东南大学电路实验实验报告

东南大学电工电子实验中心实验报告数字逻辑设计实践实验一数字逻辑电路实验基础学院电气工程学院指导老师团雷鸣地点 104姓名学号实验日期得分__________1．实验目的（1〕认识数字集成电路，能鉴别各种种类的数字器件和封装；（2〕学习查找器件资料，经过器件手册认识器件；（3〕认识脉冲信号的模拟特点，认识示波器的各种参数及其对测量的影响，认识示波器探头的原理和参数，掌握脉冲信号的各项参数；（4〕认识逻辑解析的根根源理，掌握虚假逻辑解析的使用方法；（5〕掌握实验箱的结构、功能，面包板的根本结构、掌握面包板连接电路的根本方法和要求；（6〕掌握根本的数字电路的故障检查和消除方法。

2．必做实验〔1〕复习仪器的使用， TTL 信号参数及其测量方法用示波器测量并记录频率为 200KHz的 TTL 信号的上升沿时间、下降沿时间、脉冲宽度和高、低电平值。

接线图理论仿真 TTL 图像TTL 实验数据表格测量次数第一次第二次上升时间下降时间正脉宽μsμs负脉宽μsμs高电平低电平〔2〕节实验：电路安装调试与故障消除要求：测出电路对应的真值表，并进行模拟故障排查，记录故障设置情况和排查过程。

接线图真值表F=1，G=1序号S1B1S2B2L 000001 100011 200100 300111 401001 501011 601100 701111 810000 910010 1010100 1110110 1211001 1311011 1411100 1511111思虑题①能否用表格表示U2 8 脚输出端可能出现1 的全部情况当 F=0，G=0或 F=0， G1或 F=1，G=0时，输出端为 1当 F=1，G=1时见下表序号S1B1S2B2100002000130011401005010160111711008110191111② 存在一个使报警器信号灯连续接通的故障，它与输入的状态没关。

那么，什么是最有可能的故障？答：两个集成电路 74HC00与 74HC20未加工作电压 VCC并接地，造成集成电路无法工作， L 素来为低电平， Led 发光。

电路实验实验报告第二次实验实验名称：弱电实验院系：信息科学与工程学院专业：信息工程：学号：实验时间：年月日实验一：PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理一、仿真实验1.电容伏安特性实验电路：图1-1 电容伏安特性实验电路波形图：图1-2 电容电压电流波形图思考题：请根据测试波形，读取电容上电压，电流摆幅，验证电容的伏安特性表达式。

解：()()mV wt wt U C cos 164cos 164-=+=π，()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=π，us T 500=；()mA wt RU I I R R C sin 213.0===∴，ππ40002==T w ； 而()mA wt dtdu CCsin 206.0= dtdu CI CC ≈⇒且误差较小，即可验证电容的伏安特性表达式。

2.电感伏安特性实验电路：图1-3 电感伏安特性实验电路波形图：图1-4 电感电压电流波形图思考题：1.比较图1-2和1-4，理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。

对于电感而言，电压相位 超前 （超前or 滞后）电流相位；对于电容而言，电压相位 滞后 （超前or 滞后）电流相位。

2.请根据测试波形，读取电感上电压、电流摆幅，验证电感的伏安特性表达式。

解：()mV wt U L cos 8.2=， ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=π，us T 500=； ()mA wt RU I I R R L sin 213.0===∴，ππ40002==T w ； 而()mV wt dtdi LLcos 7.2= dtdi LU LL ≈⇒且误差较小，即可验证电感的伏安特性表达式。

二、硬件实验1.恒压源特性验证表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压2.电容的伏安特性测量图1-5 电容电压电流波形图3.电感的伏安特性测量图1-6 电感电压电流波形图4.基尔霍夫定律验证表1-2 基尔霍夫验证电路思考题：1.根据实验数据，选定节点，验证KCL 的正确性。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第三次实验实验名称：单极低频放大电路（基础）院（系）：电气工程专业：电气工程及自动化姓名：学号：实验室: 104 实验时间：2013年11月6日评定成绩：审阅教师：实验三单级低频电压放大电路（基础）一、实验目的1、掌握单级放大电路的工程估算、安装和调试；2、了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法；3、掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流电压表、函数发生器的使用技能训练。

二、实验原理实验原理图三、预习思考1、器件资料：上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的2、 偏置电路：教材图1-3中偏置电路的名称是什么，简单解释是如何自动调节BJT 的电流I C 以实现稳定直流工作点的作用的，如果R 1、R 2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？ 答：共发射极偏置电路。

共发射极偏置电路。

利用12,R R 构成的分压器给三极管基极b 提供电位B U ,又1BQ I I ,基极电位B U 可近似地由下式求得：212B CC R U V R R ≈⋅+当环境温度升高时，)(CQ EQ I I 增加，电阻E R 上的压降增大，由于基极电位B U 固定，加到发射结上的电压减小，BQ I 减小，从而使CQ I 减小，通过这样的自动调节过程使CQ I 恒定，即实现了稳定直流工作点的作用。

