電工電子綜合實踐

1、電工電子綜合實踐電工電子綜合實踐電工電子綜合實踐四川大學網(wǎng)絡教育學院實踐課程報告實踐課程電工電子綜合實踐校外學習中心重慶電子工程職業(yè)學院專業(yè)電氣工程及其自動化層次專升本年級學生姓名學號實驗一L、C元件上電流電壓的相位關系實驗目的：在正弦電壓激勵下研究L、C元件上電流，電壓的大小和它們的相位關系，以及輸入信號的頻率對它們的影響，學習示波器、函數(shù)發(fā)生器以及數(shù)字相位儀的使用二、實驗內(nèi)容1、用示波器分析電感L上電流、電壓的數(shù)目關系。（1）、L=2mHR=10f=10KHzUsP-P=1.5V(理論計算：XL=125.6，Z=126，IRP-P=0.0119A,URP-P=0.119V，ULP-P=1.

2、495V，阻抗角=85.45O)測出電感上電流與電壓的波形以以下圖：（1）實測：f=10KHz，UsP-P=1.5V時，測得：URP-P=0.13V，IRP-P=0.013A，ULP-P=1.5V，電感L上電流、電壓的數(shù)目關系：ULP-P=ILP-P*XL=0.013*2*3.14*10*1000*2*0.001=1.632V此中：XL=2*3.14*10*1000*2*0.001=125畫出電感上電流與電壓的相位關系：（2）f=10KHz，UsP-P=3V(理論計算：XL=125.6，Z=126，IRP-P=0.0238AURP-P=0.238V，ULP-P=2.99V，阻抗角=85.45O

3、)實測：實測：f=10KHz，UsP-P=3V，URP-P=0.24V，IRP-P=0.024A，ULP-P=1.5V，電感L上電流、電壓的數(shù)目關系：ILP-P=IRP-P=URP-P/R=（0.24/10）=24mAULP-P=ILP-P*XL=0.024*2*3.14*10*1000*2*0.001=3.0144VXL=2*3.14*10*1000*2*0.001=125.6（3）f=20KHz，UsP-P=3V(理論計算：XL=251.2，Z=251.4，IRP-P=0.0119AURP-P=0.119V，ULP-P=2.99V，阻抗角=87.7O)實測：IRP-P=0.012A，URP

4、-P=0.12V，ULP-P=3.0V分析電感L上電流、電壓的數(shù)目關系：ILP-P=IRP-P=URP-P/R=（0.12/10）=12mAULP-P=ILP-P*XL=0.012*2*3.14*20*1000*2*0.001=3.014VXL=2*3.14*20*1000*2*0.001=251.2電感上的電壓比電流超前：=（12.5/50）*360=90O信號頻率對電感上電流、電壓的影響：當信號頻率提升時，感抗增大，電壓增大，電流降落。2、用示波器的波形丈量法和李沙育圖形法丈量f=10KHz，UsP-P=3V時，UL與IL間的相位關系。（1）電感上電流與電壓的波形：電感上的電壓比電流超前：

5、=（12.5/50）*360=90O（2）李沙育圖形法：=arcsin(2Y/2B)=arcsin(2.4/2.4)=90O相位計測得：=89.9503、用示波器分析電容C上電流、電壓的數(shù)目關系f=10Khz，Usp-p=1.5V(理論計算：Xc=159，Z=159.3,IRp-p=9.4mA,Ucp-p=1.49V)實測：URp-p=93.5mV，Ucp-p=1.45V分析電容上電流與電壓的數(shù)目關系：IRP-P=ICP-P=URP-P/R=（93.5/10）=9.35mAUCP-P=ICP-P*XC=159*9.4=1.5V使f=10KHz，Usp-p=3V，測得：URP-P=187.5mV

6、，UCP-P=3.1V分析電容上電流與電壓的數(shù)目關系：IRP-P=ICP-P=URP-P/R=（187.5/10）=18.75mAUCP-P=ICP-P*XC=159*18.75=2.98V4、用李沙育圖形和波形法測Uc和Ic之間的相位關系。電容上電流比電壓超前：=（25/100）*360=90O=arcsin(2Y/2B)=arcsin(3.0/3.0)=90O相位計測得：=89.8705、將丈量數(shù)據(jù)列入表1-1中USP-URP-PIRP-Poaob2B2Y波形P法L=1.82mH1.5V0.13V0.013AXXXXXXf=10KHz3V0.24V0.024AXXXXXXf=20KHz3V

7、0.12V0.012AXXXXXX波形法3V0.24V0.024A1250XX90O89.95.50李沙育3VXXXX2.2.490O89.95法401.5V93.5mV9.35mAXXXXXXC=0.1uFf=10KHz3V187.5m18.75mXXXXXXVAf=20KHz3V0.375V37.5mAXXXXXX波形法3V187.5m18.75m2510XX90O89.87VA00李沙育3V187.5m18.75mXX3.3.090O89.87法VA00三、實驗分析：1、用實驗數(shù)聽聞明L、C上電流、電壓的數(shù)值關系。分析：經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)的分析，可以得出：電感上的電壓與電流之間的關系符合UL=

