101数字电子技术实验指导北工大w2.docx
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101数字电子技术实验指导北工大w2
《电子技术实验》实验教学大纲
（独立设课）（2005级用40h）
2005.9.30
说明：
本课程实验教学大纲的修改是根据教育部“十一”五教育教学规划进行修订的，在内容上有扩展。
特别是在能力培养上有提高和具体要求，但还不夠到位，先按此纲执行，待总结经验和新教材出版后再做修改。
希望老师和同学们多提意见。
试验大纲由四部分组成，第一部分《数字电子技术》课程实验教学大纲（12h）,第二部分EDA实验部分（4h）,第三部分《模拟电子技术基础》课程实验教学大纲（12h）,
第四部分电子课设实践教学大纲（12h）。
各部分实验教学规定的学时是按教学计划制定的，有些试验内容可能超出实验教学计划学时，超出部分可作为实验室开放或实验内容开发供学生选用。
第一部分
《数字电子技术》课程实验教学大纲（12h）
TheOutlineofDigitalCircuitsExperiment
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等
专业本科生。
实验学时：
24h
实验类型：
基础性/设计性/综合性实验
实验所属平台：
电工电子实验中心平台
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术、
开课学院与专业：
电控学院，电工电子实验中心
一、目的与任务
实验课的目的是通过实验使学生加深对数字电子技术相关理论和概念的理解，培养学生的理论联系实际的能力，特别是实际动手能力。
主要任务是：
①.对给定电路进行分析、测试，熟悉相关数字电路的基本功能。
②.初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
③.初步掌握（VHDL语言）设计方法，学会用MaxplusⅡ软件设计、完成仿真分析及下载调试。
④.能夠独自设计出应用电路，完成安装和调试，最后写出实验报告。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
（1）正确使用常用电子仪器，如示波器、信号发生器；掌握基本的测试技术，如测频、相位、时间、脉冲波形参数等主要技术指标。
（2）数字电路实验内容包括：
★常用电子仪器使用及门电路功能测试（2h）
（注：
该实验由常用电子仪器使用及反相器（2h）和门电路功能测试及逻辑代数应用（2h）两个实验整合而成。
）
①组合逻辑分析与设计（2h）
②多路选择器及函数发生器（2h）
③触发器功能测试及应用（2h）
④计数器或寄存器的实际应用（2h）
⑤时序逻辑电路分析（2h）
※⑥时序逻辑电路的设计及应用（2h）
⑦定时电路的设计及实际应用（2h）
⑧Mulitsim仿真技术，分析较复杂的数字电路系统（2h）
⑨VHDL语言描述及设计实验（自拟或指定內容）（2h）
（３）要求实验前认真预习，弄清所用芯片的功能，画出所设计的电路图及写出电路的工作原理。
要求独立完成，实事求是。
2、实验安排与方式：
采取整班实验与学生单独实验（实验室开放）相结合方式。
为便于管理和提高效率，在条件允许的情况下整班安排实验。
同时利用实验室开放满足有不同时间需求的学生进行实验（打※题目可选做）。
同时可接纳３６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
360ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、信号发生器、直流稳压电源、数字箱、示波器、计算机等。
3、消耗性器材：
各种ＩＣ芯片、导线及五金小工具。
四、考核与成绩评定
每个实验项目都要按照预习、设计、操作和报告几个环节的情况给出成绩，并作为总成绩的基础。
同时可以根据情况增加一些课堂小测验作为考核的补充，目的是检查学生的预习情况和实验效果，提高学生对实验的重视程度，培养独立思考、独立操作的能力。
对整班进行实验的班级可以在期末安排考试，以考察动手能力和实验的基本概念为主。
总成绩按百分制评定。
五、实验大纲说明
由于实验学时有限，此大纲所列项目在实施时要有所选择，同时时序电路方面还要增加EDA仿真环节。
PLD设计方面的实验可以针对部分有能力和精力的学生开放。
可以将“常用电子仪器使用及反相器”和“门电路功能测试及逻辑代数应用”两个实验合并为一个3学时的实验，用门电路测试代替反相器测试。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
1.常用电子仪器使用及反相器
InstrumentsApplicationandinverterresearch
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
演示及验证型；设计型；
实验所属平台：
电工电子实验中心
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院、电工电子实验中心
一、目的与任务
本实验的目的是使学生了解、掌握与数字电路实验有关的仪器设备的使用方法，主要包括示波器、万用表、直流电源和数字实验箱等，为后续的实验做好准备。
另外，使学生对常用电子元器件也有一定的了解，学会基本的测试方法。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
了解常用电子仪器，如示波器、信号发生器、直流电源等的基本功能，测量晶体三极管反相器的参数，通过对具体的元器件、门电路的测试，熟悉各种仪器和测试过程，掌握基本的测试技术，了解各主要技术指标的含义。
要求学生认真预习，认真听实验老师介绍各种仪器和主要功能。
