數字電路實驗指導書

㈠ ZHONGLAN數字邏輯電子技術試驗指導與設計.doc

『數字電子技術基礎實驗指導書』

實驗一 實驗設備認識及門電路
一、目的：
1、 掌握門電路邏輯功能測試方法；
2、 熟悉示波器及數字電路學習機的使用方法；
3、 了解TTL器件和CMOS器件的使用特點。
二、實驗原理
門電路的靜態特性。
三、實驗設備與器件
設備
1、電路學習機 一台
2、萬用表 兩快
器件
1、 74LS00 一片（四2輸入與非門）
2、 74LS04 一片（六反向器）
3、 CD4001 一片（四2輸入 或非門）
四、實驗內容和步驟
1、測試74LS04的電壓傳輸特性。按圖1—1連好線路。調節電位器，使VI在0~+3V間變化，記錄相應的輸入電壓V1和輸入電壓V0的值。至少記錄五組數據，畫出電壓傳輸特性。
VI(V) 0 0.5 0.9 1 1.2 1.5
VO(V)

2、測試四二輸入與非門74LS00的輸入負載特性。測試電路如圖1—2所示。請用萬用表測試，將VI和VO 隨RI變化的值填入表1—1中,畫出曲線。
表1－1
RI 100
300
1K 4.7K 5.1K 6.1K 10K
VI
VO
3、測試與非門的邏輯功能。
測量74LS00二輸入與非門的真值表：將測量結果填入表1—2中。

表1—2
74LS00 CD4001
輸入 輸出 輸入 輸出
AB Y 電壓（V） AB Y 電壓（V）
L L
L H
H L
H H L L
L H
H L
H H

4、測量CD4001二輸入或非門的真值表，將測量結果填入表1-2中。
注意CMOS電路的使用特點：應先加入電源電壓，再接入輸入信號；斷電時則相反，應先測輸入信號，再斷電源電壓。另外，CMOS電路的多餘輸入端不得懸空。
五、預習要求
1、閱讀實驗指導書，了解學習機的結構；
2、了解所有器件（74LS00，74LS04，CD4001）的引腳結構；
3、TTL電路和CMOS電路的使用注意事項。

圖1－1 圖1－2

實驗二 組合電路試驗一
一、實驗目的
1、學習並掌握小規模晶元（SSI）實現各種組合邏輯電路的方法；
2、學慣用儀器檢測故障，排除故障。
二、實驗原理
用門電路設計組合邏輯電路的方法。
三、實驗內容及要求
1、用TTL與非門和反向器實現「用三個開關控制一個燈的電路。」要求改變任一開關狀態都能控制燈由亮到滅或由滅到亮。試用雙四輸入與非門74LS20和六反向器74LS04和開關實現。測試其功能。
2、用CMOS與非門實現「判斷輸入者與受血者的血型符合規定的電路」，測試其功能。
要求如下：
人類由四種基本血型— A、B、AB、O型。輸血者與受血者的血型必須符合下述原則；O型血可以輸給任意血型的人，但O型血的人只能接受O型血；AB型血只能輸給AB型血的人，但AB血型的人能夠接受所有血型的血；A型血能給A型與AB型血的人；而A型血的人能夠接受A型與O型血；B型血能給B型與AB型血的人，而B型血的人能夠接受B型與O型血。試設計一個檢驗輸血者與受血者血型是否符合上述規定的邏輯電路，如果輸血者的血型符合規定電路，輸出高電平（提示：電路只需要四個輸入端，它們組成一組二進制數碼，每組數碼代表一對輸血與受血的血型對）。
約定「00」代表「O」型
「01」代表「A」型
「10」代表「B」型
「11」代表「AB」型
3、TTL與非門和反向器實現一組邏輯電路，其功能自行選定。
四、實驗設備及器件
1、數字電路學習機 一台
2、74LS20 三片（雙四輸入與非門）
3、74LS04 一片（六反向器）
4、CD4011 兩片（四二輸入與非門）
五、預習要求
1、 自行設計電路，畫出接線圖（用指定器件設計）。
2、 制定測試邏輯功能方案，畫出必要的表格。
實驗三 組合電路實驗二
一、實驗目的
1、 學習掌握用中規模晶元（MSI）實現各種組合邏輯電路的方法；
2、 學習晶元使能端的功能、用法。

二、實驗原理
用集成解碼器和數據選擇器設計組合邏輯電路的方法。

三、實驗內容及要求
1、 用3-8線解碼器74LS138和與非門實現兩個二位二進制數乘法運算電路，測試其功能。
2、 用四選一數據選擇74LS153和與非門實現全減器的電路，測試其功能。
3、 自己選擇一組合電路。可用解碼器、數據選擇器或四位加法器及必要電路實現。

四、實驗設備及器件
1、數字電路學習機 一台
2、74LS138 兩片（3-8線解碼器）
3、74LS00 一片（四二輸入與非門）
4、74LS153 一片（雙四選一數據選擇器）
5、74LS04 一片（六反向器）
6、74LS283 一片（四位二進制全加器）
7、74LS20 三片（雙4輸入與非門）