8、IL*XL(XL=2fL)電容上的電壓與電流之間的關系符合UC=IC*XC(XC=1/(2fC)四、實驗結(jié)論：經(jīng)過電感、電阻的串聯(lián)試驗，可得出電感上電壓比電流超前90O經(jīng)過電容、電阻的串聯(lián)試驗，可得出電容上電流比電壓超前90O其余，信號頻率對電感上電流、電壓的影響：當信號頻率提升時，感抗增大，電壓增大，電流降落；信號頻率對電容上電流、電壓的影響：當信號頻率提升時，容抗減小，電壓降落，電流增大。實驗2：電路功率因數(shù)的提升實驗目的：明確交流電路中電流、電壓和功率之間的關系，認識提升感性交流電路功率因數(shù)的方法及電路現(xiàn)象，學習功率表的使用方式，認識日光燈工作原理及線路連接使用儀器儀表：1、FLUKE4

9、5型雙顯示數(shù)字萬用表2、電動式功率表3、RTDG-08電路實驗板4、40W日光燈組件5、TDGC2-7kva單相接觸式調(diào)壓器實驗線路：日光燈實驗線路圖實驗內(nèi)容及操作步驟：丈量日光燈電路有并聯(lián)電容和沒有并聯(lián)電容這兩種狀況下的功率因數(shù)，掌握提升功率因數(shù)的方法。1、日光燈沒有并聯(lián)電容時的操作過程先切斷實驗臺的總供電電源開關，依如實驗電路圖來連線。用導線將調(diào)壓器輸出相線端、總電流丈量插孔、日光燈電流丈量插孔、鎮(zhèn)流器、日光燈燈絲一端、啟輝器、日光燈燈絲另一端、調(diào)壓器輸出地線端挨次次聯(lián)接到實驗線路中。用導線將電容器電流丈量插孔與電容器組串聯(lián)再與上述日光燈電路并聯(lián)，并將電容器組中各電容器的控制開關均置于斷開

10、地址。注意，電容器電流丈量插孔應聯(lián)接在總電流丈量插孔的后邊。實驗電路接線完成后，需經(jīng)過檢查無誤，方可進行下一步操作。將安裝在電工實驗臺左邊面的自耦變壓器調(diào)壓手柄依照逆時針方向旋轉(zhuǎn)究竟。閉合實驗臺的總供電電源開關，按下啟動按鍵。按下調(diào)壓按鍵，使實驗臺的調(diào)壓器開始工作，這時實驗臺上的三相電壓表顯示調(diào)壓器的輸出電壓。閉合交流電表開關，用導線將交流電壓表與調(diào)壓器輸出端相聯(lián)接，按順時針方向旋轉(zhuǎn)自耦變壓器的調(diào)壓手柄，用交流電壓表監(jiān)測，將調(diào)壓器輸出電壓逐漸調(diào)升至220V。這時安裝在實驗臺內(nèi)部的日光燈燈管將會點亮，日光燈電路開始正常工作。使用交流電壓表、交流電流表，按表21中的序次丈量電路端電壓U、電路總電流

11、I、日光燈燈管電壓UR，將丈量結(jié)果記入表21中。表21日光燈電路的丈量項目U(V)I(A)UR(V)cos丈量值21022071.80.34日光燈并聯(lián)電容時的操作過程依照表22中列出的電容器容量值，逐項丈量電路總電流I、日光燈支路電流IR(或IL)、電容器支路電流IC的數(shù)值，并將丈量結(jié)果記入表22中。表22并聯(lián)電容提升功率因數(shù)項目I(mA)IR或IL(mA)IC(mA)cos0F22022000.341F160140200.482.2F90101000.834.7F1001902900.789.4F4801806600.17實驗分析功率因數(shù)的提升應用于我們的生產(chǎn)生活實質(zhì)擁有重要的意義。在正弦交

12、流電路中，功率因數(shù)的高低關系到交流電源的輸出功率和電力設備能否獲取充分利用。為了提升交流電源的效率，減少線路的能量消耗，可采納在感性負載兩端并聯(lián)合適容量的賠償電容，從而改進電路的功率因數(shù)。并聯(lián)了賠償電容器C今后，本來的感性負載取用的無功功率中的一部分將由賠償電容供給，這樣由電源供給的無功功率就減少了，電路的總電流?也會減小，從而使得感性電路的功率因數(shù)cos獲取提升，線路輸送效率就獲取提升。結(jié)論1、依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，日光燈線路并聯(lián)2.2F的電容時功率因數(shù)最高；2、經(jīng)過實驗可知，感性交流電路可以用賠償電容的方法提升功率因數(shù)。實驗3虛假一階RC電路一、實驗目的在ElectronicsworkbenchM

13、ultisim電子電路仿真軟件中，對一階電路輸入方波信號，用示波器丈量其輸入，輸出之間的波形，以考據(jù)RC電路的充放電原理，并熟習示波器的使用二、實驗原理RC電路充放電如實驗圖所示。實驗圖R電路C充放電電容擁有充放電功能，充放電時間與電路時間常數(shù)有關。當足夠小就構成微分電路，從電阻端輸出的電壓與輸入電源電壓之間呈微分關系，如實驗圖。實驗圖RC微分電路而當足夠大就構成積分電路，從電容兩端輸出的電壓與輸入電源電壓之間呈積分關系，實驗圖實驗圖RC積分電路三、實驗內(nèi)容與步驟1、RC電路的充放電特征測試（1）在EWB的電路工作區(qū)按圖連接。按自己選擇的參數(shù)設置。（2）選擇示波器的量程，按下啟動停止開關，經(jīng)過

