实验⼀、⼀、实验⽬的
1、学习电⼦技术实验中常⽤电⼦仪器的主要技术指标、性能和正确使⽤⽅法。2、初步掌握⽤⽰波器观察正弦信号波形和读取波形参数的⽅法。电路实验箱的结构、基本功能和使⽤⽅法。⼆、实验原理
在模拟电⼦电路实验中，要对各种电⼦仪器进⾏综合使⽤，可按照信号流向，以接线简捷，调节顺⼿，观察与读数⽅便等原则进⾏合理布局。接线时应注意，为防⽌外界⼲扰，各仪器的公共接地端应连接在⼀起，称共地。1.信号发⽣器
信号发⽣器可以根据需要输出正弦波、⽅波、三⾓波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进⾏调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进⾏连续调节。操作要领：1）按下电源开关。
2）根据需要选定⼀个波形输出开关按下。
3）根据所需频率，选择频率范围（选定⼀个频率分挡开关按下）、分别调节频率粗调和细调旋钮，在频率显⽰屏上显⽰所需频率即可。
4）调节幅度调节旋钮，⽤交流毫伏表测出所需信号电压值。注意：信号发⽣器的输出端不允许短路。2.交流毫伏表
交流毫伏表只能在其⼯作频率范围内，⽤来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。操作要领：
1.为了防⽌过载损坏仪表，在开机前和测量前（即在输⼊端开路情况下）应先将量程开关置于较⼤量程处，待输⼊端接⼊电路开始测量时，再逐档减⼩量程到适当位置。2.读数：当量程开关旋到左边⾸位数为“1”的任⼀挡位时，应读取0～10标度尺上的⽰数。当量程开关旋到左边⾸位数为“3”的任⼀挡位时，应读取0～3标度尺上的⽰数。3）仪表使⽤完后，先将量程开关置于较⼤量程位置后，才能拆线或关机。3．双踪⽰波器
⽰波器是⽤来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪⽰波器可以同时对两个输⼊信号进⾏观测和⽐较。操作要领：
1.时基线位置的调节开机数秒钟后，适当调节垂直（↑↓）和⽔平（←→）位移旋钮，将时基线移⾄适当的位置。
2.清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮，使时基线越细越好（亮度不能太亮，⼀般能看清楚即可）。
3.⽰波器的显⽰⽅式⽰波器主要有单踪和双踪两种显⽰⽅式，属单踪显⽰的有
“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”，作单踪显⽰时，可选择“Y1”或“Y2”其中⼀个按钮按下。属双踪显⽰的有“交替”和“断续”，作双踪显⽰
时，为了在⼀次扫描过程中同时显⽰两个波形，采⽤“交替”显⽰⽅式，当被观察信号频率很低时（⼏⼗赫兹以下），可采⽤“断续”显⽰⽅式。
4.波形的稳定为了显⽰稳定的波形，应注意⽰波器⾯板上控制按钮的位置：a）“扫
描速率”（t/div）开关------根据被观察信号的周期⽽定（⼀般信号频率低时，开关应向左旋。反之向右旋）。b）“触发源选择”开关------选内触发。c）“内触发源选择”开关------应根据⽰波器的显⽰⽅式来定，当显⽰⽅式为单踪时，应选择相应通道（如使⽤Y1通道应选择Y1内触发源）的内触发源开关按下。当显⽰⽅式为双踪时，可适当选择三个内触发源中的⼀个开关按下。d）“触发⽅式”开关------常置于“⾃动”位置。当波形稳定情况较差时，再置于“⾼频”或“常态”位置，此时必须要调节电平旋钮来稳定波形。