五、預習要求
1、 提前預習實驗內容及相關知識；
2、 自行設計電路。列寫必要的真值表、表達式，畫出接線圖。

實驗四 時序電路實驗

一、實驗目的
1、 掌握邊沿JKFF的功能、動作特點；
2、 掌握用邊沿JKFF設計同步時序電路的方法；
3、熟悉集成計數器的邏輯功能和各控制端的作用，弄清同步清零和非同步清零的區別；
4、熟悉集成計數器的級聯擴展；
4、 掌握用中規模集成電路計數器設計和實現任意進制計數器的方法。

二、實驗原理
同步時序邏輯電路的設計方法。

三、實驗內容及要求
1、 用雙J-K負邊沿觸發器74LS112實現同步時序電路。其邏輯功能為：同步十進制減去計數器，能自啟動，有進位輸出，測試其功能（採用8421碼）
2、 用同步十進制計數器74160實現36進制計數器，要求分別使用非同步清除 端，同步置位 端和進位C端，測試其功能。
3、 自選一個時序電路，自行設計。
四、實驗設備及器件
1、數字電路實驗邏輯箱 一台
2、74LS112 兩片（雙JK負邊沿觸發器）
3、74LS20 兩片（雙四輸入與非門）
4、74LS04 一片（六反向器）
5、74LS00 一片（四二輸入與非門）
6、74160 二片（同步十進制計數器晶元）

五、預習要求
1、 提前預習實驗內容及相關知識；
2、 課前按實驗內容完成題目設計：畫出實驗電路圖。（主要設計過程要填寫在實驗報告中）
3、 制定驗證方案。

實驗五 綜合實驗
一、實驗目的
數字電子技術綜合實驗是針對《數字電子技術基礎》課程要求，通過獨立完成一個較復雜的設計題目訓練學生綜合運用數字電路基本知識設計、調試電路的能力。

二、實驗原理
組合邏輯電路時序邏輯電路的設計方法。
三、實驗內容及要求
設計題目：
（一）、設計一個4人搶答邏輯電路。具體要求如下：
1．每個參賽者控制一個按鈕，按動按鈕發出搶答信號。
2．競賽主持人另有一個按鈕，用於將電路復位。
3．競賽開始後，先按動按鈕者將對應的一個發光二極體點亮，此時其他3人按動按鈕對電路不起作用。
4．有人搶答時蜂鳴器發出2秒鍾、100HZ的音響（蜂鳴器可由100HZ的矩形脈沖直接驅動）
（二）、設計一個1~5號的呼叫系統。具體要求如下：
1．1號優先順序最高，優先順序依次遞減，5號最低
2．用數碼管顯示呼叫信號的號碼，沒有信號呼叫時顯示「0」；有多個信號呼叫時顯示優先順序最高的呼叫號。
3．凡有呼叫就發出間歇2秒的呼叫聲，直至有應答信號為止。
（三）、設計一個三位數字顯示可控制計時器。要求如下：
1．計時范圍為0~9分59秒，精確到秒；
2．能實現開機自動清零和手動清零；
3．用三位數碼管顯示計時時間；
4．可隨時啟動和停止計時，顯示當時的計時值。
四、預習要求
從上述三個題目中任選一個，設計電路；列出所用元件清單；制定實驗方案；記錄實驗結果。
也可自選一個題目，經教師允許後進行設計。
五、報告要求
有詳細設計步驟，邏輯圖，實驗結果分析。

㈡ 數字電路實驗箱怎麼使用啊

數字電路實驗來箱使源用方法：
1、電源的打開順序是：先開交流開關（實驗箱中的船形開關），再開直流開關，最後打開各個模塊的控制開關。電源關掉的順序剛好與此相反。
2、切忌在實驗中帶電連接線路，正確的方法是斷電後再連線，進行實驗。
3、實驗箱主電路板上所有的晶元出廠時已全部經過嚴格檢驗，因此在做實驗時切忌隨意插拔晶元。
4、實驗箱中的疊插連接線的使用方法為：連線插入時要垂直，切忌用力，拔出時用手捏住連線靠近插孔的一端，然後左右旋轉幾下，連線自然會從插孔中松開、彈出，切忌用力向上拉線，這樣很容易造成連線和插孔的損壞。
5、實驗中應該嚴格按照老師的要求和實驗指導書來操作，不要隨意亂動開關，晶元及其它元器件，以免造成實驗箱的損壞。元件庫中的二極體和數碼管一定要注意極性。
6、如果在實驗中由於操作不當或其它原因而出現異常情況，如數碼管顯示不穩，閃爍，晶元發燙等，首先立即斷電，然後報告老師，切忌無視現象，繼續實驗，以免造成嚴重後果。

