记录。② 断开直流信号源,在输入端加入频率f =100Hz,ui=0.5V的正弦信号,用示波器测 量输出端的信号电压uo并用示波器观察uo、ui的相位关系,记录于表6.17。(2)电压跟随器。实验电路如图6.18所示,接好线之后 ,接12V的直流电源。① 按表6.18内容实验并测量记录。② 断开直流信号源,在输入端加入频率f=100Hz,不同幅值的正弦信号, 用示波器测量输出端的信号电压uo并观察uo、ui的相位关系,记录于表6.19中。(3)加法器(反相求和放大器)。实验电路如图6.1 9所示。按表6.20内容进行实验测量,并与理论计算值进行比较。5.实验报告要求(1)总结本实验中3种运算电路的特点及性能。(2)分 析理论计算与实验结果误差的原因。实验9 音频集成功率放大器1.实验目的(1)学习使用功放集成组件制作音频功率放大器。(2)观察功 放电路输入、输出波形,测试其性能指标。2.实验原理目前单片集成音频功率放大器的产品很多,并已在收音机、录音机、电子玩具和电视机中得 到广泛应用。本实验使用的LA-4100音频集成功率放大器,应用范围宽、功耗低、适用于在电池供电的电源下工作。LA-4100内部电路 如图6.20所示。 4.实验内容与步骤(1)按图6.22接线。令ui=0(输入短路),观察输出有无振荡,如有振荡,改变C6的数值可 消除振荡。(2)在输入端接通信号源,ui的有效值为5mV~10mV,频率为1kHz,用示波器观察RL两端的输出电压uo的波形。逐渐 增加输入电压,直至输出电压刚出现失真时为止,完成表6.21的测试项目。(3)逐渐减小输入电压,观察输出电压波形的变化。断开自举电容 C4,观察并画出此时的输出电压波形。调节ui使uo波形刚好不失真,记下此时的uo与Ico值。(4)用微音器代替信号源,用扬声器代替 电阻RL,向微音器说话,注意听扬声器发出的声音。5.实验报告要求(1)完成表6.21的计算,并与实测值相比较。(2)说明Pom、P e、? 偏离理想值的主要原因。实验10 RC正弦振荡器1.实验目的(1)掌握RC正弦波振荡器的工作原理,验证稳幅振荡时的振荡条件 AF=1。(2)熟悉负反馈强弱对振荡器工作的影响。(3)学习测量振荡频率和幅度的测量方法。2.实验原理(1)实验电路。用线性组件L F353(双运放)或LM741(单运放)为主体组成RC正弦波振荡器。(2)基本原理。RC串并联正弦振荡电路由下列几部分组成:放大部 分——由运算放大器LF353(任选一个运放)担任;R1、Rw组成稳幅环节,它和运算一起构成基本放大电路。选频网络——由R3C1串联 和R2C2并联组成。正反馈网络——由R3C1跨接于放大器输入、输出之间来形成。R3C1、R2C2串并联和放大器结合构成具有选频特性 的正反馈。4.实验内容和步骤(1)按图6.24所示连好线路,检查无误后通入±12V电源。(2)观察负反馈对输出波形的影响。用示波器 观察输出波形,调节Rw,观察u0波形的变化,将结果填入表6.22中。(3)测量振荡频率。按上述步骤调节Rw,使输出为稳定的不失真正 弦波时测量输出信号频率。③ 测量基本放大电路的电压放大倍数Avf,结果记录于表6.23。5.实验报告要求(1)总结RC正弦波式正弦 振荡电路产生振荡的条件。(2)将实测频率和理论值比较,分析误差原因。实验11 门电路的逻辑功能测试1.实验目的(1)验证常用TT L、CMOS集成门电路逻辑功能。(2)掌握各种门电路的逻辑符号。(3)了解集成电路的外引线排列及其使用方法。2.实验原理集成逻辑门 电路是最简单、最基本的数字集成元件。任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。目前已有门类齐全的集成门电路, 例如“与门”、“或门”、“非门”、“与非门”等。虽然中、大规模集成电路相继问世,但组成某一系统时,仍少不了各种门电路。因此,掌握逻 辑门的工作原理,熟练、灵活地使用逻辑门是数字技术工作者所必备的基本功之一。4.实验内容和步骤(1)TTL门电路逻辑功能验证。图6. 27 TTL门电路实验接线图① 按图6.25所示,在实验系统(箱)上找到相应的门电路。并把输入端接实验箱的逻辑开关,输出端接发光 二极管,如图6.27(a)所示TTL与门电路逻辑功能验证接线图。② 按状态表6.24中“与”门一栏输入A、B(0, 1)信号,观察 输出结果填入表6.24中,并用万用表测量电平值。③ 按同样方法,验证“或门”74LS32,“与非门”74LS00、74LS20,“ 反相器”74LS04的逻辑功能,并把结果填入表6.24中。