5）在测量波形的幅值和周期时，应分别将Y轴灵敏度“微调”旋钮和扫描速率“微调”旋钮置于“校准”位置（顺时针旋到底）。三、实验设备1、信号发⽣器2、双踪⽰波器3、交流毫伏表4、万⽤表四、实验内容
1．⽰波器内的校准信号
⽤机内校准信号（⽅波：f=1KHz V P—P=1V）对⽰波器进⾏⾃检。1.输⼊并调出校准信号波形
①校准信号输出端通过专⽤电缆与Y1（或Y2）输⼊通道接通，根据实验原理中有关⽰波器的描述，正确设置和调节⽰波器各控制按钮、有关旋钮，将校准信号波形显⽰在荧光屏上。②分别将触发⽅式开关置“⾼频”和“常态”位置，然后调节电平旋钮，使波形稳定。2.校准“校准信号”幅度
将Y轴灵敏度“微调”旋钮置“校准”位置（即顺时针旋到底），Y轴灵敏度开关置适当位置，读取信号幅度，记⼊表1—1中。
3）校准“校准信号”频率
将扫速“微调”旋钮置“校准”位置，扫速开关置适当位置，读取校准信号周期，记⼊表1—1中。2.⽰波器和毫伏表测量信号参数
令信号发⽣器输出频率分别为500Hz、1KHz、5KHz，10KHz，有效值均为1V（交流毫伏表测量值）的正弦波信号。调节⽰波器扫速开关和Y轴灵敏度开关，测量信号源输出电压周期及峰峰值，计算信号频率及有效值，记⼊表1—2中。表1—2
1.打开模拟电路实验箱的箱盖，熟悉实验箱的结构、功能和使⽤⽅法。
2.将万⽤表⽔平放置，使⽤前应检查指针是否在标尺的起点上，如果偏移了，可调节
“机械调零”，使它回到标尺的起点上。测量时注意量程选择应尽可能接近于被测之量，但不能⼩于被测之量。测电阻时每换⼀次量程，必须要重新电⽓调零。
3.⽤交流电压档测量实验箱上的交流电源电压6V、10V、14V；⽤直流电压档测量实
验箱上的直流电源电压±5V、±12V；⽤电阻档测量实验箱上的10Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ电阻器，将测量结果记⼊⾃拟表格中。4.
五、实验报告
1.画出各仪器的接线图。答：各仪器的接线图如下：或
2.列表整理实验数据，并进⾏分析总结。
表1—1的实验数据与标准值完全相同，表1—2的实验数据中与⽰波器测得的有效值（1.03V）与毫伏表的数据（1V）略有出⼊（相对误差3%）。产⽣误差的原因可能是：（1）视觉误差（2）仪表误差3．问答题：
1）某实验需要⼀个f=1KHz、u i=10mv的正弦波信号，请写出操作步骤。答：操作步骤：
①将信号发⽣器和交流毫伏表的⿊夹⼦与⿊夹⼦相接，红夹⼦与红夹⼦相接。在开机前先将交流毫伏表量程开关置于较⼤量程处，待接通电源开关开始测量时，再逐档减⼩量程到适当位置。②按下信号发⽣器的正弦波形输出开关，选择频率范围1K开关按下，然后分别调节频率粗调和细调旋钮，在频率显⽰屏上显⽰1KHz即可。
③调节幅度调节旋钮，⽤交流毫伏表测出所需信号电压值。交流毫伏表量程选择“30mV”档，读数从“0~3”标尺上读取。
2）为了仪器设备的安全，在使⽤信号发⽣器和交流毫伏表时，应该注意什么？答：①在使⽤信号发⽣器时，应该注意信号发⽣器的输出端不允许短路。
②在使⽤交流毫伏表时，为了防⽌过载损坏仪表，在开机前和输⼊端开路情况下,应先将量程开关置于较⼤量程处，待输⼊端接⼊电路开始测量时，再逐档减⼩量程到适当位置。3）要稳定不同输⼊通道的波形时，应如何设置内触发源选择开关？
答：要稳定不同输⼊通道的波形时，可按下表设置内触发源选择开关？
4）⼀次实验中，有位同学⽤⼀台正常的⽰波器去观察⼀个电⼦电路的输出波形，当他把线路及电源都接通后，在⽰波器屏幕上没有波形显⽰，请问可能是什么原因，应该如何操作才能调出波形来？答：