㈢ 電路對器件參數的承受能力的評價

《數字電路實驗與課程設計》實驗教學大綱
2004版
課程名稱及性質：數字電路實驗與課程設計 必修課
英文名稱： Digital Circuit Experiment and Course Design
課程編號：050223
課程類別：技術、專業基礎
課程總學時：32
實驗學時：32
開設學期：5、6
面向專業：電子信息科學與技術
第一部分：實驗
一、實驗目的和任務
本課程目的是使學生掌握數字電路的基礎理論，培養學生設計組合、時序及模數/數模轉換電路和設計綜合應用電路的能力，並能夠在查閱器件手冊的基礎上，熟悉各類數字電路元件的特點及應用。使學生初步具有數字電路設計、製作、調試能力，並具有數字系統設計的思想。
二、實驗教學的基本要求
學生應掌握數制的概念和轉換方法，掌握組合邏輯電路的基本特點與設計方法，掌握時序邏輯電路、脈沖波型產生電路、模數/數模轉換電路的基本特點與設計方法以及典型時序邏輯電路的工作原理與分析方法，會使用多種常用的器件手冊，了解查找數字電路器件的常用途徑，了解常用數字電路器件的分類，了解各類數字電路器件的物理特性，了解器件介面技術，並在此基礎上，逐步熟悉常用數字電路器件的特性及應用，掌握數字電路的製作及調試，熟悉常用儀器的使用方法。 能夠正確識別常用數字電路器件，能繪制電路原理圖，掌握數字電路的布線規則、掌握電路的調試與故障的分析和排除。
三、實驗項目基本情況
（16學時）
序
號
實驗項目名稱
內容提要
實驗
學時
實驗
類型
實驗地點
1
組合邏輯電路設計與調試
門電路、編碼、解碼等邏輯電路設計與調試
4
設計
31#375
2
觸發時序電路設計與調試
觸發器、計數器、移位寄存器應用電路與調試
6
設計
31#375
3
脈沖波形產生電路設計與調試
555時基電路及其應用設計與調試
3
設計
31#375
4
模數/數模轉換電路設計與調試
D/A 、A/D轉換器 應用設計與調試
3
設計
31#375
四、考核方式
平時實驗表現占該門實驗課最終成績的70%，實驗報告成績占該門實驗課最終成績的30％。
平時實驗主要考察學生對實驗電路的設計難易程度、電路連接調試、問題解決的能力，是否能夠達到設計要求；
實驗報告主要考察學生對實驗涉及的理論知識的掌握，對實驗得到的結論和現象是否能夠正確理解和分析，並能夠合理的解釋實驗中出現的問題，正確判斷實驗的成功、失敗。
五、實驗教材或實驗指導書
《數字電路實驗與課程設計》 孟宇 主編
第二部分：課程設計
一、課程設計的性質和目的
本課程不僅要求學生獲得電子技術方面的理論知識以及掌握理論設計方法，還要培養學生理論聯系實際的能力。本課程的課程設計環節，就是通過學生自己設計、搭建和調試電路，使學生對所學的理論知識有更深一步的理解，同時提高學生分析問題和解決問題的能力。
二、課程設計的基本要求
1．掌握常用中、小規模集成電路晶元（如：邏輯門電路、解碼器、數據選擇器、計數器、寄存器等）的使用方法。
2．掌握邏輯電路的基本設計步驟（包括組合邏輯電路部分與時序邏輯電路部分），以及整體電路的實現方法。
3．具有一定的分析、尋找和排除電路常見故障的能力。
4．能正確使用常用電子儀器、儀表（如：萬用表、示波器、時序信號發生器等）。
5．獨立寫出具有理論分析及設計方案論證的、並通過搭建電路調試驗證其設計是正確的課程設計報告。
三、設計課題及內容和要求（16學時）
1．設計並實現一個數字頻率計
本課題要求設計並實現一個數字頻率計，設計參數自選，用於測量信號的頻率，並用十進制數字顯示。
2．設計並實現自主實驗課題
該課題要求利用所學數字電路知識，實現自擬課題設計功能並調試成功，設計難度與1設計題目相當。
以上題目任選一個。
三、課程設計時間安排
實驗前3周擬定、修改設計報告，第4周開題報告，第5周實驗。
四、課程設計報告書寫規范
完成設計任務後，在課程設計的最後階段，需要總結全部設計工作，寫出完整、規范的設計報告，在指定的時間內提交指導教師。課程設計報告要求有完整的格式，具體如下：
論文分三部分——前置部分、主體部分和後置部分。
(一)前置部分：這一部分包括題目、作者（單位）、摘要、關鍵詞。
題目要恰當、准確地反映論文的內容。
作者單位要寫全校、院（系）名稱及班級學號。
摘要是論文內容的概括與簡述，應包括研究課題的創新思想和創新成果及其理論價值和現實意義。
關鍵詞要准確、精練。
(二)主體部分：這一部分包括引言、正文、結論，是論文的正式部分。
引言作為論文的第一段，要簡單說明選題的背景和意義、准備解決的問題及主要工作內容等。
正文是論文的主要部分，應包括課題的總體方案設計、方案論證及實現、數據分析處理、實驗效果及理論分析等。
結論作為論文的最後一段，是對課題研究最終的、總體的評價。結論中應明確本課題研究的創新點及創新成果、技術關鍵及技術難點、社會經濟價值及研究方向的前景等。結論應該准確、完整、精練。
說明：論文的主體部分可以設標題（具體格式見附例）。文章的第一段就是引言，最後一段就是結論，中間各段就是正文。不必再加「引言」、「正文」、 「結論」等小標題。
(三)後置部分：
1、參考文獻
參考文獻作為論文的附錄，附在論文的後面。參考文獻是指在課題研究和論文撰寫過程中對你有所啟示和幫助的文獻資料，包括著作、論文和網頁。參考文獻的列寫格式如下：
[1]作者.著作名.出版地：出版社.出版年月
[2]作者.論文名.期刊或雜志名.期號
[3]網頁（網址）
……
以上[1]、[2]為文獻序號，其中[1]為著作的列寫格式，[2]為論文的列寫格式。
2、心得體會：
內容中可以對本綜合訓練如何開展和進行提出自己的意見和建議。
(四)要求：
①個人獨立撰寫，每人一份，
②字數：主體部分不少於3000字，摘要150—200字，關鍵詞3—6個。
③版面安排：按A4紙排版。頁邊距為：上、下各25mm,左35mm，右30mm；
段間距及字間距：標准；行間距：單倍行距；頁碼：底部居中；作者（單位）佔一行，其前、後各空一行（小四號）；主體部分與前置部分、後置部分之間各空一行；不做封面，不設頁眉、頁腳及頁邊框。
④字型大小選擇：（見附例）。
五、成績評定
課程設計的考核結果按優秀、良好、中等、及格和不及格來評價。
對設計任務理解透徹，能夠全面、正確、獨立地完成設計內容所規定的任務，得出設計結果，並按時提交准確、完整、規范的設計報告，可評為優秀；按照設計任務要求能夠順利地完成任務，得出結果，按時提交較完整的、符合要求的設計報告，可評定為良好；按照設計要求完成了硬體線路的連接，基本完成了任務要求，提交符合要求的設計報告，可評為中等；基本完成設計目標，但不夠完善，可能有若干小的缺陷，在幫助下能夠完成任務要求，提交設計報告，可評為及格；不能完成指定的要求和任務，未提交設計報告的，評為不及格。
六、參考資料
1．「數字電路實驗與課程設計實驗指導書」 孟宇編
2．「電子技術基礎」（數字版） 康華光編