独立完成每个环节的工作。
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放期学生单独实验相结合的方式，同时可接纳３６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
360ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、信号发生器、直流稳压电源、数字实验箱、示波器。
3、消耗性器材：
各种元器件、导线、电池和面包板等。
四、考核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
2.门电路功能测试及逻辑代数应用
TheGateCircuitsTestandLogicequationapplication
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院电工电子实验中心
一、目的与任务
本实验通过对门电路逻辑功能的测试、验证，使学生进一步熟悉仪器的使用，掌握逻辑分析的方法，学会使用门电路。
在此基础上自己设计一个组合逻辑电路（单元和/或功能）电路，完成安装和调试，熟悉组合逻辑电路的设计过程。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
门电路逻辑功能的测试，设计一个组合逻辑电路完成给定的功能。
按要求给出测试结果，写出设计原理和完成所设计电路的安装和调试。
结合实际测试情况回答本实验提出的各种问题。
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放期学生单独实验相结合的方式，同时可接纳３６组，１－２人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
360ｍ
２
2、实验设备：
数字万用表、信号发生器、直流稳压电源、数字箱、示波器。
3、消耗性器材：
各种ＩＣ芯片（74LS00、74LS20、74LS54、74LS55等）、导线、电池及五金工具等。
四、考核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
3.组合逻辑电路的分析与设计
combinationlogicanalysis&design
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院，电工电子实验中心
一、目的与任务
通过对给定组合逻辑电路逻辑功能的分析和对指导书提出的实际逻辑问题解决，使学生熟悉组合逻辑电路分析和设计的基本方法。
初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
根据指导书给出的逻辑图，按照组合逻辑电路的分析方法，给出该电路的逻辑功能，并用真值表加以验证。
根据指导书提出的具体逻辑要求，使用指定的芯片，完成电路的设计、安装和调试，写出设计过程。
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放学生单独实验相结合的方式，同时可接纳３６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
3６０ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、信号发生器、直流稳压电源、数字箱、示波器。
3、消耗性器材：
各种ＩＣ芯片（74LS20、74LS32、74LS86、74LS138等）、导线、电池及五金工具。
四、考核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
4.多路选择器及函数发生器
MultiplexerandFunctionGenerator
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院电工电子实验中心
一、目的与任务
通过对多路选择器的扩展、使用多路选择器实现某些逻辑电路，
使学生了解掌握这种中规模组合电路的特点和使用方法，进一步提高学生解决实际问题的能力。
.初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
二、实验要求与安排方式
1、实验内容与要求：
完成多路选择器的扩展，用四选一多路选择器构成八选一多路选择器。
用多路选择器实现指导书中提出的逻辑功能。
要求学生认真预习，独立完成每个环节的工作。
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放学生单独实验相结合的方式，同时可接纳３６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
3６０ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、指针、信号发生器、直流稳压电源、数字箱、示波器。
3、消耗性器材：
二—四译码器（74x139）、三—八译码器（74x138）或四—十六译码器（74x156）；
四选一（74x152）、八选一（74x151）、
十六选一多路选择器（74x151/74x152、74x155、74x156）；
及其它门电路ＩＣ芯片、导线、电池及五金工具。
四、核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
5.触发器功能测试及应用
Flip-FlopFunctionstestandapplication
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心平台
