电子技术仿真实验.docx

电子技术仿真实验.docx

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电子技术仿真实验

实验室：

禹-225

班级：

12机电一体化3姓名：

学号：

实验日期：

2013.9.25

同组实验者：

指导老师：

王锋

实验名：

交流放大电路

一、实验目的

1、学会放大电路组态判断；

2、学会放大电路静态工作点的测量；

3、学会基本交流放大电路动态参数分析；

4、学会根据输出波形判断失真情况；

5、熟悉Proteus仿真软件的使用。

二、实验内容与步骤

1、静态工作点测试

将输入信号端对地短路，调节电位器

，使

，测静态工作点

、

、

的数值，将结果记录在表3-1中，并计算

、

。

为测

的阻值，可以先测电阻

两端电压和通过

的电流，并按下式计算静态工作点。

表3-1

2、测量电压放大倍数

在放大电路输入端接入频率为2KHz，幅值为10mV的正弦波信号，用示波器观察输入电压和输出电压波形，计算电压放大倍数，并将数据记录在表3-2中。

改变负载，观察负载电阻对放大倍数的影响。

表3-2

=2K

=10K

空载

=2K时，示波器显示的输入输出波形图：

=2K时输入输出波形

3、观察静态工作点对放大性能的影响

改变

的阻值，观察输出电压变化，直至出现明显失真为止，将波形记录在表3-3中，并判断是属于哪一种失真，如果

=0仍不出现失真，可以增加输入信号幅值，直到出现明显失真波形。

表3-3

阻值

波形

失真类型

正常

增加

减小

注：

（1）失真类型包括：

截止失真、饱和失真、双向失真、不失真；

（2）截图高度统一为3.5cm。

苏州职业大学

SUZHOUVOCATIONALUNIVERSITY

实验报告

实验室：

禹-225

班级：

12机电一体化3姓名：

学号：

实验日期：

2013.10.23

同组实验者：

指导老师：

王锋

实验名：

常用电子元件检测

一、实验目的

1、学会电阻、电容等元件的识别；

2、学会使用万用表测量电阻；

3、学会使用万用表检测二极管、三极管等常用半导体器件；

4、能根据色环判断电阻阻值；

5、了解晶闸管原理与检测。

二、实验原理

1、电阻、电容标注

电路中的电阻、电容、电感等元件参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。

a、直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上，其允许偏差则用百分数表示，未标偏差值的即为±20%。

b、数码标示法主要用于贴片等小体积的电路，在三为数码中，从左至右第一、二位数表示有效数字，第三位表示10的倍幂或者用R表示（R表示0.）如：

472表示47×100Ω（即4.7KΩ）；104则表示100KΩ；R22表示0.22Ω、122=1200Ω=1.2KΩ、1402=14000Ω=14KΩ、17R8=17.8Ω。

c、色环标注法使用最多，普通的色环电阻器用4环表示，精密电阻器用5环表示，紧靠电阻体一端头的色环为第一环，露着电阻体本色较多的另一端头为末环。

黑

棕

红

橙

黄

绿

蓝

紫

灰

白

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2、半导体二极管的识别方法

a、目视法判断半导体二极管的极性，一般在实物的电路图中可以通过眼睛直接看出半导体二极管的正负极。

在实物中如果看到一端有颜色标示的是负极，另外一端是正极.

b、用万用表（数字表）判断半导体二极管的好坏：

通常选用万用表二极管检测档位，红表笔接二极管阳极，黑表笔接二极管阴极，若万用表显示电压为0.7V（或0.3V）左右，则表明二极管完好，否则为二极管损坏。

3、半导体三极管检测

首先判断三极管类型，确定基极、集电极和发射极，以NPN型三极管为例，红表笔接基极，黑表笔分别接集电极和发射极，若万用表（数字表）显示电压为0.7V（或0.3V）左右，则表明三极管完好。

三、实验内容

将元件包内的元件进行分类，记录每个元件名称、符号、规格等参数使用数字万用表检测电阻阻值，并检测电容、二极管、三极管等元器件好坏，将结果记录在下表中。

序号

符号

名称

型号规格

数量

测试结果

判断结论

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

苏州职业大学

SUZHOUVOCATIONALUNIVERSITY

实验报告

实验室：

禹-225

班级：

12机电一体化3姓名：

学号：

实验日期：

2013.11.20

同组实验者：

指导老师：

王锋

实验名：

基本运算电路

一、实验目的

1、会描述基本运算电路结构组成和特点；

2、会解释集成运放“虚短”和“虚断”；

3、学会负反馈对放大电路特性的影响；

4、熟悉Proteus仿真软件的使用。

二、实验内容与步骤

1、反相比例运算电路

（1）如图电路中，将开关打至直流输入档，调节电位器，使用万用表测量输入电压和输出电压，并将测量结果记录在表5-1中。

反相比例运算电路放大倍数：

表5-1

（2）将开关打至交流输入档，在输入端分别输入一幅值为1V，频率为1000Hz的正弦交流信号和方波信号，使用示波器观察输入波形和输出波形，并将结果记录在表5-2中。