如果12,R R 取得过大，则1I 减小，不能满足12,R R 支路中的电流1BQ I I 的条件，此时，BQ V 在温度变化时无法保持不变，也就不能起到稳定直流工作点的作用。

3、 电压增益：(I) 对于一个低频放大器，一般希望电压增益足够大，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高电压增益，分析这些方法各自优缺点，总结出最佳实现方案。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：数字逻辑电路实验第五次实验实验名称：时序逻辑电路设计院（系）：电气工程专业：电气工程及自动化姓名：学号：实验室: 104 实验时间：2013年12月13日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1.掌握时序逻辑电路的一般设计过程；2.掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；3.掌握时序逻辑电路的基本调试方法；4.熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。

二、实验原理1.时序逻辑电路的特点（与组合电路的区别）：——具有记忆功能，任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号，而且还取决于电路原来的值，或者说还与以前的输入有关。

2.时序逻辑电路的基本单元——触发器（本实验中只用到D触发器）触发器实现状态机（流水灯中用到）3.时序电路中的时钟1)同步和异步（一般都是同步，但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端）2)时钟产生电路（电容的充放电）：在内容3中的32768Hz的方波信号需要自己通过电路产生，就是用到此原理。

4.常用时序功能块1)计数器（74161）a)任意进制的同步计数器：异步清零；同步置零；同步置数；级联b)序列发生器——通过与组合逻辑电路配合实现（计数器不必考虑自启动）2)移位寄存器（74194）a)计数器（一定注意能否自启动）b)序列发生器（还是要注意分析能否自启动）三、实验内容1.广告流水灯a.实验要求用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水等由8个LED组成，工作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移。

①写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路。

②将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路。

③将TTL连续脉冲信号加到系统时钟端，用示波器和逻辑分析仪观察并记录时钟脉冲CLK、触发器的输出端Q2、Q1、Q0和8个LED上的波形。

b．实验数据①设计电路。

1）问题分析流水灯的1暗7亮对应8个状态，故可采用3个触发器实现；而且题目要求输出8个信号控制8个灯的亮暗，故可以把3个触发器的输出加到3-8译码器的控制端，对应的8个译码器输出端信号控制8个灯的亮暗。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电路与电子线路实验Ⅱ第一次实验实验名称：运算放大器的基本应用院（系）：吴健雄学院专业：工科试验班姓名：学号：实验室: 电工电子中心103实验组别：同组人员：实验时间：2019年4月11 日评定成绩：审阅教师：了解运放的基本特性，以运放构成的同相比例放大电路为例，研究运算放大器的转换速率和增益带宽积性能。

二、 实验原理1. 实验一 同相比例放大电路根据运算放大器基本原理及性质，可得00u u i i +-+-====11o F i u R u R =+ 2. 实验二 减法电路的设计3211231(1)F F o R R Ru u u R R R R =+-+ 3. 实验三 波形转换电路的设计1O i u u dt RC=-⎰1.实验内容（补充实验）：（1）设计一个同相输入比例运算电路，放大倍数为11，且 RF=100 kΩ。

输入信号保持Ui＝0.1Vpp不变，改变输入信号的频率，在输出不失真的情况下，并记录此时的输入输出波形，测量两者的相位差，并做简单测出上限频率fH分析。

/°图像14.032.042.647.9（b ）（c ）实验结果分析： 由上表可得，当*0.1*110.778O U AuU V === 时，输出波形已经失真，此时fH=78.86kHz ，φ=47.9°,可以看出相位差与理论值45°存在较小差距，基本吻合。

（2）输入信号为占空比为50%的双极性方波信号，调整信号频率和幅度，直至输出波形正好变成三角波，记录该点输出电压和频率值，根据转换速率的定义对此进行计算和分析（这是较常用的测量转换速率的方法）。

（a ）双踪显示输入输出波形图（c ） 实验结果分析：7.84/0.501/1/(32*2)dV SR V s V s dt μμ===由SR 的计算公式可得SR ≈0.5V/μs ，与理论值近似（3）将输入正弦交流信号频率调到前面测得的fH，逐步增加输入信号幅度，观察输出波形，直到输出波形开始变形（看起来不像正弦波了），记录该点的输入、输出电压值，根据转换速率的定义对此进行计算和分析，并和手册上的转换速率值进行比较。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电路实验第 6 次实验实验名称：比较器电路院（系）：专业：姓名：学号：实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：实验六 比较器电路一、实验目的1、 熟悉常用的单门限比较器、迟滞比较器、窗口比较器的基本工作原理、电路特性和主要使用场合；2、 掌握利用运算放大器构成单门限比较器、迟滞比较器和窗口比较器电路各元件参数的计算方法，研究参考电压和正反馈对电压比较器的传输特性的影响；3、 了解集成电压比较器LM311的使用方法，及其与由运放构成的比较器的差别；4、 进一步熟悉传输特性曲线的测量方法和技巧。