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院，电工电子实验中心
一、目的与任务
通过对触发器的测试，熟悉触发器的基本功能；利用触发器设计实现规定的时序逻辑电路，使学生了解掌握基于触发器的时序逻辑电路的设计方法，培养学生解决实际问题的能力。
完成触发器的扩展，用四选一多路选择器构成八选一多路选择器。
用多路选择器实现指导书中提出的逻辑功能。
要求学生认真预习，独立完成每个环节的工作。
.初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
完成触发器的基本功能测试。
完成基于触发器的实际应用电路的设计，组装和调试。
要求学生认真预习，独立完成每个环节的工作。
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放学生单独实验相结合的方式，同时可接纳
６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
3６０ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、指针、信号发生器、直流稳压电源、数字箱、示波器。
3消耗性器材：
各种ＩＣ芯片（74LS20、74LS74、74LS76等）、导线、电池及五金工具。
四、核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
6.计数器和寄存器的实际应用
Counters®istersapplication
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心平台
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
电路分析、模拟电子基础、电子线路基础、计算机基础
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院电工电子实验中心
一、目的与任务
通过对集成二-十进制计数器的使用，使学生掌握计数器的基本功能，学会用IC计数器进行扩展、用译码反馈清零法或并行置数法完成一种计数时序电路的设计。
.初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
使用74LS161及其他门电路实现60进制计数器，用数码管显示计数值；
使用74LS175和门电路构成8位循环移位寄存器，用于串灯控制。
使用74LS93不用门电路构成12分频器，要求输出对称方波。
（选做）
本实验既可使用硬件实现方法，也可以先安排EDA仿真后再用硬件实现。
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放学生单独实验相结合的方式，同时可接纳６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
3６０ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、信号发生器、直流稳压电源、数字箱、示波器。
3、消耗性器材：
J.K-FF,74x76、74x74、74LS93,74LS161、74x175及门电路74x20等ＩＣ芯片、导线、电池及五金工具。
四、核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
7.时序电路分析和设计
sequencecircuitanalysis&design
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心平台
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院，电工电子实验中心
一、目的与任务
通过对基于触发器的时序电路的功能分析，使学生熟悉分析触发器时序逻辑电路的基本方法；利用触发器设计实现规定的时序逻辑电路，使学生掌握基于触发器的时序逻辑电路的设计方法，培养学生解决实际问题的能力。
要求学生认真预习，独立完成每个环节的工作。
.初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
分析一个由J-K触发器和门电路组成的时序逻辑电路的功能；
根据给定时序波形图，设计一个同步时序电路；
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放学生单独实验相结合的方式，同时可接纳
６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
3６０ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、信号发生器、直流稳压电源、数字箱、示波器。
3、消耗性器材：
74LS20、74LS74、74LS76、74LS86等ＩＣ芯片、导线、电池及五金工具。
四、考核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
8.定时电路的实际应用
TheapplicationofTheTimercircuit
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心平台
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院电工电子实验中心
一、目的与任务
通过对555定时器和单稳态触发器的分析、计算和设计，使学生加深对脉冲单元电路的理解，并设计出一种基于555定时器的实用电路。
.初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