表5-2

输入信号

仿真波形

正弦波

方波

注：

截图高度统一为4cm。

2、同相比例运算电路

（1）如图电路中，将开关打至直流输入档，调节电位器，使用万用表测量输入电压和输出电压，并将测量结果记录在表5-3中。

同相比例运算电路放大倍数：

表5-3

（2）将开关打至交流输入档，在输入端分别输入一幅值为1V，频率为1000Hz的正弦交流信号和方波信号，使用示波器观察输入波形和输出波形，并将结果记录在表5-4中。

表5-4

输入信号

仿真波形

正弦波

方波

注：

截图高度统一为4cm。

三、思考

为何集成运放构成的基本运算电路既可以放大交流信号又可以放大直流信号，而共发射极放大电路只能放大交流信号？

苏州职业大学

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实验报告

实验室：

禹-225

班级：

12机电一体化3姓名：

学号：

实验日期：

2013.11.22

同组实验者：

指导老师：

王锋

实验名：

电压比较器

一、实验目的

1、会描述电压比较器的基本功能；

2、学会集成运算放大器非线区的工作特性；

3、学会滞回比较器原理与应用；

4、熟悉Proteus仿真软件的使用。

二、实验内容与步骤

1、单限电压比较器

如图单限电压比较器电路中，由电位器提供基准电压

，输入信号幅值为5V，频率为100Hz，调节电位器分别为0V、正电压和负电压时，使用万用表测量输入电压，并将测量结果记录在表6-1中，并绘制电压传输特性。

表6-1

输入/输出波形

电压传输特性

0V

注：

图片高度为4cm，宽度小于5.5cm。

2、滞回电压比较器

如图滞回比较器电路中，由电位器提供基准电压

，输入信号幅值为5V，频率为100Hz，调节电位器分别为0V、正电压和负电压时，使用万用表测量输入电压，并将测量结果记录在表6-2中，并绘制电压传输特性。

表6-2

输入/输出波形

电压传输特性

0V

注：

图片高度为4cm，宽度小于5.5cm。

苏州职业大学

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实验报告

实验室：

禹-225

班级：

12机电一体化3姓名：

学号：

实验日期：

2013.10.30

同组实验者：

指导老师：

王锋

实验名：

串联型稳压电源

一、实验目的

1、熟知小功率稳压电源组成；

2、学会选择稳压电源整流、滤波电路参数；

3、会解释串联型稳压电源稳压原理；

4、会计算串联型稳压电源调压范围。

二、实验原理

所谓串联型稳压电路，就是在输入直流电压和负载之间串入一个三极管。

当输入直流电压或负载发生变化而使输出电压变化时，通过某种反馈形式使三极管的集电极和发射极之间的电压也随之变化，从而调整输出电压，保持输出电压基本稳定。

1．电路基本结构

串联型稳压电路是目前比较通用的稳压电路。

图示串联型稳压电路，除了变压、整流、滤波外，稳压部分一般有四个环节：

调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。

2．稳压的工作原理

当电网电压减小（或负载电流升高），使输出电压Uo下降时，串联型晶体管稳压电路的稳压过程可以表示为：

Uo↓→UB2（VT2的基极电压）↓→UBE2（VT2的发射极电压被稳压管稳住基本不变，UBE2=UB2−UE2）↓→IB2（VT2的基极电流）↓→IC2（VT2的集电极电流）↓→UC2（VT2的发射极集电极电流，UC2=UB1）↑→UBE1（UBE1=UB1−UE1=UC2−Uo）↑→IB1（VT1的基极电流）↑→IC1（VT1的集电极电流）↑→UCE1↓→Uo↑（稳定输出电压）。

三、实验内容与步骤

串联型稳压电源如下图所示，BR1为整流电桥，C1为滤波电容，Q1、Q2构成的达林顿管作为调整管，Q3为比较放大管，稳压管D1提供基准电压（6.8V），R4、R5、RV1构成采样电路。