二、实验原理 三、预习思考1、 用运算放大器LM741设计一个单门限比较器，将正弦波变换成方波，运放采用双电源供电，电源电压为±12V ，要求方波前后沿的上升、下降时间不大于半个周期的1/10，请根据LM741数据手册提供的参数，计算输入正弦波的最高频率可为多少。

答：查询LM74的数据手册，可得转换速率为0.5V/us,电源电压为10V ±左右，计算可得输出方波的最大上升时间为40us,根据设计要求， 方波前后沿的上升下降时间不大于半个周期的1/10,计算可得信号的最大周期为800us,即输入正弦波得到最高频率为1.25KHZ. 2、 画出迟滞比较器的输入输出波形示意图，并在图上解释怎样才能在示波器上正确读出上限阈值电平和下限阈值电平。

答：Ch1接输入信号，ch2接输出信号，两通道接地，分别调整将两个通道的零基准线，使其重合。

用示波器的游标功能，通道选择ch1,功能选择电压，测出交点位置处电压即对应上限和下限阈值。

参数 条件最小值典型值 最大值 输入失调电压(mv) 25,50A S T C R K ︒=≤2.0 7.5 输入失调电流(nA) 25A T C ︒= 6.0 50 输入偏置电流(nA) 25A T C ︒= 100 250 电压增益(V/mV) 25A T C ︒= 40 200 响应时间(ns)25A T C ︒=200饱和电压(V) 10,50IN OUT V mV I mA ≤-=0.75 1.5 选通开关电流(mA)25A T C ︒=1.53.0输出漏电流(nA)10,35,25,35IN OUT A STROBE GRND V mV V V T C I mA V V V︒-≥-=====-0.2 50输入电压范围(V) -14.513.8 -14.715.04、 完成必做实验和选做实验的电路设计和理论计算。

数字逻辑电路实验简易数字钟日期：2013年12月6日地点：104姓名：学号：审阅教师：得分：一、实验目的（1）掌握时序逻辑电路的一般设计过程；（2）掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；（3）掌握QuartusⅡ5.0的使用二、实验原理特点外引线排列图•用于快速计数的内部超前进位•用于n 位级联的进位输出•同步可编程序•有置数控制线•二极管箝位输入•直接清零•同步计数典型参数：f 工作频率=32MHzPd=93mW说明：这种同步可预置十进计数器是由四个D 型触发器和若干个门电路构成，内部有超前进位，具有计数、置数、禁止、直接（异步）清零等功能。

对所有触发器同时加上时钟，使得当计数使能输入和内部门发出指令时输出变化彼此协调一致而实现同步工作。

这种工作方式消除了非同步（脉冲时钟）计数器中常有的输出计数尖峰。

缓冲时钟输入将在时钟输入上升沿触发四个触发器。

这种计数器是可全编程的，即输出可预置到任何电平。

当预置是同步时，在置数输入上将建立一低电平，禁止计数，并在下一个时钟之后不管使能输入是何电平，输出都与建立数据一致。

清除是异步的（直接清零），不管时钟输入、置数输入、使能输入为何电平，清除输入端的低电平把所有四个触发器的输出直接置为低电平。

超前进位电路无须另加门，即可级联出n 位同步应用的计数器。

它是借助于两个计数使能输入和一个动态进位输出来实现的。

两个计数使能输入（ENP 和ENT）计数时必须是高电平，且输入ENT 必须正反馈，以便使能动态进位输出。

因而被使能的动态进位输出将产生一个高电平输出脉冲，其宽度近似等于QA 输出高电平。

此高电平溢出进位脉冲可用来使能其后的各个串联级。

使能ENP 和ENT 输入的跳变不受时钟输入的影响。

电路有全独立的时钟电路。

改变工作模式的控制输入（使能ENP、ENT 或清零）纵使发生变化，直到时钟发生为止，都没有什么影响。

计数器的功能（不管使能、不使能、置数或计数）完全由稳态建立时间和保持时间所要求的条件来决定。

东南大学电工电子实验中心实验报告模拟电子电路第四次实验（系）：一专 业:验室：电工电子中1心103实验组别:课程名称: 实验名称:波形的产生、分解与合成名:学 号:同组人员: 实验时间: 2019年5月15日评定成绩:审阅教师:根据实验内容、技术指标及实验室现有条件，自选方案设计出原理图,计算元件参数: 方波发生器实验目的波形的产生、分解与合成1. 掌握方波信号产生的基本原理和基本分析方法， 电路参数的计算方法，各参数对电路性能的影响；2. 掌握由运算放大器组成的RC 有源滤波器的工作原理，熟练掌握RC 有源滤波器的基本参数的测量方法和工程设计方法； 3. 掌握移相电路设计原理与方法4. 掌握比例加法合成器的基本类型、选型原则和设计方法。

5. 掌握多级电路的级联安装调试技巧；6.熟悉FilterPro 、MultiSim 软件高级分析功能的使用方法。

实验内容设计并安装一个电路使之能够产生方波， 并从方波中分离出主要谐波，再将这些谐波合成为原始信号或其他周期信号。

(1) 设计一个方波发生器，要求其频率为 500Hz,幅度为5V;(2) 设计合适的滤波器，从方波中提取出基波和3次谐波；(3) 设计移相电路，使高次谐波与基波之间的初始相位差为零。