㈣ 數字電子技術實驗求指導

【有4個燈，燈逐個先從左到右亮，然後逐個從右到左亮】
每次只亮一個燈嗎？ 還是。。。

㈤ 求：安徽工業大學數字邏輯實驗指導書（一，三，十一，十三，十六，十九）後問題的答案。

親~~找你的嫡系學長學姐吧~~~我是電氣工程的，幫不了~~~

㈥ 丁斌的介紹

丁斌 男，1979年生人，燕山大學研究生，講師。2001年畢業於河北大學計算機系，工學學士，同年到東北大學秦皇島分校計算機系參加工作，主講的課程有《軟體技術基礎》、《數據結構》、《C程序設計》、《java程序設計》、《無線區域網》等。與他人共同編寫了《數字電路EDA模擬實驗指導書》。

㈦ 數字電路實驗箱的使用方法

1、電源的打開順序是：先開交流開關（實驗箱中的船形開關），再開直流開關，最後打開各個模塊的控制開關。電源關掉的順序剛好與此相反。
2、切忌在實驗中帶電連接線路，正確的方法是斷電後再連線，進行實驗。
3、實驗箱主電路板上所有的晶元出廠時已全部經過嚴格檢驗，因此在做實驗時切忌隨意插拔晶元。
4、實驗箱中的疊插連接線的使用方法為：連線插入時要垂直，切忌用力，拔出時用手捏住連線靠近插孔的一端，然後左右旋轉幾下，連線自然會從插孔中松開、彈出，切忌用力向上拉線，這樣很容易造成連線和插孔的損壞。
5、實驗中應該嚴格按照老師的要求和實驗指導書來操作，不要隨意亂動開關，晶元及其它元器件，以免造成實驗箱的損壞。元件庫中的二極體和數碼管一定要注意極性。
6、如果在實驗中由於操作不當或其它原因而出現異常情況，如數碼管顯示不穩，閃爍，晶元發燙等，首先立即斷電，然後報告老師，切忌無視現象，繼續實驗，以免造成嚴重後果。