1、测量调压范围

负载开路（SW1处于断开状态），输入电压幅值调整为25V，用万用表测量输入电压和滤波后的电压，并将RV1分别调至顶部和底部，将输出电压记录在表7-1中。

表7-1

输入电压（V）

=

滤波后电压（V）

=

调压范围

=

=

注：

表7-1第三列中为电压截图，截图高度为2.5cm。

2、稳压性能检测

调节RV1，将输出调为12V，观察电源波形与滤波后的输出波形，将输入输出波形记录在表7-2中，将输入V1电压分别调为35V和15V，观察输出电压变化。

表7-2

输入电压

输出电压

输入25V、输出12V时的波形

25V

12.0V

35V

15V

注：

波形截图高度5cm。

计算电压调整率：

正电压调整率=

负电压调整率=

接入负载（100R，闭合SW1），将输出电压记录在表7-3中，并计算电流调整率。

表7-3

输出电流

空载

100mA~150mA

输出电压

12V

电流调整率=

四、思考

串联型稳压电源的调压范围与那些因素有关？

调压范围如何确定？

苏州职业大学

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实验报告

实验室：

禹-225

班级：

12机电一体化3姓名：

学号：

实验日期：

2013.12.4

同组实验者：

指导老师：

王锋

实验名：

基本门电路特性

一、实验目的

1、熟知基本逻辑关系及门电路；

2、学会门电路检测方法；

3、学会常用门电路数字芯片的使用；

二、实验内容与步骤

1、与门电路特性

如图电路，A、B为输入变量，Y为输出变量。

（1）将开关SW1打到逻辑电平端，A、B分别输入不同变量时，观察输出Y的变化。

输入A

输入B

输出Y

0

0

0

1

1

0

1

1

（2）将SW1打到时钟输入端，在A端输入50Hz时钟信号，将B=0和B=1时输入输出波形记录在下表中。

输入B

输出波形

B=0

B=1

注：

截图高度为4cm。

2、或门电路特性

如图电路，A、B为输入变量，Y为输出变量。

（1）将开关SW1打到逻辑电平端，A、B分别输入不同变量时，观察输出Y的变化。

输入A

输入B

输出Y

0

0

0

1

1

0

1

1

（2）将SW1打到时钟输入端，在A端输入50Hz时钟信号，将B=0和B=1时输入输出波形记录在下表中。

输入B

输出波形

B=0

B=1

注：

截图高度为4cm。

3、与非门电路

如图与非门电路，A、B为输入变量，Y为输出变量。

A、B分别输入不同变量时，观察输出Y的变化。

并说明该电路实现什么功能。

输入A

0

0

1

1

输入B

0

1

0

1

输出Y

电路功能

苏州职业大学

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实验报告

实验室：

禹-225

班级：

12机电一体化3姓名：

学号：

实验日期：

2013.12.6

同组实验者：

指导老师：

王锋

实验名：

火车站列车优先出行电路设计

一、实验目的

1、学会组合逻辑电路的设计方法；

2、学会逻辑函数的化简；

3、熟悉门电路的检测方法；

4、学会将实际问题变为逻辑问题的方法。

二、设计内容与要求

旅客列车分为动车、特快、普快3种。

车站发车的优先顺序为：

动车、特快、普快。

在同一时间里，车站智能开出一班列车，即车站只能给一班列车所对应的开车信号。

试设计相应电路，满足上述逻辑要求。

要求：

1、用最少的门电路实现要求的逻辑功能；

2、独立进行逻辑设计，写出设计步骤，画出逻辑图。

3、选择合适的门电路，画出接线图；

4、仿真调试，验证设计是否正确。

三、设计过程

设动车、特快、普快分别用A，B，C变量表示，有出站要求的为逻辑1，否则为逻辑0；车站发车可以离线信号分别用Y1、Y2、Y3表示，发信号为逻辑1，否则为逻辑0。

1、根据设计要求列出真值表

输入

输出

A

B

C

Y1

Y2

Y3

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

2、写出逻辑表达式并化简

Y1=

Y2=

Y3=

3、绘制逻辑图

注：

截图高度10cm。

四、仿真结果

1、在输入端接逻辑笔，在输出端接发光二极管（发光二极管亮表示逻辑1，发光二极管灭表示逻辑0），将仿真结果记录在下表中。

ABC=***

ABC=***

ABC=***

ABC=***

注：

截图高度4cm。

2、仿真结论

苏州职业大学

SUZHOUVOCATIONALUNIVERSITY

实验报告

实验室：

禹-225

班级：

12机电一体化3姓名：

学号：

实验日期：

2013.12.25

同组实验者：

指导老师：

王锋

实验名：

数字时钟设计

一、实验目的

1、学会集成计数器的使用；

2、学会显示译码器的使用；

3、熟悉数码管显示原理；

4、掌握时序逻辑电路的设计方法。

二、设计要求

1、使用计数器分别实现小时（24）、分钟（60）、秒（60）计数；

2、使用数码管显示，2位显示小时、2位显示分钟、2位显示秒，可以使用显示译码器；

3、秒信号可以由仿真信号直接给出，也可以自己设计秒信号发生电路；

4、设计相应电路，并进行仿真；

5、扩展功能：

要求时间可以通过按键进行调节（有能力的同学选做）。

三、设计过程

1、元件选择

根据设计要求，选择合适的元件及元件的规格型号，将选择的元件填入下表中。

序号

元件名称

元件型号规格

数量

1

2

3

4

5

6

2、单元电路设计

针对小时、分钟、秒计数电路分别设计，将单元电路填入下表中。

小时计数电路

分钟计数电路

秒计数电路

注：

截图高度统一为4cm。

3、完整设计电路（截图高度为9cm）

四、仿真结果

1、仿真截图（显示部分）

将仿真时间进行截图，并将截图贴如下表中。

显示时间：

**：

**：

**

显示时间：

**：

**：

**

显示时间：

**：

**：

**

显示时间：

**：

**：

**

注：

截图高度为4cm。

2、仿真结论