(2)CMOS门电路逻辑功能验证。CMOS门电路的逻辑功能验证方法同TT L门电路。① 实验验证线路图如图6.28所示。② 按图6.28(b)所示接线。③ 接通电源,拨动逻辑开关,输入相应的信号,验证其功 能是否满足“或非”门逻辑表达式Q=A+B+C(表格自拟)。④ CMOS集成电路与TTL集成电路不同,多余不用的门电路或触发器等,其 输入端都必须进行处理,在工程技术中也如此。⑤ 用万用表测量CMOS电路0和1电平数值。5.实验报告要求(1)画出实验用门电路的逻辑 符号,并写出其逻辑表达式。(2)整理实验表格。(3)TTL、CMOS集成电路的高电平(1),低电平(0)值分别是多少?实验12 组合逻辑电路1.实验目的(1)了解编码器,数据选择器,数字比较器的性能及使用方法。(2)了解七段数码管和七段数码译码器的性能及使用 方法。2.实验原理(1)编码、译码、显示。如图6.29所示,该原理电路由编码器和译码器及显示器构成。(2)数值比较。如图6.30所 示。图中编码器提供A组数据,B组数据由数据开关而来,逻辑显示器分别显示大于、小于和等于三种逻辑结果。(3)数据选择。如图6.31所 示,图中编码器为数据选择器提供输入信号,数据选择器地址A1、A0有不同的组合时,就可将输入信号分别显示在逻辑显示器上。3.实验内容 (1)按图6.29接线,将实验结果填入表6.26中。(2)按图6.30接线,将结果填入表6.27中。(3)按图6.31接线,将结果 填入表6.28中。4.实验报告(1)总结本次实验的体会。(2)举例说明编码器、数据选择器和数值比较器的用途。实验13 触发器1. 实验目的(1)学习用与非门组成基本RS触发器,验证基本RS触发器、D触发器及JK触发器的逻辑功能。(2)学会用示波器观察计数器的波 形与比较相位。2.实验原理(1)D触发器。D触发器大部分为维持阻塞型触发器。使用时查清所用集成块的型号,外形及引线排列。其特性方程 为:(2)JK触发器。使用时要查清引线排列。其特性方程为:4.实验内容及步骤(1)D触发器逻辑功能的测试。① 、功能的测试。接通电 源,CP、D接高电平或低电平。按表6.29所示,设置、的高、低电平,用万用表(或发光二极管显示电路状态)读取Q与端的状态。② D端 功能测试。、接高电平,D端接到高、低电平开关,CP接至单脉冲发生器的输出,按表6.30,验证触发器的逻辑功能。注意状态变化发生在C P的上升沿还是下降沿。③ CP接连续脉冲为f=50kHz,脉宽Tw=6?s,Vm=3V的脉冲波,触发器接成计数状态,即与D相连,观 察输出波形和CP波形,并做记录。(2)JK触发器逻辑功能的测试。① 、接高、低电平开关,CP端、J、K端接高电平或低电平,按表6. 31验证Q端的高、低电平是否符合要求。② CP接到单脉冲发生器,J、K接高低电平开关,验证J、K触发器的逻辑功能,填入表6.32( ↓表示脉冲下降,↑表示脉冲上升)。③ CP接连续脉冲,J、K接高电平,观察并记录输出和CP的波形,比较两者之间的相位关系。5.实验 报告要求(1)对实验数据及表格进行简要分析,弄清触发器的逻辑功能及特点。(2)比较基本RS触发器、JK触发器,D触发器的逻辑功能, 触发方式有何不同。(3)JK触发器逻辑功能的测试。(4)根据CP脉冲和D触发器作T计数触发器时的Q端波形关系,体会分频概念。实验1 4 计数器1.实验目的(1)学习查阅手册,掌握集成计数器的使用方法和级联方法,了解使能端的作用。(2)学习测试集成计数器逻辑功能 的方法。(3)学习分析与排除故障的方法。(4)巩固计数器(分频器)的知识。2.实验原理(1)加法计数。用两片74LSl92集成电路 组成2位十进制加法计数器。先将计数器置零,然后输入计数脉冲,使其进行00~99~00的加法计数。用数码管显示计数结果。(2)置数将 数据输入端接到逻辑开关上,用置入控制端面将计数器置成79。(3)减法计数。用两片74LSl92组成2位十进制减法计数器。实现从79 ~00的递减计数。要求减到00时,发出一信号。4.实验报告要求(1)画出实验电路图,可以加各种简单门电路。(2)说明74LS192 的使用方法:加法计数、减法计数、清除、置数、级联等。(3)说明构成任意进制的一种方法。实验15 555集成定时器及其应用1.实验 目的(1)熟悉555集成定时器的结构及工作原理。(2)会用555集成定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器。2.