㈧ 電子電路實驗的圖書前言

本書是為了適應電子技術的飛躍發展和培養高質量人才的需要，在清華大學出版社2004年出版的《電子技術實驗》的基礎上，總結多年的教學改革和實踐經驗編寫而成的。考慮到本書是配合電子技術類與電子線路類課程中的模擬電路和數字電路兩門理論課程的實驗教材，故改名為《電子電路實驗》。
電子電路實驗的主要任務是培養學生的實踐能力、研究與創新能力，因此要突出基本實驗技能、科學實驗方法的訓練，突出電路設計與電路實現能力、使用計算機工具能力的培養，突出研究、探索和創新精神。為此，電子電路實驗的課程體系與內容需要不斷地改革。
本書在編寫過程中，力圖建立以培養能力和創新精神為目標的分層次的實驗教學新體系，將主要實驗教學內容分為基礎型實驗、設計型實驗、研究型實驗三個層次。注意將培養創新能力和研究性思維貫穿整個實驗教學之中，包括大力開發研究型實驗項目，增加研究型實驗的比例，在基礎型實驗和設計型實驗中盡可能增加研究的內容。努力做到以學生為本，為學生營造自主學習、自主研究的環境和氛圍，使學生有多種選擇的空間。同時，盡量以實驗任務書來代替實驗指導書，許多實驗題目和實驗項目一般只提出實驗要求，由學生自己自主設計實驗方案，設計實驗電路，選定實驗元器件、測試方法等，以便充分調動和發揮學生的積極性和主動性，使學生有獨立思考的空間。
本書可作為一般電子電路實驗和課程設計的教材。全書共分為9章。
第1章介紹電子電路實驗的基礎知識，包括電子電路實驗的主要內容、過程與要求，實驗測量誤差，實驗數據處理，基本電量和電子電路主要參數的測量方法，以及電子電路的安裝、調試與故障排除方法等，為後面的實驗打下基礎。
電子儀器是觀察物理現象，測量電子系統或電路性能的工具，了解常用電子儀器的基本原理，正確選擇與使用電子儀器，掌握電路與系統的測試方法是進行電路實驗和科學研究的基礎，也是培養實驗能力的重要內容。對於從事電子技術工作的科技人員來說，是必須具有的基本功，電子電路實驗課程必須充分重視這一問題。因此，本書第2章專門介紹了常用電子儀器的原理、使用方法和電子網路主要性能指標的測試方法等，並安排專門的實驗進行練習，且將此項訓練作為基本要求貫穿整個實驗教學過程中。
按照基礎型實驗、設計型實驗和研究型實驗來安排實驗內容。本書的第3、4章分別安排了模擬電路和數字電路基礎型實驗。第6、7章分別安排了設計型實驗和研究型實驗。研究型實驗是具有研究性和探索性的大型實驗，需要較多的時間和較多的條件，第7章可作為課程設計或大型專題實驗的教材或參考資料。
隨著電子設計自動化程度的迅速提高和集成電路技術與工藝的迅速進步，電子系統已進入片上系統的階段。使用計算機輔助分析和設計工具來分析與設計電路，已經成為電類本科生必須掌握的基礎知識和必備的基本能力。所以培養學生具有使用工具的習慣和能力是電子電路實驗課程的另一項重要任務。本書的第5章，以典型軟體OrCAD PSpice A/D 9為例，介紹PSpice軟體的功能、使用方法，並通過電路實例和實驗，使學生逐步掌握如何使用CAD工具進行電路分析與設計的基本方法，培養學生具有使用CAD工具的習慣和能力。
近年來，採用大規模可編程邏輯器件為電路載體，以硬體描述語言表達系統的邏輯關系，以微機和開發軟體作為設計工具來設計數字系統已成為一種趨勢。因此，本書的第8章簡單介紹了大規模可編程邏輯器件（FPGA/CPLD）、硬體描述語言（VHDL）、軟體開發工具等基礎知識，並安排相應的實驗，使學生受到基本訓練，為今後使用可編程邏輯器件設計較復雜的數字系統打下較好的基礎。
本書第9章為實驗常用電路元器件，供查閱。
為了適應不同實驗課的類型和不同實驗學時的需求，本書安排了較多的實驗題目，且每個實驗題目包括較多的實驗項目，其內容和難易程度基本上覆蓋了不同層次的教學要求，為因材施教提供了基本素材，任課教師可以根據實際情況靈活選用。此外，每個實驗都附有實驗原理和思考題，有的還附有參考實驗電路。多數學生可以通過自學或在教師的指導下，自行擬定實驗步驟和測試方法，獨立完成實驗全過程。
參加本書編寫工作的有高文煥（第1、2章及附錄A）、張尊僑（第3、4、9章）、徐振英（第6、7章）、金平（第5章）、許忠信（第8章及附錄B）等同志，高文煥同志為主編，負責全書的組織和定稿。
在編寫過程中得到清華大學電工電子實驗教學中心許多同志的支持。在此，對以上所有給予支持、幫助和指導的同志致以衷心的感謝。
由於編者水平有限，書中難免有不妥和錯誤之處，敬請讀者批評指正。

㈨ （一定追加至100分）求一份數電課程設計，急急急

不好意思，答題答岔了
這個我有Word版的，怎麼給你。

設計題目 電子技術課程設計

摘要
模擬電子技術設計是基於所學習的波形發生電路來設計波形發生器，用以實現產生占空比可調的矩形波和鋸齒波。數字電子技術設計是運用觸發器和邏輯門電路來實現非同步加法十進制計數器。自製電路設計是運用所學習的知識來自行設計一個有實際意義的電路。在運用protel技術進行畫圖以及模擬。
Protel是目前國內最流行的通用EDA軟體，它將電路原理圖設計、PCB板圖設計、電路模擬和PLD設計等多個實用工具組合起來構成EDA工作平台，是第1個將EDA軟體設計成基於Windows的普及型產品。與Protel 99SE軟體相比，Protel DXP功能更加完備、風格更加成熟，並且界面更加靈活，尤其在模擬和PLD電路設計方面有了重大改進。擺脫了Protel前期版本基於PCB設計的產品定位，顯露出一個普及型全線EDA產品嶄新的面貌。
關鍵詞： 波形發生器，觸發器，三極體，protel,模擬