14、空格鍵使電路中的開關分別接通充電和放電回路，觀察不一樣時間常數(shù)下RC電路的充放電規(guī)律。（3）依如實驗表計算其時間常數(shù)。四、實驗結(jié)論輸入為頻率為50Hz的方波，經(jīng)過微分電路后，輸出為變化很峻峭的曲線。當?shù)谝粋€方波電壓加在微分電路的兩端（輸入端）時，電容C上的電壓開始因充電而增添。而流過電容C的電流則跟著充電電壓的上升而降落。電流經(jīng)過微分電路（R、C）的規(guī)律可用下邊的公式來表達i=(V/R)e-(t/CR)i-充電電流（A）；v-輸入信號電壓（V）；R-電路電阻值（歐姆）；C-電路電容值（F）；e-自然對數(shù)常數(shù)（2.71828）；t-信號電壓作用時間（秒）；CR-R、C常數(shù)（R*C）由此我們可以看

15、出輸出部分即電阻上的電壓為i*R，結(jié)合上邊的計算，我們可以得出輸出電壓曲線計算公式為：iR=Ve-(t/CR)積分電路可將矩形脈沖波變換為鋸齒波或三角波，還可將鋸齒波變換為拋物波。電路原理很簡單，都是基于電容的沖放電原理，這里就不詳細說了，這里要提的是電路的時間常數(shù)R*C，構成積分電路的條件是電路的時間常數(shù)一定要大于或等于10倍于輸入波形的寬度。輸出信號與輸入信號的積分成正比的電路，稱為積分電路。原理：Uo=Uc=(1/C)icdt,因Ui=UR+Uo,當t=to時，Uc=Oo.隨后C充電，因為RCTk,充電很慢，所以以為Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)icdt=(1/

16、RC)icdt這就是輸出Uo正比于輸入Ui的積分（icdt）RC電路的積分條件：RCTk實驗4：用數(shù)字電橋測交流參數(shù)一、實驗目的用TH2080型LCR數(shù)字交流電橋丈量RLC的各種參數(shù)，認識電阻、電容、電感的特征二、實驗元件TH2080型LCR數(shù)字丈量儀、待測元件三、實驗原理圖是交流電橋的原理線路。它與直流單臂電橋原理相似。在交流電橋中，四個橋臂一般是由交流電路元件如電阻、電感、電容構成；電橋的電源平常是正弦交流電源；交流平衡指示儀的種類很多，適用于不一樣頻率范圍。頻率為200Hz以下時可采納諧振式檢流計；音頻范圍內(nèi)可采納耳機作為均衡指示器；音頻或更高的頻率cI2時也可采納電子指零儀器；也實用電

17、子示波器或交流毫伏表作為均衡指示器的。本實驗采納高矯捷度的電子放大式指零儀，擁有足夠的矯捷度。指示器指零時，電橋達到均衡。四、實驗結(jié)論Z1I0Z2I1aGbI4Z4Z3dI3Us交流電橋原理交流電橋的均衡條件我們在正弦穩(wěn)態(tài)的條件下談論交流電橋的基根源理。在交流電橋中，四個橋臂由阻抗元件構成，在電橋的一個對角線cd上接入交流指零儀，另一對角線ab上接入交流電源。當調(diào)理電橋參數(shù)，使交流指零儀中無電流經(jīng)過時（即I0=0），cd兩點的電位相等，電橋達到均衡，這時有Uac=UadUcb=Udb即：I1Z1=I4Z4I2Z2=I3Z3I1Z1I4Z4兩式相除有：I2Z2I3Z3當電橋均衡時，I0=0，由此

18、可得：I1=I2，I3=I4所以Z1Z3=Z2Z4上式就是交流電橋的均衡條件，它說明：當交流電橋達到均衡時，相對橋臂的阻抗的乘積相等。由圖4-13-1可知，若第一橋臂由被測阻抗Zx構成，則：ZxZ2Z4Z3當其余橋臂的參數(shù)已知時，即可決定被測阻抗Zx的值實驗5負反響電路實驗目的：1加深對負反響放大電路放大特征的理解。2學習負反響放大電路靜態(tài)工作點的測試及調(diào)整方法。3研究電壓串聯(lián)負反響電路、電流負反響偏置電路、電壓負反響偏置電路的反響作用的實現(xiàn)過程，學習判斷反響電路的組態(tài)。4觀察輸出電壓波形，測定電路的電壓放大倍數(shù)。實驗原理：實質(zhì)放大電路由多級構成，構成多級放大電路。多級放大電路級聯(lián)而成時，會相