实验⼆晶体管共射极单管放⼤器⼀、实验⽬的
1.学会放⼤器静态⼯作点的调式⽅法和测量⽅法。
2.掌握放⼤器电压放⼤倍数的测试⽅法及放⼤器参数对放⼤倍数的影响。
3.熟悉常⽤电⼦仪器及模拟电路实验设备的使⽤。⼆、实验原理
图2—1为电阻分压式⼯作点稳定单管放⼤器实验电路图。偏置电阻R B1、R B2组成分压电路，并在发射极中接有电阻R E，以稳定放⼤器的静态⼯作点。当在放⼤器的输⼊端加⼊输⼊信号后，在放⼤器的输出端便可得到⼀个与输⼊信号相位相反、幅值被放⼤了的输出信号，从⽽实现了电压放⼤。三、实验设备1.信号发⽣器2.双踪⽰波器3.交流毫伏表4.模拟电路实验箱5.万⽤表四、实验内容1．测量静态⼯作点
实验电路如图2—1所⽰，它的静态⼯作点估算⽅法为：U B≈
图2—1 共射极单管放⼤器实验电路图I E＝≈Ic
U CE= U CC－I C（R C＋R E）
实验中测量放⼤器的静态⼯作点，应在输⼊信号为零的情况下进⾏。1.没通电前，将放⼤器输⼊端与地端短接，接好电源线（注意12V电源位置）。
2.检查接线⽆误后，接通电源。
3.⽤万⽤表的直流10V挡测量U E= 2V左右，如果偏差太⼤可调节静态⼯作点（电位器RP）。然后测量U B、U C，记⼊表2—1中。
4.关掉电源，断开开关S，⽤万⽤表的欧姆挡（1×1K）测量R B2。将所有测量结果记⼊表2—1中。
5.根据实验结果可⽤：I C≈I E＝或I C＝U BE＝U B－U EU CE＝U C－U E
计算出放⼤器的静态⼯作点。2．测量电压放⼤倍数各仪器与放⼤器之间的连接图
关掉电源，各电⼦仪器可按上图连接，为防⽌⼲扰，各仪器的公共端必须连在⼀起后接在公共接地端上。
1）检查线路⽆误后，接通电源。从信号发⽣器输出⼀个频率为1KHz、幅值为10mv （⽤毫伏表测量u i）的正弦信号加⼊到放⼤器输⼊端。
2）⽤⽰波器观察放⼤器输出电压的波形，在波形不失真的条件下⽤交流毫伏表测量下表中三种情况下的输出电压值，记⼊表中。表2—2
3）⽤双踪⽰波器观察输⼊和输出波形的相位关系，并描绘它们的波形。*4．测量输⼊电阻和输出电阻根据定义：输⼊电阻输出电阻
置R C=2.4KΩ，R L=2.4KΩ，I C=2.0mA，输⼊f=1KHz
，u i=10mV的正弦信号，在输
出电压波形不是真的情况下，⽤交流毫伏表测出u S、u i和u L记⼊表2—3中。断开负载电阻R L，保持u S不变，测量输出电压u0，记⼊表2—3中。五、实验报告
1.列表整理实验结果，把实测的静态⼯作点与理论值进⾏⽐较、分析。答：
BE＝U B－U E＝0.6V，⽽理论为0.7V，产⽣误
差的原因可能是U B、U E的值接近，这种接近的两个量相减的间接测量，则合成相对误差就⽐较⼤了。2．分析静态⼯作点对放⼤器性能的影响。
答：静态⼯作点是否合适，对放⼤器的性能和输出波形都有很⼤影响。
如⼯作点偏⾼，放⼤器在加⼊交流信号以后易产⽣饱和失真，此时u。的负半周将被削底；如⼯作点偏低则易产⽣截⽌，即u。的正半周被缩顶(⼀般截⽌失真不如饱和失真明显)。这些情况都不符合不失真放⼤的要求。所以在选定⼯作点以后还必须进⾏动态测试，即在放⼤器的输⼊端加⼊⼀定的ui，以检查输出电压u。的⼤⼩和波形是否满⾜要求。如不满⾜，则应调节静态⼯作点的位置。3．怎样测量R B2阻值？