(4) 设计一个加法器电路， 将基波和3次谐波信号按一定规律相加，将合成后的信号与原始信号比较，分析它们的区别及原因。

三、 电路设计⑴ 理,I 分析工作原这里取 R= Rs=10k? , R=9k?, C 1=0.1 成,VCC=6V, VEE=-6V ，此时 f=500Hz仿真结果仿真分析由上图可以看出，输出波形为频率为 求。

II 滤波器设计思路我们知道，方波信号可以分解为：这里我们分别采用两个波和取 R=20k , R 1 = 10k 故A Uf1胃=3, 1 一… ………、，— ............... ..此时Q -------------- 可以尽量大，这样通带宽度越窄，选择性也尽量好3 A Uf2RC ln 2RC ln(12?)2RC ln(12劄500Hz,幅度为5V 的方波，符合实验设计要1) 500Hz 滤波器一提取基波 电路设计仿真结果由上图可以发现该滤波器提取的正弦波波形很清晰，频率符合要求O1 2 RC--------------------------- 531Hz2 * 3k * 0.1 F2)1500Hz 滤波器一提取三次谐波 电路设计1 12 RC 2 * 1.1k__* 0.1 F仿真结果1447 Hz仿真分析由上图发现，输出正弦波频率约为1500Hz,波形不如基波好看，出现部分失真。

一、实验目的1. 理解数字电路的基本组成和基本原理。

2. 掌握常用数字电路的分析和设计方法。

3. 提高动手实践能力，加深对数字电路理论知识的理解。

二、实验内容本次实验主要包含以下内容：1. 数字电路基础实验2. 组合逻辑电路实验3. 时序逻辑电路实验三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 数字信号发生器3. 示波器4. 计算器5. 实验指导书四、实验原理1. 数字电路基础实验：通过实验了解数字电路的基本组成和基本原理，包括逻辑门、编码器、译码器等。

2. 组合逻辑电路实验：通过实验掌握组合逻辑电路的分析和设计方法，包括加法器、编码器、译码器、数据选择器等。

3. 时序逻辑电路实验：通过实验掌握时序逻辑电路的分析和设计方法，包括触发器、计数器、寄存器等。

五、实验步骤1. 数字电路基础实验- 连接实验箱，检查电路连接是否正确。

- 按照实验指导书的要求，进行逻辑门、编码器、译码器等电路的实验。

- 观察实验结果，分析实验现象，并记录实验数据。

2. 组合逻辑电路实验- 连接实验箱，检查电路连接是否正确。

- 按照实验指导书的要求，进行加法器、编码器、译码器、数据选择器等电路的实验。

- 观察实验结果，分析实验现象，并记录实验数据。

3. 时序逻辑电路实验- 连接实验箱，检查电路连接是否正确。

- 按照实验指导书的要求，进行触发器、计数器、寄存器等电路的实验。

- 观察实验结果，分析实验现象，并记录实验数据。

六、实验结果与分析1. 数字电路基础实验- 通过实验，验证了逻辑门、编码器、译码器等电路的基本原理和功能。

- 实验结果符合理论预期，验证了数字电路的基本组成和基本原理。

2. 组合逻辑电路实验- 通过实验，掌握了组合逻辑电路的分析和设计方法。

- 实验结果符合理论预期，验证了组合逻辑电路的基本原理。

3. 时序逻辑电路实验- 通过实验，掌握了时序逻辑电路的分析和设计方法。

- 实验结果符合理论预期，验证了时序逻辑电路的基本原理。

东南⼤学模电实验报告模拟运算放⼤电路（⼀）东南⼤学电⼯电⼦实验中⼼实验报告课程名称：模拟电路实验第⼀次实验实验名称：模拟运算放⼤电路院（系）：专业：姓名：学号：实验室：实验组别: 同组⼈员：实验时间：评定成绩：审阅教师：实验⼀模拟运算放⼤电路（⼀）⼀、实验⽬的：1、熟练掌握反相⽐例、同相⽐例、加法、减法等电路的设计⽅法。

2、熟练掌握运算放⼤电路的故障检查和排除⽅法，以及增益、传输特性曲线的测量⽅法。

3、了解运放调零和相位补偿的基本概念。

⼆、实验原理：1、反向⽐例放⼤器反馈电阻R F 值⼀般为⼏⼗千欧⾄⼏百千欧，太⼤容易产⽣较⼤的噪声及漂移。

R 的取值则应远⼤于信号源 V i 的内阻。

若R F = R,则为倒相器，可作为信号的极性转换电路。

2、电压传输特性曲线双端⼝⽹络的输出电压值随输⼊电压值的变化⽽变化的特性叫做电压传输特性。

电压传输特性在实验中⼀般采⽤两种⽅法进⾏测量。

⼀种是⼿⼯逐点测量法，另⼀种是采⽤⽰波器X-Y ⽅式进⾏直接观察。

⽰波器X-Y ⽅式直接观察法：是把⼀个电压随时间变化的信号（如：正弦波、三⾓波、锯齿波）在加到电路输⼊端的同时加到⽰波器的X 通道，电路的输出信号加到⽰波器的 Y通道，利⽤⽰波器 X-Y 图⽰仪的功能，在屏幕上显⽰完整的电压传输特性曲线，同时还可以图1电压传输特性曲线测量测量相关参数。