目錄
1模擬電子技術實驗………………………………………………………………（4）

1.1實驗積分電路………………………………………………………………（4）

1.2集成電路RC正弦波振盪器…………………………………………………（5）

1.3模仿設計波形發生器………………………………………………………（7）

2 綜合部分………………………………………………………………………（10）

2.1設計題目…………………………………………………………………（10）

2.2設計任務…………………………………………………………………（10）

2.3設計要求…………………………………………………………………（10）

2.4總體設計及原理圖………………………………………………………（10）

2.5元器件選擇……………………………………………………………… （14）

2.6使用說明…………………………………………………………………（15）

3設計總結………………………………………………………………………（17）

4 參考文獻………………………………………………………………………（17）

1 模擬電子技術實驗
1.1實驗一：積分電路
實驗內容：積分電路的驗證
實驗目的：1.學會用運算放大器組成積分微分電路。
2.學會積分微分電路的特點及性能。
實驗儀器設備：模擬電子實驗箱 信號發生器 雙蹤示波器 數字萬用表
實驗原理：電容兩端的電壓與 流過電容的電流 之間存在積分關系，即，uC= 用理想運放工作在線性區時「虛短」和「虛斷」的特點，輸入電壓 通過電阻 加在集成運放的反相輸入端，並在輸出端和反相輸入端之間通過電容C引回一個深度負反饋，即可組成基本微分電路。為了使集成運放兩個輸入端對地的電阻平衡使同相輸入的電阻為 。由於「虛地」故 ，又由於「虛斷「，運放反相輸入端的電流為零，則 ，故 即 ， 為積分時間常數，如果在開始積分之前，電容兩端已經存在一個初始電壓，則積分電路將有一個初始的輸出電壓 ，此時
原理及接線圖

圖1—1 積分電路
實驗步驟：使圖中積分電容改為0.1 ，斷開K， i分別輸入1000HZ幅值為
2V的方波和正弦波信號，觀察Vi和Vo大小及相互關系，並記錄
波形。
實驗結果（數據及結論）
測量值 正弦波 Ui=2.048 Uo=3.284
方波 Ui=2.035 Uo=2.544

輸出輸入的波形
（一） 結果及結果分析
①方波：

圖 （1）

示波器輸出的方波圖形 見圖 （1）

理論值
=2.9175V

Uo的相位比Ui的相位領先 ，故積分電路起著移相位的作用。
在 時，UI=2.029V
Uo=-1000Ui *t
T=0.005s時Uo=-10.145V
在5<t 時，Ui=-2.029V
Uo=1000Ui(t-0.005)+Uo(0)
積分電路起著改變波形的作用
問題討論：如果在示波器顯示出的波形不穩，可以調節示波器上的LEVEL按鈕
1.2實驗二集成電路RC正弦波振盪器
實驗內容：RC正弦波振盪周期器電路
實驗目的：1.掌握RC正弦波振盪器的電路構成及工作原理。
2.熟悉正弦波振盪器的調整，測試方法。
3.觀察RC參數對振盪頻率的影響，學習振盪頻率的測定方法。
實驗儀器 設備：雙蹤示波器 低頻信號發生器 頻率計
簡單原理：集成運放A為放大電路，RC串並聯網路時選頻網路，而當 時，
它是一個接成正反饋的反饋網路。電路的振盪頻率為 參
應滿足 ，改變R或C的值，即可調節振盪頻率。
原理圖及接線圖

圖1—2 RC震盪電路

實驗步驟：1.按上圖1—2接線注意電阻 需先調好再接入
2.用示波器觀察輸出波形，讀出f值
3.用頻率計測上述電路的輸出頻率，將信號發生器的計數輸入接到
電路的輸出端（選擇外接信號）計數20dB外測要按下
4.進行理論計算，將上述三種方法的頻率值進行比較
實驗結果（數據及結論）

1.3實驗三 模仿設計波形發生器
實驗內容：設計方波、三角波發生器
實驗目的：1.了解集成運放在波形發生電路的作用
2.設計三角波電路
3.熟悉波形發生電路的特點和分析方法
實驗儀器，設備：雙蹤示波器 數字萬用表 模擬電子實驗箱
簡單原理：1、方波發生器：假設T=0時電容C上的電壓UC=0，而滯回比較器的
輸出端為高電平，即U0=+UZ。則集成運放同相輸入端的電壓為輸出電
壓在電阻R1，R2上分壓的結果，即U+=（R1/R1+R2）UZ
此時輸出電壓+UZ將通過電阻R向電容C充電，使電容兩端的電壓UC
升高，而此電容上的電壓接到集成運放的反相輸入鍛，即U-=UC 。當
電容上的電壓上升到U-=U+時，滯回比較器的輸出端將發生跳變，由
高電平跳變為低電平，是U0=-UZ ，於是集成運放同相輸入端的電壓
也立即變為U+=-（R1/R1+R2）UZ 輸出電壓變為低電平後，電容C將
通過R放電，使UC 逐漸降低。當電容上電壓降低到U-=U+時，滯回比
較器的輸出端將再次發生跳變，由低電平跳變為高電平，既U0=+UZ 。
以後又重復上述過程。於是產生了正負交替的方波。
2、三角波發生器：由集成運放A1組成滯回比較器，A2組成積分電
路。假設t=0時積分電容的初始電壓為零，而滯回比較器輸出端為高
電平，即 經積分 將隨時間往負方向增長，則 減小，當減
小至 時，滯回比較器的輸出端將發生跳變，使 由 跳
變為 ，此時 也將跳變成一個負值，當 時，積分電路的輸
出電壓 將隨時間往正方向現行增長， 將隨之逐漸增大，當增大至
時，滯回比較傲氣的輸出端再次發生跳變， 由 跳變為
，以後重復上述過程，於是滯回比較器的輸出電壓成為周而復始的
矩形波，而積分電路的輸出電壓 也成為周期性的三角波
原理圖和接線圖
圖1—3 方波發生電路