实验原理 555集成定时器是一种能产生时间延迟和多种脉冲信号的控制电路。它有双极型和CMOS两种类型。电路由三个严格相等的5k?电阻组成的电 阻分压器;两个集成运算放大器C1、C2组成的电压比较器;基本RS触发器;MOS管开关和输出缓冲器几个基本单元构成。3.实验内容及步 骤(1)验证CC7555定时器的逻辑功能。① 按图6.34接好线,当R为高电平时,分别观察TH>(2/3)VDD,>(1/3)VD D;TH<(2/3)VDD,>(1/3)VDD,TH任意(大于(2/3)VDD或小于(2/3)VDD),<(1/3)VDD 3种不 同情况下的OUT和DIS的变化情况,并将结果记入表6.34。② 当接地时,上述3种情况OUT和DIS端有何变化?将结果记入表6.3 4。(2)用555集成定时器构成多谐振荡器,并验证其逻辑功能。按图实验6.35接好线。经检查无误后,接通电源,用示波器观察输出端O UT的波形,并测其振荡周期T。(3)用555集成定时器构成单稳态触发器,并验证其逻辑功能。按图6.36所示电路接好线。在输入端Vi 输入一个频率为1kHz的负脉冲触发信号,用双踪示波器观察输入、输出波形,并在坐标纸上绘出Vi、Vo波形;测出输出脉冲宽度Tw。(4 )将555集成定时器构成施密特触发器,并验证其逻辑功能。按图实验6.37所示电路接好线。在输入端Vi输入一个频率为1kHz、幅值为 4V的正弦波,用双踪示波器观察输入、输出波形。并在坐标纸上绘出Vi、Vo的对应波形。4.实验报告要求(1)整理555集成定时器的逻 辑功能实验结果,填入表6.34中。(2)用公式T≈计算出多谐振荡器的周期T,并与实验结果相比较。(3)将实验的单稳态触发器输出的脉 宽与理论值Tw≈1.1RC相比较,分析误差原因。(4)用坐标纸绘出施密特触发器输入Vi与输出所对应的波形。实验16 D/A和A/ D转换器1. 实验目的(1)了解D/A与A/D转换器的工作原理。(2)了解D/A与A/D转换器的使用方法。2.预习要求(1)阅读本 次实验原理。(2)了解DAC0832芯片与ADC0809芯片的引脚图及各引脚功能。3.实验原理随着微机和电子技术的发展,A/D和D /A转换器的应用越来越普遍。例如用电子计算机对生产过程进行控制时,由于被控对象转换过来的是模拟信号,而计算机只能识别和处理数字信号 ,因此要将模拟信号转换成数字信号,才能送到计算机中进行运算和处理;然后又要将经计算机处理得出的数字量转换为模拟量,才能实现对被控制 的模拟量进行控制。所以用计算机去控制模拟量的对象时,必须应用A/D和D/A转换技术。5.实验内容与步骤(1)D/A转换器实验。① 按图6.48所示电路接线,并做认真检查。② 在数字量输入端置00000000B,用数字万用表测量模拟电压Uo。③ 从输入数字量的最 低位起,逐位置1(接高电平),测量输出模拟电压Uo的值,记入表6.36中,并与理论值进行比较。(2)A/D转换器实验。① 按图6.49接线,并认真检查。② 调节电位器RP,使D0~D7全为高电平时(8个发光二极管全亮),测量并记录输入的模拟电压值。③ 调节电位器RP,使Ui为表6.37所给数值,测量相应的数字输出量,记录表中。6.实验注意事项(1)实验中,不允许带电改接线路,输入端也不应悬空。(2)在电源未接通时,绝不允许施加输入信号。7.实验报告要求(1)整理D/A转换实验数据,与理论值对照,分析实验结果。(2)整理A/D转换实验数据,求出每组数据的相对精度。(3)通过本次实验,说明D/A、A/D转换器有何用处,试举出实例。实验17 波形发生器1.实验目的(1)熟悉电压比较器、方波发生器、三角波发生器的主要特点和分析方法。(2)掌握波形发生器电路的连接和调试方法。2.实验原理方波、三角波发生器电原理图如图6.50所示。该电路在产生方波的同时还产生三角波。运算放大器N1构成一个过零比较器,当同相输入端电压大于0V时,Uo1输出+6V,而当同相输入端电压小于0V时,Uo1输出-6V;N2构成反相积分器。N1, N2又共同构成正反馈支路,形成自激振荡,所以N1的输出为正负对称的方波,同时该电压又作为N2的反相输入电压,经积分运算后,输出三角波。 4.实验内容和步骤(1)按图6.50接好电路,通电后观察,记录R4=2k?、10k?时的Uo波形,并测量周期及幅值。(2)观察并记录R1= 4.7k?及15k? 时的波形变化情况。5.实验报告要求(1)自拟实验表格,并将整理好的实验数据和波形填入表中。(2)总结运放非线性应用及波形发生电路的安装、调试方法。(3)总结试验中出现的故障及分析排除方法。 |
|