答：测量在线电阻时，要确认被测电路没有并联⽀路并且被测电路所有电源已关断及所有电容已完全放电时，才可进⾏；因此本实验测量R B2时要将开关K断开。测量前先将开关转到电阻X1K档，然后把红、⿊表笔短路，调整“0Ω”调整器，使指针指在0Ω位置上（万⽤表测量电阻时不同倍率档的零点不同，每换⼀档都应重新进⾏⼀次调零。），再把红、⿊表笔分开去测被测电阻的两端，即可测出被测电阻R B2的阻值。
4．总结放⼤器的参数对电压放⼤倍数的影响及输⼊输出波形的相位如何。答：由表2—2的实验结果可知：在静态⼯作点相同情况下① R L越⼤，A V越⼤；R L越⼩，A V越⼩；
② R C越⼤，A V越⼤；R C越⼩，A V越⼩；A V与R L//R C成正⽐。实验满⾜公式。③输⼊u i与输出u o的波形相位相反。实验五组合逻辑电路的设计⼀、实验⽬的
学习组合逻辑电路的设计与测试⽅法。⼆、实验⽤仪器、仪表
数字电路实验箱、万⽤表、74LS00三、设计任务
设计⼀个四⼈⽆弃权表决电路（多数赞成则提案通过），本设计要求采⽤4-2输⼊与⾮门实现。设计步骤：（1）根据题意列出真值表如表1所⽰，再填⼊卡诺表2中。表1
表2
（2）由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与⾮”的形式①Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD（8个与⾮门）
＝AB（C＋D）＋CD（A＋B）或BD（A＋C）＋AC（B＋D）＝AB（BC＋AD）＋CD（BC＋AD) 或BD（AD＋BC）＋AC（BC ＋AD）
＝（BC＋AD）（AB＋CD）或（BC＋AD）（AC＋BD）＝或② Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD（8个与⾮门）
＝AB（C＋D）＋CD（A＋B）＝AB（AC＋BD）＋CD（AC＋BD)＝（AC＋BD）（AB＋CD）＝
③Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD（8个与⾮门）＝A（BC＋BD）＋C（AD＋BD）＝或＝A（BC＋CD）＋B（CD＋AD）＝或＝A（BC＋CD）＋D（AC＋AD）＝或＝B（AC＋AD）＋D（AC＋BC）＝
④Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD（13个与⾮门）＝AB（C＋D）＋CD（A＋B）＝＝＝
实验六⽤中规模组合逻辑器件设计组合逻辑电路⼀、实验⽬的
1．学习中规模集成数据选择器的逻辑功能和使⽤⽅法。2．学习使⽤中规模集成芯⽚实现多功能组合逻辑电路的⽅法。⼆、设计任务
⽤数据选择器74LS151或3/8线译码器设计⼀个多功能组合逻辑电路。该电路具有两个控制端C1C0，控制着电路的功能，当C1C0＝00时，电路实现对输⼊的两个信号的或的功能；当C1C0＝01时，电路实现对输⼊的两个信号的与的功能；当C1C0＝10时，电路实现对输⼊的两个信号的异或的功能；当C1C0＝11时，电路实现对输⼊的两个信号的同或的功能。
三、设计过程
（1）根据题意列出真值表如下所⽰，再填⼊卡诺图中。
（2）、建⽴Y（C1、C0、A、B）的卡诺图及降维图，如图所⽰。
F函数降维图（图中变量C1C0A换成C1C0B结果不变）（3）、减少Y函数的输⼊变量，将4变量减为3变量，通过降维来实现。如上图所⽰。
这时，数据选择器的输⼊端D0 ~ D7分别为：
D0=B, D1=1, D2 =0, D3 =B, D4 =B, D5 =, D6 =, D7 =B（4）、F函数逻辑图如下图所⽰四、实验⽤仪器、仪表