19、互產(chǎn)生影響。故需要逐級調(diào)整，使其發(fā)揮發(fā)揮放大功能。實驗步驟1.兩級阻容耦合放大電路（無反響）兩級阻容耦合放大電路圖測輸入電阻及放大倍數(shù)由圖可得輸入電流Ii=107.323nA輸入電壓Ui=1mA輸出電壓Uo=107.306mV.則由輸入電阻Ri=Ui/Ii=9.318kOhm.放大倍數(shù)Au=Uo/Ui=107.306（2）測輸出電阻輸出電阻測試電路由圖可得輸出電流Io=330.635nA.則輸出電阻Ro=Uo/Io=3.024kOhm.（3）頻率響應幅頻相應與相頻相應由左圖可知當放大倍數(shù)降落到中頻的0.707倍對應的頻率為上限頻率或下限頻率。由下表可知，中頻對應的放大倍數(shù)是601.1943則上

20、限頻率或下限頻率對應的放大倍數(shù)應為425.044左右。故下限頻率為fL=50.6330kHZ上限頻率為fH=489.3901kHZ則頻帶寬度為438.7517kHZ非線性失真當輸入為10mA時開始出現(xiàn)明顯失真，輸出波形以以下圖所示有串聯(lián)電壓負反響的兩級阻容耦合放大電路有串聯(lián)電壓負反響的兩級阻容耦合放大電路圖（1）測輸入電阻及放大倍數(shù)由圖可得輸入電流Ii=91.581nA.輸入電壓Ui=1mA.輸出電壓Uo=61.125mV.則由輸入電阻Ri=Ui/Ii=10.919kOhm.放大倍數(shù)Au=Uo/Ui=61.125（2）測輸出電阻由圖可得輸出電流Io=1.636uA.則輸出電阻Ro=Uo/Io=

21、611.247Ohm（3）頻率響應幅頻相應與相頻相應由圖可知當放大倍數(shù)降落到中頻的0.707倍對應的頻率為上限頻率或下限頻率。由下表可知，中頻對應的放大倍數(shù)是85.6793。則上限頻率或下限頻率對應的放大倍數(shù)應為60.575左右。故下限頻率為fL=9.7757kHZ，上限頻率為fH=3.0049MHZ頻帶寬度為3.0049MHZ非線性失真當輸入為21mA時開始出現(xiàn)明顯失真，輸出波形以以下圖所示（5）考據(jù)Af1/F由上圖可知Xf=925.061uV.Xo=61.154mV.又由負反響中Af=Xo/Xi=61.154F=Xf/Xo1/F=Xo/Xf=66.1081明顯Af1/F四、實驗分析：1、在

22、降低放大倍數(shù)的同時，可以使放大器的某些性能大大改進2、負反響使放大器的凈入信號有所減小，因此使放大器增益降落，但卻改進了放大性能，提升了它的穩(wěn)固性五、實驗結(jié)論上述實驗結(jié)論可知,放大電路中加了串聯(lián)電壓負反響以后，電路的放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻，頻帶寬度以及非線性失真狀況都發(fā)生了改變，比較以后可以得出以下結(jié)論：串聯(lián)電壓負反響可以減少電壓放大倍數(shù)串聯(lián)電壓負反響可以增添輸入電阻。串聯(lián)電壓負反響可以減少輸出電阻。串聯(lián)電壓負反響可以擴展頻帶寬度。串聯(lián)電壓負反響可以改進非線性失真。實驗6算術運算電路一、實驗目的認識集成運松開環(huán)放大倍數(shù)Av和最大輸出電壓vomax的測試方法。掌握比率運算、加法運算、減法運

23、算、積分運算電路的調(diào)整，微分運算電路的連接與測試。認識集成運算放大器非線性應用的特色。二、實驗步驟放大電路的調(diào)試：Rf反對比率放大電路R11反對比率放大電路的特色UIRPUo741由運算放大器構成的反對比率放大電路如圖1所示。依據(jù)集成運算放大器的基根源理，反對比率放大電路的閉環(huán)特征為：閉環(huán)電壓增益：AufRfR1（1）圖1反對比率放大器輸入電阻RifR1（2）RofRo0輸出電阻1KAuo（3）KR1Rf此中：Auo為運放的開環(huán)電壓增益，R1BWfBWoAuoR1環(huán)路帶寬Rf（4）此中：BWo為運放的開環(huán)帶寬。RfRidRoRidRo(1Auf)最正確反響電阻2K=2（5）上式中：Rid為運放

24、的差模輸入電阻，Ro為運放的輸出電阻。均衡電阻RPR1/Rf（6）從以上公式可以看出，由運算放大器構成的反相輸入比率放大電路擁有以下特征：（1）在深度負反響的狀況下工作時，電路的放大倍數(shù)僅由外接電阻R1和Rf的值決定。（2）因為同相端接地，故反相端的電位為“虛地”，所以，對前級信號源來說，其負載不是運放自己的輸入電阻，而是電路的閉環(huán)輸入電阻R1。因為Rif=R1，所以反對比例放大電路只適用于信號源對負載電阻要求不高的場合（小于500k）（3）在深度負反響的狀況下，運放的輸出電阻很小。反對比率放大電路的設計反對比率放大電路的設計，就是依據(jù)給定的性能指標，計算并確立運算放大器的各項參數(shù)以及外電路的