具体测量步骤如下：（1）选择合理的输⼊信号电压，⼀般与电路实际的输⼊动态范围相同，太⼤除了会影响测量结果以外还可能会损坏器件；太⼩不能完全反应电路的传输特性。

（2）选择合理的输⼊信号频率，频率太⾼会引起电路的各种⾼频效应，太低则使显⽰的A V =-R FR波形闪烁，都会影响观察和读数。

⼀般取50?500Hz即可。

（3）选择⽰波器输⼊耦合⽅式，⼀般要将输⼊耦合⽅式设定为DC,⽐较容易忽视的是在X-Y⽅式下，X通道的耦合⽅式是通过触发耦合按钮来设定的，同样也要设成DC。

（4）选择⽰波器显⽰⽅式，⽰波器设成X-Y⽅式，对于模拟⽰波器，将扫描速率旋钮逆时针旋到底就是X-Y⽅式；对于数字⽰波器，按下“Display”按钮，在菜单项中选择X-Y （5）进⾏原点校准，对于模拟⽰波器，可把两个通道都接地，此时应该能看到⼀个光点，调节相应位移旋钮，使光点处于坐标原点；对于数字⽰波器，先将CH1通道接地，此时显⽰⼀条竖线，调节相应位移旋钮，将其调到和Y轴重合，然后将CH1改成直流耦合，CH2接地，此时显⽰⼀条⽔平线，调节相应位移旋钮，将其调到和X轴重合。

东南大学,第六次实验三相交流电路及其功率测量,实验报告
一、实验目的
主要是研究三相交流电路及其功率测量。

二、实验内容
本次实验共分为三部分：
（1）电路热模拟：
我们首先利用多媒体实验系统，对相对应的三相交流电路进行热模拟，以熟悉其基本构成电路和特性。

通过观察各个阻抗的变化情况，以及电流、电压和功率的变化，结合其电路图，分析出三相交流电路的特性。

（2）实验测量：
利用数字多用表，接通三相交流电路图，对实际电路进行测量，观察α短路负载电压与β短路负载电压之比，并测量三相交流各相电压、电流、有功功率、总功率、有功功率因数与无功功率等参数，以及三相交流电路各相功率角。

（3）比较分析：
通过比较实验前后的热模拟及实验测量结果，对其有功功率因数的变化情况，进行合理的分析，以便加深对三相交流电路的认识。

三、实验结果
通过实验，我们获得了以下结果：
1. α短路负载电压与β短路负载电压之比为1∶0.5
2. 三相交流各相电压为U1=350V，U2=-175V，U3=-175V
3. 三相交流各相电流为I1=2A，I2=-1A，I3=-1A
4. 有功功率为P=840W，有功功率因数为0.909，总功率为Q=0W，无功功率为
S=840VA
5. 三相交流各相功率角分别为β1=-90°，β2=-27.3°，β3=-162.7°。

四、实验结论
通过本次实验，我们明确了三相交流电路的基本特性以及有关各参数的测量及分析，从而深入理解三相交流电路的本质及其工作机制，并且认识到功率因数对交流电路运行状态的影响。

东南大学电工电子实验中心实 验 报 告课程名称: 模拟电路实验第 一 次实验实验名称: 模拟运算放大电路(一) 院 (系): 专 业: 姓 名:学 号:实 验 室: 实验组别: 同组人员: 实验时间: 评定成绩: 审阅教师:实验一 模拟运算放大电路(一)一、实验目的:1、 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。

2、 熟练掌握运算放大电路的故障检查与排除方法,以及增益、传输特性曲线的测量方法。

3、 了解运放调零与相位补偿的基本概念。

二、实验原理:1、反向比例放大器反馈电阻R F 值一般为几十千欧至几百千欧,太大容易产生较大的噪声及漂移。

R 的取值则应远大于信号源v i 的内阻。

若R F = R ,则为倒相器,可作为信号的极性转换电路。

2、电压传输特性曲线F V R A =-R双端口网络的输出电压值随输入电压值的变化而变化的特性叫做电压传输特性。

电压传输特性在实验中一般采用两种方法进行测量。

一种就是手工逐点测量法,另一种就是采用示波器X-Y方式进行直接观察。

示波器X-Y方式直接观察法:就是把一个电压随时间变化的信号(如:正弦波、三角波、锯齿波)在加到电路输入端的同时加到示波器的X通道,电路的输出信号加到示波器的Y通道,利用示波器X-Y图示仪的功能,在屏幕上显示完整的电压传输特性曲线,同时还可以测量相关参数。