数字电路实验箱、万⽤表、74LS151、74LS00。五、实验步骤
1.检查导线及器件好坏。
2.按上图连接电路。C1、C0、A、B分别接逻辑开关，检查⽆误后接通电源。3.按真值表逐项进⾏测试并检查是否正确，如有故障设法排除。4.结果⽆误后记录数据后拆线并整理实验设备。实验数据如下：
实验证明，实验数据与设计值完全⼀致。设计正确。六、设计和实验过程的收获与体会。
1、设计过程的收获与体会：①设计前要将真值表列出。
②⽤低维数据选择器实现⾼维逻辑函数时，⾸先要降维，将多出的变量作为记图变量。
当需要降维处理时，将谁作为记图变量是任意的，但结果是不同的。因此要进⾏降维时，要确定哪⼏个变量作为数据选择器的地址输⼊变量。
③可⽤Electronics Workbench进⾏仿真。以验证设计正确与否。2、实验过程的收获与体会：①74LS151的第七脚必须接低电平；
②出现故障时，⾸先检查地址输⼊端的电平，看其状态是否与相接的逻辑电平开关相
同。如不相符，则可能存在断路现象。如相同，则检查其输出是否与相应数据端输⼊相同，如相同，可能存在设计错误，如不同，则可能器件已损坏。
③实验逻辑电路图最好把集成块的引脚标上，以便接线和检查。
1.⽤数据选择器74LS151或3/8线译码器设计⼀个多功能组合逻辑电路。该电路具有
两个控制端C1C0，控制着电路的功能，当C1C0＝00时，电路实现对输⼊的两个信号的或的功能；当C1C0＝01时，电路实现对输⼊的两个信号的与的功能；当C1C0＝10时，电路实现对输⼊的两个信号的异或的功能；当C1C0＝11时，电路实现对输⼊的两个信号的同或的功能。设A2=C1 A1=C0 A0=A ⊙⽤138器件：
Y= (A+B)+C0 (AB)+ C1(AB)+ C1C0 (AB)设D=C1 C=C0 B=A A=A( C1=(1)=(1) = S1 (2)
（实验⽤74LS138⼀块、74LS20⼀块、74LS00⼀块）
2.⽤3—8译码器74LS138设计⼀个三位⼆进制码与循环码的可逆转换电路。K为控制变量。
（1）根据题意列出真值表如下所⽰：
（实验⽤74LS138⼀块、74LS20⼆块、74LS00⼀块共四块）或（实验⽤74LS138⼀块、74LS20⼀块、74LS00⼆块共四块）
3.⽤3—8译码器74LS138设计⼀个⼆进制全加/全减两⽤电路。K为控制变量。（1）根据题意列出真值表如下所⽰：
S n＝(m1 +m2 + m4 + m7)+K(m1 + m2 +m4 + m7) =m1 + m2 + m4 +m7=C n＝(m3 +m5 + m6 + m7)+ K(m1 +m2 + m3 +m7)＝
( m3 +m7)+ ( m5 + m6)+K(m1 + m2)＝( m3 + m7)++ K=（实验⽤74LS138⼀块、74LS20⼀块、74LS00⼆块共四块）实验七设计⼀个四位可逆⼆进制计数器⼀、实验⽬的掌握中规模集成计数器的使⽤⽅法及功能测试⽅法。⼆、实验内容及要求
⽤D触发器设计⼀个异步四位⼆进制可逆计数器。三、设计过程
（1）根据题意列出加计数状态表和驱动表，如下表所⽰。
（2）⽤卡诺图化简，如下图所⽰。求得各位触器的驱动信号的表达式
（2）⽤卡诺图化简，如下图所⽰。求得各位触器的时钟⽅程的表达式
（3）根据题意列出减计数状态表和驱动表，如下表所⽰。
（2）⽤卡诺图化简，如下图所⽰。求得各位触器的时钟⽅程的表达式
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