25、元件參數(shù)。比方，要設計一個反對比率放大電路，性能指標和已知條件以下：閉環(huán)電壓增益Auf，閉環(huán)帶寬BWf，閉環(huán)輸入電阻Rif，最小輸入信號UImin，最大輸出電壓UOmax，負載電阻RL，工作溫度范圍。設計步驟以下：選擇集成運算放大器采納集成運算放大器時，應先查閱有關產(chǎn)品手冊，認識以下主要參數(shù)：運放的開環(huán)電壓增益Auo，運放的開環(huán)帶寬BWo，運放的輸入失調(diào)電壓UIO、輸入失調(diào)電壓溫漂UIO/T，輸入失調(diào)電流IIo、輸入失調(diào)電流溫漂IIO/T，輸入偏置電流IIB，運放的差模輸入電阻Rid和輸出電阻Ro等。為了減小比率放大電路的閉環(huán)電壓增益偏差，提升放大電路的工作穩(wěn)固性，應盡量選用輸入失調(diào)參數(shù)小，開

26、環(huán)電壓增益和差模輸入電阻大，輸出電阻小的集成運放。為了減小比率放大電路的動向偏差，（主若是頻率失真與相位失真），集成運算放大器的增益帶寬積AuBW和變換速率SR還應滿足以下關系：AuBWAufBWfSR2fmaxUOmax上式中，fmax是輸入信號的最高工作頻率。UOmax是集成運算放大器的最大輸出電壓。計算最正確反響電阻按以下公式計算最正確反響電阻：RidRoRidRo(1Auf)Rf=22K為了保證放大電路工作時，不超出集成運算放大器所同意的最大輸出電流IOmax，Rf值Rf/RLUOmax的采納還一定滿足：IOmax。假如算出來的Rf太小，不滿足上式時，應其余選擇一個最大輸出電流IOma

27、x較大且能滿足式（1）中要求的運算放大器。在放大倍數(shù)要求不高的狀況下，可以采納比最正確反響電阻值大的Rf。（3）計算輸入電阻R1R1RfAuf由上式計算出來的R1一定大于或等于設計要求規(guī)定的閉環(huán)輸入電阻Rif。不然應改變Rf的值，或另選差模輸入電阻高的集成運算放大器。（4）計算均衡電阻RPRP=R1/Rf（5）計算輸入失調(diào)溫漂電壓UI1R1dUIOTR1dIIOTRfdTdT要求UI100UI，這樣才能使溫漂引起的偏差小于1%。若UI不滿足要求，應其余選擇漂移小的集成運算放大器。反對比率放大電路的調(diào)試與性能測試除掉自激振蕩依照所設計的電路和計算的參數(shù)，選擇元件，安裝電路，弄清集成運放的電源端，

28、調(diào)零端、輸入與輸出端。依據(jù)所用運放的型號和Auo的大小，考慮能否需要相位賠償。若需要相位賠償，應從使用手冊中查出相應的賠償電路及其元件參數(shù)。當完成相位賠償后，將放大電路的輸入端接地，檢查無誤后，接通電源。用示波器觀察其輸出端能否有振蕩波形。如有振蕩波形，應合適地調(diào)整賠償電路的參數(shù)，直至完整消除自激振蕩為止。在觀察輸出波形時，應把噪聲波形和自激振蕩波形區(qū)分開來。噪聲波形是一個頻率不定，幅值不定的波形，自激振蕩波形是一個頻率和幅度固定的周期波形。調(diào)零把輸入端接地，用直流電壓表丈量輸出電壓，檢查輸出電壓UO能否等于零，若UO不等于零，應仔細調(diào)理運放的調(diào)零電位器，使輸出電壓為零。在輸入端加入UI=0.

29、1V的直流信號,用直流電壓表丈量輸出電壓。將丈量值與計算值進行比較，看能否滿足設計要求。（4）觀察輸出波形在輸入端加入f=1000Hz，Uim=1V的交流信號，用示波器觀察輸出波形，若輸出波形出現(xiàn)“平頂形”失真，表示運放已進入飽和區(qū)工作，此時應提升電源電壓，以除掉“平頂形”失真。R1Rf（二）同對比率放大電路1同對比率放大電路的特色由運算放大器構成的同相輸入比率R1741Uo放大電路如圖2所示。UI同相放大器的電壓放大倍數(shù)為：RfUOR1RfRfAuf1UIR1R1（7）同相放大器的輸入電阻為：圖2同對比率放大器Rif=R1/Rf+Rid（1+Auo?F）（8）此中：Rid是運放的差模輸入電阻

30、，Auo是集成運放的開環(huán)電壓增益，F(xiàn)=R1/(R1+Rf）為反響系數(shù)。輸出電阻：Ro0放大器同相端的直流均衡電阻為：RP=Rf/R1。（9）放大器的閉環(huán)帶寬為：最正確反響電阻BWfAuoBWoAufRidRoAufRf2（10）11）2同對比率放大電路的設計要求設計一個同對比率放大電路，性能指標和已知條件以下：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf，閉環(huán)帶寬BWf，閉環(huán)輸入電阻Rif，最小輸入信號UImin，最大輸出電壓UOmax，負載電阻RL，工作溫度范圍。設計步驟：選擇集成運算放大器在設計同相放大器時，對于所采納的集成運算放大器，除了要滿足反對比率放大電路設計中所提出的各項要求外，集成運放共模輸入電壓的最