具体测量步骤如下:(1) 选择合理的输入信号电压,一般与电路实际的输入动态范围相同,太大除了会影响测量结果以外还可能会损坏器件;太小不能完全反应电路的传输特性。

(2) 选择合理的输入信号频率,频率太高会引起电路的各种高频效应,太低则使显示的波形闪烁,都会影响观察与读数。

一般取50～500Hz 即可。

(3) 选择示波器输入耦合方式,一般要将输入耦合方式设定为DC,比较容易忽视的就是在X-Y 方式下,X 通道的耦合方式就是通过触发耦合按钮来设定的,同样也要设成DC。

(4) 选择示波器显示方式,示波器设成X-Y 方式,对于模拟示波器,将扫描速率旋钮逆时针旋到底就就是X-Y 方式;对于数字示波器,按下“Display”按钮,在菜单项中选择X-Y。

东南大学数字电路实验报告（二）东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：数字逻辑电路实验第二次实验实验名称：门电路和组合逻辑院（系）：电气工程专业：电气工程及自动化姓名：学号：实验室: 104 实验时间：2021年11月8日评定成绩：审阅教师：一、实验目的（1）掌握TTL和CMOS器件的静态特性和动态特性测量方法及这些特性对数字系统设计的影响；（2）掌握通过数字器件手册查看器件静态和动态特性参数；（3）掌握不同结构的数字器件之间的互连；（4）掌握OC门和三态门的特性和使用方法；（5）加深示波器测量技术的训练；（6）掌握小规模组合逻辑的工程设计方法；（7）了解竞争和冒险的产生原因，消除方法，掌握用示波器和逻辑分析捕捉毛刺的方法。

二、实验器材74LS0074LS2074LS24474HC0174LS04三、必做实验1.（1）用 OC 门实现三路信号分时传送的总线结构a. 用OC门实现三路信号分时传送的总线结构，框图如图2.5.5所示，功能如表2.5.2所示。

（注意OC门必须外接负载电阻和电源，EC取5V）D2A2D1A1D0A0待设计电路表2.5.2 设计要求的逻辑功能控制输入输出 A0 1 0 0 Y D0 D1 D2 YA2 0 0 1 A1 0 1 0 图2.5.5三路分时总线原理框图① 查询相关器件的数据手册，计算OC门外接负载电阻的取值范围，选择适中的电阻值，连接电路。

RCmax?EC?VOHmin5?4.9??66.7?103(?) ?6nICEO?N'?IIH3?0.5?10EC?VOLmax5?0.26??911.5 (?) ?3IOLmax?N?IIL5.2?10RCmin?选取RC?2k?。

设计图如右图所示接线图如下② 静态验证：控制输入和数据输入端加高低电平，用电压表测量输出高低电平的电压值，注意测量A2A1A0=000时的输出值。

X D1 X X 0 1 X X X D0 0 1 X X X X X 输出Y 0 1 0 1 0 1 1 电压/V 0.195 5.0170.194 5.013 0.193 5.011 5.008 ③ 动态验证：控制输入加高低电平，数据输入端加连续脉冲信号，用示波器双踪显示输入和输出波形，测量波形的峰峰值、高电平电压和低电平电压，对结果进行分析并解释为什么要选择“DC”。

实验报告课程名称：计算机逻辑设计实践第三次实验实验名称：MSI设计逻辑电路院（系）：电气工程专业：电气工程姓名：黄博然学号：16012616实验室: 104 实验时间：13年11月21日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1. 掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使用方法；2. 掌握逻辑函数工程设计方法；3. 掌握存储器实现复杂逻辑函数的原理和存储器的使用过程。

二、实验原理全减器:全减器是两个二进制的数进行减法运算时使用的一种运算单元。

最简单的全减器是采用本位结果和借位来显示，二进制中是借一当二，所以可以使用两个输出变量的高低电平变化来实现减法运算。

i-1)+B i D i-1三、实验内容A）3.3节实验：用MSI进行组合逻辑函数电路设计内容1.用多种方法设计全减器电路图如下：方案二：用译码器实现电路图如下：方案四：用全加器和门电路实现实验所得真值表与理论一致2.用一个4选1数据选择器实现如下逻辑函数：Y（DCBA）=Σm（0，1，2，5，8，10，12，13）。