圖1—4三角波發生電路

實驗步驟 1.根據方波、三角波發生電路原理設計電路
2.按設計電路圖接線，分別觀測輸入及輸出的波形並記錄
實驗結果（數據接結論）

圖 （2）
示波器輸出的方波圖形 見圖 （2）

圖 （3）
示波器輸出的三角波形圖 見圖（3）

2 綜合部分

2.1設計題目：節拍器電路的設計

2.2設計任務：設計一個簡易的節拍電路，該電路能輸出不同的聲音及拍子，用兩個顯示燈表示節奏的快慢及其比例，也能測試一些放大電路的故障與否。

2.3設計要求：⑴要求有一開關閉合後，兩個燈閃爍，即可以顯示電路工作
正常。
⑵要求電路可以測試收音、錄音、電視機、音響及其他放大
電路是否有故障，如有故障，則可以測試出故障點在什麼位置。
⑶要求接入收音、錄音、音響等，可產生六種節拍音出現，
並有聲光顯示，並且節拍速度快慢可變，節拍快慢的比例可變，輸
出音量大小可變。
⑷根據上述要求，畫出原理圖，寫出工作原理，並列出所有
的設計過程。

2.4 電路工作原理
整機電路圖如圖2-1所示。他由低頻振盪器、八進制計數器/分配器、方波振盪器、反相器、驅動器、光聲響器等部分組成。IC1的⑧腳供電電源是由三機關VT1、穩壓二極體VD1、電容C2等元器件組成的7V穩壓電源提供的。圖2-1是用通用型555時基電路構成的典型低頻振盪電路。當電源接通時，VCC通過電位器RP1、RP3和電阻R3、R4向電容C3充電。當電容C3開始充電瞬間，由於IC1的②腳電位上升到VC2≥2/3VCC時，輸出端③腳由高電平變為低電平；IC1內部的放電管道通，電容C3重新充電。如吃周而復始，形成振盪。電路振盪周期為T=0.7（RP1+RP3+R3+2R4）*C3。改變RP1、RP3和C3的參數，即可改變其振盪頻率。其中，RP1、RP2及電阻R2構成分壓電路，以保證IC1的②、⑥腳所需的充電電平。
IC1的③腳有兩路輸出：一路由三極體VT5組成的快拍電平轉換電路，經A1、A2反相器，送入由二極體VD6、VD7構成的或門電路，又經過A5、A6反相器，通過分壓電位器RP4送給三極體VT8放大，驅動蜂鳴器BL發出快節奏的節拍聲。另一路經三極體VT2放大，其集電極輸出一部分信號由三極體VT3進一步放大，使發光二極體VD3隨著快節奏的蜂鳴聲而同步閃爍綠光；VT2集電極輸出的另一部分信號給由IC2構成的計數/分配器作為時鍾輸入，由選擇開關S2作為IC2的輸出，以作為六種模擬數據選擇器，通過IC2的①腳輸出不同的脈寬，由三極體VT6射極輸出去控制由三極體VT7集電極輸出方波信號，使之形成慢節拍，並通過活門電路中的二極體VD6，經反相器A5、A6去驅動三極體VT8使發出慢節奏的蜂鳴聲。此時，IC2的②腳出現有規律的忽高忽低電平，使三極體VT4在導通、截止兩種狀態間交替轉換，而發光二極體VD4將隨著慢節奏的蜂鳴聲而同步閃動著紅色的光亮。這樣，選擇開關S2置於不同的檔位，蜂鳴器BL將發出有比例的快，慢節拍聲，發光二極體VD3、VD4也跟隨閃著有比例的紅、綠色的閃光信號。其中，三極體VT6為射極輸出器，其特點為輸入阻抗高，輸出阻抗低，起著良好的阻抗匹配和隔離作用，使前後級不至於互相影響而穩定地工作。電阻R26既為三極體VT8提供基極電流，尤其到了電壓並聯負反饋的作用，使輸出電壓更穩定。

圖2—1 節拍器原理圖
圖2-1中A3、A4是用CMOS與非門構成的典型的放泊振盪電路。當反相器A4輸出正跳變時，電容C11立即使A3輸入為「1」，輸出為「0」，電阻R20為C11提供放電通路。當C11放電達到A3的轉折點壓時（為1/2電源電壓），A3輸出變為「1」，A4輸出變為「0」。電阻R20連接在A3的輸出端對C11反方向充電。當充電到A3的轉折電壓時，A3輸出變為「0」，A4輸出變為「1」，於是形成了周期性的多諧振盪，其振盪周期T=2.2R20C11。電阻R19時反相器輸入端的保護電阻，接入與否並不影響振盪頻率。
IC2為八進制計數/分配器。它是由約翰遜計數器和解碼器兩部分組成。它有三個輸入端（復位端R、時鍾端CP和CPE）和八個解碼輸出端Q0—Q7。在復位狀態時，只有Q0為高電平「1」狀態，其他輸出端均為低電平「0」狀態。當有脈沖輸入時，輸出端一次變為高電平「1」狀態，Q0端變為低電平「0」狀態。另外設有僅為輸出端CO，可作為級聯時使用。
A1—A6為六個反相器。反相器是執行邏輯反向功能的電路，其邏輯關系特點是：當輸入端為低電平「0」狀態時，輸出端為高電平「1」狀態；當輸入端為高電平「1」狀態時，輸出端為低電平「0」狀態。