31、大值還一定滿足實質(zhì)共模輸入信號的最大值。而且要求集成運放擁有很高的共?？酥票?。當要求共模偏差電壓小于UOC時，集成運放的共?？酥票纫欢M足：KCMRUICAufUOC式中：UIC是運放輸入端的實質(zhì)共模輸入信號。UOC是運放的共模偏差電壓。實驗7：整流、濾波和穩(wěn)壓電路實驗1.認識橋式整流電路的原理，以及輸入、輸出電壓間的數(shù)目關系。目的2.認識濾波器的作用，理解變壓器參數(shù)的選擇方法。認識串聯(lián)穩(wěn)壓電路和并聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理。認識保護電路的限流保護作用和工作原理。認識集成穩(wěn)壓塊的性能及其測試方法。儀器1、FLUKE45型雙顯示數(shù)字萬用表2、TDS210型數(shù)字式及時示波器儀表3、AFG310隨意波形發(fā)

32、生器4、TDGC2-7kva單相接觸式調(diào)壓器目錄5、，直流毫安表6、整流二極管，電阻和電容等電子元件實驗線路圖1半波整流電路圖2橋式整流電路圖3電容濾波電路圖4并聯(lián)穩(wěn)壓電路1.半波整流、橋式整流電路實驗電路分別如圖1，圖2所示。分別接二種電路，用示波器觀察V2及VL的波形。并丈量V2、VD、VL。電容濾波電路實驗電路如圖3分別用不一樣電容接入電路，RL先不接，用示波器觀察波形，用電壓表測VL并記錄。接上RL，先用RL=1K，重復上述實驗并記錄。將RL改為150，重復上述實驗。并聯(lián)穩(wěn)壓電路實驗電路如圖4所示，電源輸入電壓不變，負載變化時電路的穩(wěn)壓性能。改變負載電阻RL使負載電流IL=5mA，10

33、mA，15mA分別丈量VL，VR，IL，IR，計算電源輸出電阻。負載不變，電源電壓變化時電路的穩(wěn)壓性能。用可調(diào)的直流電壓變化模擬220V電源電壓變化，電路接入前實驗將可調(diào)電源調(diào)到10V(模擬工作穩(wěn)準時)，而后分別調(diào)到8V、9V、內(nèi)容11V、12V(模擬工作不穩(wěn)準時)，按表1內(nèi)容丈量填表，并計算及操穩(wěn)壓系數(shù)。作步驟表1VIVLIR(mA)IL(mA)10V5V5mA5mA8V6V6mA4mA9V7V7mA3mA11V8V8mA2mA12V9V9mA1mA實驗依據(jù)示波器圖形進行分析半波整流電路：分析在0時間內(nèi)，V2為正半周即變壓器上端為正下端為負。此時二極管承受正向電壓面導通，V2經(jīng)過它加在負載電

34、阻R上，在2時間內(nèi)，V2為負半周，變壓器次級下端為正，上端為負。這時D承受反向電壓，不導通，R上無電壓。在2時間內(nèi)，重復0時間的過程，而在34時間內(nèi)，又重復2時間的過程這樣屢次下去，交流電的負半周就被削掉了，只有正半周經(jīng)過R，在R上獲取了一個單一右向（上正下負）的電壓，以以下圖，這就達到了整流的目的，但是，負載電壓U以及負載電流的大小還隨時間而變化，所以，它為脈動直流。單向橋式整流電路分析二極管正極電位高于負極電位或正極電位大于二極管死區(qū)電壓，二極管導通，導通后經(jīng)過負載的電流方向不改變，從而在負載上獲取極性不變的脈動直流電。1、當vi正半周時變壓器T次級線圈3正4負，二極管VD1、VD2導通，

35、VD3、VD4截止負載R上獲取單向脈動電流。電流方向：3VD1負載VD24。2、當vi負半周時變壓器T次級線圈4正3負，二極管VD3、VD4導通，VD1、VD2截止負載R上獲取單向脈動電流。電流方向：4VD3負載VD43。電路特色是輸出電壓脈動小；每只整流二極管承受的最大反向電壓也較??；變壓器的利用效率高。電容濾波電路電路接入電容前后輸出波形比較依據(jù)示波器的波形變化得出電容量越大，濾波成效越好，輸出波形越趨于光滑，輸出電壓也越高。但是，電容量達到必定值今后，再加大電容量對提升濾波成效已無明顯作用。所以應根據(jù)負載的大小選擇最正確電容量。并聯(lián)穩(wěn)壓電路經(jīng)過調(diào)理輸入電路電壓可發(fā)現(xiàn)，反向電壓U較小時，穩(wěn)

36、壓二極管的反向電流很小，U增添到某一值時，反向電流開始急劇增添，穩(wěn)壓二極管的工作狀態(tài)進入反向擊穿區(qū)?？梢赃@樣說，電壓顛簸穩(wěn)壓電路輸入電壓UiVZ兩端電壓輸出電壓UoIz明顯經(jīng)過R的電流I1R上壓降輸出Uo輸出電壓保持了近似穩(wěn)固。實驗1、交流電經(jīng)過二極管整流以后，方向單一，但是大?。娏鲝姸龋┻€是處在不停地變化之中，要切脈動直流變?yōu)椴ㄐ喂饣Y(jié)論的直流，可以經(jīng)過濾波，把整流器輸出電壓中的顛簸成分盡可能地減小，改造成湊近恒穩(wěn)的直流電。2、穩(wěn)壓管起著電流的自動調(diào)理作用，而限流電阻起著電壓調(diào)整作用。穩(wěn)壓管的動向電阻越小，限流電阻越大，輸出電壓的穩(wěn)定性越好。實驗8譯碼器和編碼器一實驗目的掌握二進制編碼器的