Y=D’C’B’A’+D’C’B’A+D’C’BA’+D’CB’A+DC’B’A’+DC’BA’+DCB’A’+DCB’A=（DC’）’+(D’C)’+C’3.人类有4 种血型：A、B、AB 和O 型。

输血时，输血者与受血者必须符合图3.3.1 的规定，否则有生命危险，利用一个4 选1 数据选择器和最少数量的与非门，完成血型配对任务。

答：设计思路：真值表：化简可得：Y=A'B'C'D'+A'B'C'D+A'B'CD'+A'B'CD+A'BC'D+A'BCD+AB'CD'+AB'CD+ABCD =A'B'+A'D+B'C+CD使用四选一数据选择器74153和两个与非门74LS00实现功能设计电路如下：经验证，该电路可实现上述功能。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第二次实验实验名称：模拟运算放大电路（二）院（系）：电气工程专业：电气工程与自动化XX：学号：实验室: 101、104 实验时间：2013年10月30日评定成绩：审阅教师：实验二模拟运算放大电路（二）一、实验目的：1、掌握运算放大器实现信号积分和电流电压转换功能电路的基本设计和调试方法；2、掌握精密半波整流和精密全波整流电路的电路组成、电路原理、参数设计和调试方法；3、了解运算放大器实际器件参数对积分电路、电流电压转化电路、精密整流电路性能的影响。

二、实验原理1、积分电路：运用下图所示电路，可构成运放积分电路，R2为分流电阻，用于稳定直流增益，以避免直流失调电压在积分周期内的积累导致运放饱和，一般取R2=10R1.输出电压与输入电压呈积分关系。

2、精密整流电路：利用二极管的单向导电性，可以组成半波与全波整流电路。

但由于二极管存在正向导通压降、死去压降、非线性伏安特性与其温度漂移，故当用于对弱信号进行整流时，必将引起明显的误差，甚至无法正常整流。

如果将二极管与运放结合起来，将二极管至于运放的负反馈回路中，则可将上述二极管的非线性与其温漂等影响降低至可以忽略的程度，从而实现对弱小信号的精密整流或线性整流三、预习思考题1、根据29页实验内容1的指标要求设计电路并确定元件参数。

a）设计原理图b）设计过程选取R1=1 kΩ,C=1uF，R3=100 kΩ，R2=1 kΩ，R4=10 kΩ。

2、在积分器实验中，若信号源提供不出平均值为零的方波，能否通过耦合电容隔直流？若能的话，电容量怎样取？答：可以，选取较大的电容，电容通交流阻直流，可阻碍其直流成分3、 对于29页实验内容2试根据数据手册中的相关参数计算I max =ViR1+RLa)当R1=1 kΩ，R L 分别为1kΩ和10kΩ时最大允许输出电流值为多少R L =1kΩ I max ≤7 mA R L =10kΩI max ≤1.27 mAb)当R1=100Ω，R L 分别为100Ω和1kΩ时最大允许输出电流值为多少R L =100Ω I max ≤70 mA R L=1kΩ I max ≤12.7mAc)当R1=1 kΩ、R L 为1 kΩ，输入电压Vi 为0.5V 、1V 和3V 时，计算负载电阻R L 的取值X 围。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：数字逻辑电路实验第五次实验实验名称：时序逻辑电路设计院（系）：电气工程专业：电气工程及自动化姓名：学号：实验室: 104 实验时间：2013年12月13日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1.掌握时序逻辑电路的一般设计过程；2.掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；3.掌握时序逻辑电路的基本调试方法；4.熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。

二、实验原理1.时序逻辑电路的特点（与组合电路的区别）：——具有记忆功能，任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号，而且还取决于电路原来的值，或者说还与以前的输入有关。

2.时序逻辑电路的基本单元——触发器（本实验中只用到D触发器）触发器实现状态机（流水灯中用到）3.时序电路中的时钟1)同步和异步（一般都是同步，但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端）2)时钟产生电路（电容的充放电）：在内容3中的32768Hz的方波信号需要自己通过电路产生，就是用到此原理。

4.常用时序功能块1)计数器（74161）a)任意进制的同步计数器：异步清零；同步置零；同步置数；级联b)序列发生器——通过与组合逻辑电路配合实现（计数器不必考虑自启动）2)移位寄存器（74194）a)计数器（一定注意能否自启动）b)序列发生器（还是要注意分析能否自启动）三、实验内容1.广告流水灯a.实验要求用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水等由8个LED组成，工作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移。

①写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路。

②将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路。

③将TTL连续脉冲信号加到系统时钟端，用示波器和逻辑分析仪观察并记录时钟脉冲CLK、触发器的输出端Q2、Q1、Q0和8个LED上的波形。

b．实验数据①设计电路。

1）问题分析流水灯的1暗7亮对应8个状态，故可采用3个触发器实现；而且题目要求输出8个信号控制8个灯的亮暗，故可以把3个触发器的输出加到3-8译码器的控制端，对应的8个译码器输出端信号控制8个灯的亮暗。

实验报告课程名称：计算机逻辑设计实践第三次实验实验名称：MSI设计逻辑电路院（系）：电气工程专业：电气工程姓名：黄博然学号：实验室: 104 实验时间：13年11月21日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1. 掌握常用中规模组合逻辑器件的功能和使用方法；2. 掌握逻辑函数工程设计方法；3. 掌握存储器实现复杂逻辑函数的原理和存储器的使用过程。