（555的内容选做其一）
分析给定过压监测电路，估算被监测电压值，制作并完成调试电路的任务。
分析给定门铃控制电路原理，制作调试电路。
分析一个由单稳态触发器组成的时序电路，计算相应参数。
制作并调试用两个555定时器设计一个发音电路，或可以由学生加以修改、排除故障等。
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放学生单独实验相结合的方式，同时可接纳６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
3６０ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、直流稳压电源、数字箱、示波器。
3、消耗性器材：
555定时器（MC1455）、74LS123等ＩＣ芯片、RC元器件、导线、电池及五金工具。
四、考核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
第二部分EDA实验部分（4h）
1.译码器及多路选择器的应用（EDA仿真）
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心平台
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院，电工电子实验中心
一、实验目的
1.掌握译码器和数据选择器等中规模数字集成电路（MSI）的性能及使用方法。
2.能用集成译码器、数据选择器设计简单的组合逻辑电路。
3.通过对基于触发器的时序电路的功能分析，使学生熟悉分析触发器时序逻辑电路的基本方法；
4.利用触发器设计实现规定的时序逻辑电路，使学生掌握基于触发器的时序逻辑电路的设计方法，培养学生解决实际问题的能力。
5.初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
二、实验设备和器件
装有Multisim电子电路仿真软件的计算机。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
3６０ｍ２
四、考核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
2.VHDL描述及设计实验（自拟或指定內容）
VHDLdescriptionanalysis&design
适用专业：
电子工程、微电子、自动化、通信工程、生物工程、应甪物理等专业本科生。
实验学时：
2h
实验类型：
设计型
实验所属平台：
电工电子实验中心平台
实验指导书名称：
数字电子技术实验指导书
相关理论课程名称：
数字电子技术
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院，电工电子实验中心
一、目的与任务
1.通过对基于触发器的时序电路的功能分析，使学生熟悉分析触发器时序逻辑电路的基本方法；
2.利用触发器设计实现规定的时序逻辑电路，使学生掌握基于触发器的时序逻辑电路的设计方法，培养学生解决实际问题的能力。
3.初步掌握（Mulitsim软件）仿真技术，会分析较复杂的数字电路系统。
4.初步掌握（VHDL语言）设计方法，学会用MaxplusⅡ软件设计、完成仿真分析及下载调试。
5.能夠独自设计出应用电路，完成安装和调试，最后写出实验报告。
要求学生认真预习，独立完成每个环节的工作。
二、内容要求与安排方式
1、实验内容与要求：
用VHDL描述一个组合逻辑功能电路；
用VHDL描述一个时序逻辑电路的功能；
用VHDL设计一个功能电路,要求包括组合和时序两部分内容；
2、实验安排方式：
采取整班实验与实验室开放学生单独实验相结合的方式，同时可接纳６组，１人／组。
三、场地与设备
1、实验室名称：
电子技术实验室
实验室地点：
１实4０3～408实验室
实验室面积：
3６０ｍ２
2、实验设备：
数字万用表、信号发生器、直流稳压电源、数字箱、示波器。
3、消耗性器材：
FPGA（EFP10K40实验箱）ＩＣ芯片、导线、电池及五金工具。
四、考核与成绩评定
根据预习、设计、操作、报告和考勤几个环节的表现给出本实验的成绩。
实验室（或实验中心）主任签字：
教学院长签字：
第三部分
《模拟电子技术基础》课程实验教学大纲（12h）
TheOutlineofAnalogCircuitExperiments
适用专业：
电子工程、通信工程、电子科学与技术、自动化等专业本科生。
实验学时：
12h
实验类型：
设计应用型
实验所属平台：
电工电子实验中心
实验指导书名称：
电子线路实验与测量
相关理论课程名称：
模拟电子技术基础、电子线路基础、电路与电子技术、MALTISIM
开课学院与专业：
电子信息与控制工程学院电工电子实验中心
一、目的与任务：
通过电子元器件测试和摸拟电子电路的设计、分析、研究与调整，培养学生查找元器件及其资料的能力、电子电路计算机辅助设计与虚拟测试能力、电子电路组装调试和调整技术、现代电子设备的应用技术以及严谨的科学作风和综合创新的能力。
二、内容要求与安排方式
１.内容与要求：
（1）正确使用常用电子仪器，如示波器、函数发生器、晶体管及IC参数测试仪、失真度测试仪等；掌握基本的电子电路装配、测试及调整技术。
学习电子电路计算机辅助设计与虚拟测试技术的知识。
（2）模拟电路实验内容包括：
①．常用电子仪器的使用方法与系统的测试方法（2学时）
②．基本放大电路的设计及实验研究（3学时）
③．反馈放大电路的设计及实验研究（3学时）
④．集成运放的线性应用（2学时）
※⑤．集成运放的非线性应用及模拟信号处理电路应用研究（3学时）
※⑥．波形发生器（2学时）
⑦．集成稳压电路
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