37、邏輯功能及編碼方法。掌握譯碼器的邏輯功能，認識常用集成譯碼器件的使用方法。掌握譯碼器、編碼器的工作原理和特色。熟習常用譯碼器、編碼器的邏輯功能及典型應用。二、實驗原理和電路依照邏輯功能的不一樣特色，常把數(shù)字電路分兩大類：一類叫做組合邏輯電路，另一類稱為時序邏輯電路。組合邏輯電路在任何時刻其輸出的穩(wěn)態(tài)值，僅決定于該時刻各個輸入信號取值組合的電路。在這類電路中，輸入信號作用以前電路所處的狀態(tài)對輸出信號無影響。平常，組合邏輯電路由門電路構成。組合邏輯電路的分析方法：依據(jù)邏輯圖進行二步工作：依據(jù)邏輯圖，逐級寫出函數(shù)表達式。進行化簡：用公式法、圖形法或真值表進行化簡、歸納。組合邏輯電路的設計方法：就是從

38、給定邏輯要求出發(fā)，求出邏輯圖。一般分四步進行。分析要求；將問題分析清楚，理清哪些是輸入變量，哪些是輸出函數(shù)。列真值表。進行化簡：變量比較少時，用圖形法。變量多時，可用公式化簡。畫邏輯圖：按函數(shù)要求畫邏輯圖。進行前四步工作，設計已基本完成，但還需選擇元件集成電路，進行實驗論證。值得注意的是，這些步驟其實不是固定不變的程序，實質(zhì)設計時，應依據(jù)詳細狀況和問題難易程度進行棄取。譯碼器譯碼器是組合電路的一部分，所謂譯碼，就是把代碼的特定含義“翻譯”出來的過程，而實現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器。譯碼器分成三類：a.二進制譯碼器：如中規(guī)模24線譯碼器74LS139。，38線譯碼器74LS138等。b.二十進制

39、譯碼器：實現(xiàn)各種代碼之間的變換，如BCD碼十進制譯碼器74LS145等。c.顯示譯碼器：用來驅(qū)動各種數(shù)字顯示器，如共陰數(shù)碼管譯碼驅(qū)動74LS48，（74LS248），共陽數(shù)碼管譯碼驅(qū)動74LS47（74LS247）等。編碼器編碼器也是組合電路的一部分。編碼器就是實現(xiàn)編碼操作的電路，編碼其實是譯碼相反的過程。依照被編碼信號的不一樣特色和要求，編碼器也分成三類：a.二進制編碼器：如用門電路構成的42線，83線編碼器等。b.二十進制編碼器：將十進制的09編成BCD碼，如：10線十進制4線BCD碼編碼器74LS147等。c.優(yōu)先編碼器：如83線優(yōu)先編碼器74LS148等。三、實驗內(nèi)容及步驟譯碼器實驗（

40、1）將二進制2-4線譯碼器74LS139，及二進制3-8譯碼器74LS138分別插入實驗系統(tǒng)IC空插座中。按圖接線，輸入G、A、B信號（開關開為“1”、關為“0”），觀察LED輸出Yo、Y1、Y2、Y3的狀態(tài)(亮為“1”，滅為“0”)，并將結(jié)果填入表1.3.1中。表1.3.174LS1392-4線譯碼器功能表輸入輸出GBAYoY1Y2Y311111000001010011圖1.3.174LS1392-4線譯碼器實驗線路表1.3.274LS1383-8線譯碼器功能表輸入輸出使能選擇G1G2=CBYOY1Y2Y3Y4Y5（G2A+G2BAY6Y7）1111110111圖1.3.274LS1383-

41、8線譯碼實驗1011111按圖接線，使能信號G1，G2A，10111表條件時（開關開為“1”、1000“0”），譯碼器選通。輸入G1、G2A、100C信號（開關開為“1”、關為“0”），1000輸出YoY7(亮為“1”，滅為“0”)。101（2）將BCD碼十進制譯碼器1001插入實驗箱中，按圖接線。100碼是用XK系列實驗系統(tǒng)的8421碼01關，輸出“09”與發(fā)光二極管LED1動撥碼開關，觀察輸出LED能否和10所指示的十進制數(shù)字一致。0（3）將譯碼驅(qū)動器74LS48（或10和共陰極數(shù)碼管LC5011-11（547R）1箱空IC插座中，按圖接線。11為共陰極數(shù)碼管管腳擺列圖。0接通電源后，觀察