圖2-2 NE555內部原理圖
555電路的內部電路方框圖如圖2-2所示。它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發器，一個放電開關T，比較器的參考電壓由三隻5KΩ的電阻器構成分壓，它們分別使高電平比較器A1同相比較端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為 和 。A1和A2的輸出端控制RS觸發器狀態和放電管開關狀態。當輸入信號輸入並超過 時，觸發器復位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關管導通；當輸入信號自2腳輸入並低於 時，觸發器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關管截止。
是復位端，當其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接VCC。
Vc是控制電壓端（5腳），平時輸出 作為比較器A1的參考電平，當5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01uf的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩定。
T為放電管，當T導通時，將給接於腳7的電容器提供低阻放電電路。
2.5元器件選擇：
三極體VT1—VT7選用9013，β為80—150，VT8選用8050。
時基集成電路IC1可選用NE555、LM555或國產的5G1555。NE555為八腳雙列直插式排列見圖2—3。
八進制計數/分配集成電路IC2為MC14022，可用CD4022或國產CC4022直接代換。MC14022為十六腳雙列直插式封裝，其外形及管腳排列見圖2—4。
六反相器集成電路A1—A6為MC14069，可用CD4069或者國產的CC4069直接代換。MC14069的外形及管腳排列如圖2—5所示。
電位器RP1選用WH5-10K-X-0.5W。RP3為WH125-2.2K-X-0.5W。
壓電陶瓷蜂鳴片BL採用HTD-27A。
變壓器T選晶體管輸出變壓器代用。
開關S1型號為KND-2W1D。S2為KB-8W2D。S3為KND-2W2D。
電源GB選用6F22-DC9V層疊電池。
電阻均為1/8WRJ電阻。
其他元件按圖2—1標注選用，無特殊要求。

2.6使用說明：
⑴將電源開關S1逼和，便有紅、綠燈閃爍只是，表示本機工作正常。
⑵測試收音、錄音、電視機、音響及其他發達電路故障時，斷開開關S3，將黑夾子連線插入裝置的電源負極上，並將黑夾子接入被測地端；紅夾子連線插入裝置的「A」端上，紅夾子便可作為信號送入故障電路的輸入級。探針（可用萬用表中的一隻表筆）連接線插入裝置的「B」端，然後用探針測試電路各輸出端，碰到某一級時必須有聲，否則，該電路部分就是故障點（不檢測故障點時，開關S3需閉合）。
⑶配上輸出插頭，介入收音、收錄、音響等，便可有六種節拍音的出現，並有聲光顯示。調節電位器RP1，可改變節拍速度的快慢。調節選擇開關S2，可改變其節奏快慢的比例。調節電位器RP4，可改變音量的大小。
⑷選擇開關S2的使用方法具體如下。
①將S2置於「1」檔時，蜂鳴片BL發出快節奏的單音，綠色發光二極體VD3隨之同步閃光。
②將S2置於「2」檔時，蜂鳴片BL發出快慢節奏的雙音，綠、紅發光二極體隨之同步閃光，其比例為1：1。
③將S2置於「3」檔時，蜂鳴片BL發出快慢節奏的雙音，綠、紅發光二極體隨之同步閃光，其比例為2：1。
④將S2置於「4」檔時，蜂鳴片BL發出快慢節奏的雙音，綠、紅發光二極體隨之同步閃光，其比例為3：1。
⑤將S2置於「5」檔時，蜂鳴片BL發出快慢節奏的雙音，綠、紅發光二極體隨之同步閃光，其比例為4：1。
⑥將S2置於「6」檔時，蜂鳴片BL發出快慢節奏的雙音，綠、紅發光二極體隨之同步閃光，其比例為6：1。
⑸若配上一隻8Ω低阻耳塞，插頭插入輸出插座XSzhong，調節嘀嗒速度RP1或選擇開關S2，對患有精神衰弱的人有明顯的催眠效果，並能抑制多夢症。
⑹若不需要攜帶時，可配上一個9V的穩壓電源供電，這樣較為經濟且使用時間長久。

3設計總結
通過這次電子技術課程設計，讓我了解了設計電路的程序.通過本次實驗設計電路原理圖，對protel99se有了初步的了解，能獨立完成電路圖的繪制，在設計電路圖過程中充分了解各晶元和元器件的功能作用。通過這次電子技術課程設計,使我對模擬電子技術和數字電子技術在實踐中的應用有了更深刻的理解。通過該課程設計，把死板的課本知識變得生動有趣，激發了學習的積極性。
通過這次學習，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對於這些電路還是應該自己動手實際操作才會有深刻理解。
4參考文獻
[1] 沈陽理工大學信息科學與技術學院 馬東、丁國華編
《模擬電子技術試驗指導書》
[2] 沈陽理工大學信息學院數字電子實驗室 張麗萍,王向磊編
《數字邏輯實驗指導書》
[3]清華大學電子學教研組 余孟嘗主編
《數字電子技術基礎》 (第三版) 高等教育出版社,2006
[4] 清華大學電子學教研組 楊素行主編
《模擬電子技術基礎》 (第三版) 高等教育出版社,2006
[5] 人民郵電出版社 楊幫文編
《實用電子小製作精選》