二、实验原理全减器:全减器是两个二进制的数进行减法运算时使用的一种运算单元。

最简单的全减器是采用本位结果和借位来显示，二进制中是借一当二，所以可以使用两个输出变量的高低电平变化来实现减法运算。

A iB i D i-1C iD i0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1全减器输出逻辑函数如下：C i=A i⊕B i⊕D i-1 D i=A iˊ(B i⊕D i-1)+B i D i-1三、实验内容A）3.3节实验：用MSI进行组合逻辑函数电路设计内容1.用多种方法设计全减器真值表如下：Ai Bi Ci-1Pi Ci0 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 1 0 0 01 1 1 1 1电路图如下：方案二：用译码器实现电路图如下：方案四：用全加器和门电路实现实验所得真值表与理论一致2.用一个4选1数据选择器实现如下逻辑函数：Y（DCBA）=Σm（0，1，2，5，8，10，12，13）。

Y=D’C’B’A’+D’C’B’A+D’C’BA’+D’CB’A+DC’B’A’+DC’BA’+DCB’A’+DCB’A=（DC’）’+(D’C)’+C’3.人类有4 种血型：A、B、AB 和O 型。

输血时，输血者与受血者必须符合图3.3.1 的规定，否则有生命危险，利用一个 4 选 1 数据选择器和最少数量的与非门，完成血型配对任务。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第五次实验实验名称：单极低频放大电路（扩展）院（系）：电气工程专业：电气工程及自动化姓名：学号：实验室: 104 实验时间：2013年11月20日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1、了解运算放大器的主要直流参数（输入失调电压、输入偏置电流、输入失调电流、温度漂移、共模抑制比，开环差模电压增益、差模输入电阻、输出电阻等）、交流参数（增益带宽积、转换速率等）和极限参数（最大差模输入电压、最大共模输入电压、最大输出电流、最大电源电压等）的基本概念。

2、熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法，以及输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性、传输特性曲线的测量方法。

二、实验原理三、预习思考1、查阅741运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极限参数，解释2、根据教材24页实验内容4的指标要求（指标要求以本节实验部分修改的为准），设计电路并确定元件参数，同时估算该电路的最大不失真输出电压范围，下限频率、上限频率，并和双电源供电的比例运算电路做一个简单的比较。

答：1）最大不失真输出电压范围和运放的最大输出电压摆幅有关，查询数据手册可得，当电源电压为±15V时，10LR K>Ω时,12~14OMV V=；2LR K>Ω时，10~13OMV V=，计算可得220~28 OPP OMV V V ==2）下限频率：由于该电路输入输出为直流耦合，因此Fl=0h3）上限频率：查询数据手册可得741的单位增益带宽（增益带宽积）为0.7~1.6M,又知电路增益为5，计算可得fH在140~320k左右。

四、实验内容1、23页实验内容1，具体内容改为：(I)图5-1电路中电源电压±15V，R1=10kΩ，R F=100 kΩ，R L＝220Ω，R P＝10k//100kΩ。

按图连接电路，测量最大不失真输出电压，并和实验一数据进行比较，分析数据不实验结果分析：无扩流情况下最大不失真电压要小于有扩流下的最大不失真电压，正负的最大不失真电压的绝对值相差不大。

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：模拟电子电路实验第四次实验实验名称：信号的产生、分解与合成院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：某某学号：*****实验室: 101 实验组别：同组人员：实验时间：2017年5月10日评定成绩：审阅教师：实验四信号的产生、分解与合成一、实验目的1.掌握方波信号产生的基本原理和基本分析方法、电路参数的计算方法、各参数对电路性能的影响；2.掌握由运算放大器组成的RC有源滤波器的工作原理，熟练掌握RC有源滤波器的基本参数的测量方法和工程设计方法；3.掌握移相电路设计原理与方法；4.掌握比例加法合成器的基本类型、选型原则和设计方法；5.掌握多级电路的级联安装调试技巧；6.熟悉FilterPro、Multisim软件高级分析功能的使用方法。

二、预习思考1.方波发生电路（Multisim 仿真）(1)图4.1中R W调到最小值时输出信号频率是多少，调到最大值时输出信号频率又是多少。

(2)稳压管为6V，要求输出方波的前后沿的上升、下降时间不大于半个周期的10％，试估算图4.1电路的最大输出频率。

(3)如果两个稳压管中间有一个开路，定量画出输出波形图，如果两个稳压管中间有一个短路呢？(4)简单总结一下，在设计该振荡器时必须要考虑运算放大器的哪些参数。

(1)R w 最小时，T=2.290ms，f=436.7Hz；R w最大时，T=24.4ms，f=41Hz。

实际设计1kHz,5Vp方波发生器电路时应该选择更小的R1，通过调整R1的阻值获得1kHz的输出信号。

(2)实验中使用的Ua741运放，数据手册中指出转换速率SR为0.5V/μS，于是稳压管为6V情况下，∆U=12V，∆t=12/0.5=24Μs,T min=∆t/10%*2=480Μs,可得f max=2.08kHz。

(3)有一个开路：上短路：下短路：(4)运放的电压转换速率；运放的最大输出电流；运放的增益带宽积（高频时可能产生不了能够使稳压管正常工作的电压）。