42、數(shù)碼管顯示結(jié)果11碼開關指示數(shù)據(jù)一致()。如1無8421碼撥碼開關，可用四位邏輯替。線路G2B滿足關為G2B、A、B、觀察LED74LS145此中BCD撥碼開相連。按撥碼開關74LS248）插入實驗圖能否和撥實驗箱中開關代圖BCD碼十進制譯碼器實驗線路圖圖共陰極數(shù)碼管LC5011-11管腳擺列圖圖1.3.5譯碼顯示實驗圖編碼器（1）將10-4線（十進制-BCD碼）優(yōu)先編碼器74LS147插入實驗系統(tǒng)IC空插座中，依照圖1.3.6接線，此中輸入接9位邏輯0-1開關，輸出QD、QC、QB、QA接4個LED發(fā)光二極管。接通電源，按表輸入各邏輯電平（開關開為“1”、關為“0”），觀察輸出結(jié)果并填入表1

43、.3.3中(亮為“1”，滅為“0”)。（2）將8-3線八進制優(yōu)先編碼器按上述相同方法進行實驗論證。其接線圖如圖1.3.7所示。功能表見表1.3.4。表1.3.3十進制/BCD碼編碼器功能表圖1.3.610-4線編碼器實驗接線圖：狀態(tài)隨意表1.3.48/3線優(yōu)先編碼器功能表輸入輸出E012345QCQBEO167QAGS11110111111111100010110111011輸入輸出1234567QDQCQB89QA1111111111111001011011101111011111011111101111111011111111圖118-3線編碼器實驗接線圖：狀態(tài)0111隨意11四、實驗01

44、111器械1.XK系11列數(shù)字電子技術實驗系統(tǒng)1臺0111112.直流11穩(wěn)壓電源1臺3.集成電路：74LS1382片74LS147、74LS148、74LS248、74LS139、74LS145各1片4.顯示器LC5011-111片實驗9數(shù)據(jù)選擇器一、實驗目的掌握數(shù)據(jù)選擇器基本電路的構成及電路原理。學習并掌握數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能及其測試方法。二、實驗設備數(shù)字電路實驗箱74LS15374LS0074LS86實驗原理數(shù)據(jù)選擇器（multiplexer）又稱為多路開關，事一種重要的組合邏輯部件，它可以實現(xiàn)從多路數(shù)據(jù)中選擇任何一路數(shù)據(jù)輸出，選擇的控制由特地的端口編碼決定，稱為地址碼，數(shù)據(jù)選擇器可以完成

45、很多邏輯功能，比方函數(shù)發(fā)生器、桶形移位器、并串轉(zhuǎn)變器、波形產(chǎn)生器等。雙四選一數(shù)據(jù)選擇器常有的雙四選一數(shù)據(jù)選擇器為TTL雙極型數(shù)字集成邏輯電路74LS153，它有兩個四選一，外形為雙列直插，示，邏輯符號如圖3.1。此中D0,D1,D2,D3為數(shù)據(jù)輸入端，Q為數(shù)據(jù)輸出端，A0,A1為數(shù)據(jù)選擇器的控制端（地址碼），同時控制兩個選擇器的數(shù)據(jù)輸出，S為工作狀態(tài)控制端（使能端），74LS153的功能拜見表4.16791CYYCV121U01230123GGDCCCCCCCC12N11112222ABG6543012345111112118D351SL47圖3.11QA1A01D0A1A01D0A1A01D

46、0A1A01D02QA1A02D0A1A02D0A1A02D0A1A02D0輸入輸出SA11Q2QA01XX000001D02D00011D12D10101D22D20111D32D3用四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153實現(xiàn)全加器由題目要求可知，要實現(xiàn)的加法器是以二進制作運算的，其真值表如圖4.1所示：此中A，B表示參加加法運算的項，C為來自低位的進位，則S為所加數(shù)的和，Co為向高位的進位，則ABC的邏輯關系進行轉(zhuǎn)變可得出以下的邏輯關系表4.1：全加器真值表C/SABCSCo00000BA01001100C/1C/1010101C/1C/10110110010C/C010101BA01110010

47、0/1C/1111111C/11/1表4.1所以：對應于四選一數(shù)據(jù)選擇器，用全加器的輸入端A,B取代數(shù)據(jù)選擇器的控制端，用來自低位的進位C的不一樣狀態(tài)來取代數(shù)據(jù)選擇器的輸入端，則輸出1Q，2Q就是所得的結(jié)果：S和Co。且輸入與輸出的關系式為：SABCABCABCABCCOAB0ABCABCAB0用四選一數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)全加全減電路。依照題目要求，實現(xiàn)全加全減為一體的電路只需要用一個輸入量M加以區(qū)分即可，當M=1時電路為全減器，當M=0時電路為全加器。此時邏輯電路的真值表可表示為：全加全減器真值表MABCSC000000MABCSCo000110100000001010100111001101101011010010101101010101110010011001110100011111111000111111表5.1由上表觀察可知，對應于四選一數(shù)據(jù)選擇器，用輸入端A,M取代數(shù)據(jù)選擇器的控制端，用來自低位的進位C和B用門電路實現(xiàn)的不一樣狀態(tài)來取代數(shù)據(jù)選擇器的輸入端，則輸出1Q，2Q就是所得的結(jié)果：S和Co。且輸入與輸出的關系式及這些變量之間的邏輯關系表為：MASCo00BCBC01BCB+C10BCB+C11BCBC表6.1且：SMABCMABCMABCMABCC0MABCMABCMABCMABC74LS86電路與74LS00。74LS86電路與74LS00的電路外形結(jié)