西工大2016数电实验报告1
实验1 TTL集成门电路逻辑变换
一、实验目的
（1）掌握各种TTL门电路的逻辑功能。
（2）掌握验证逻辑门电路功能的方法。
（3）掌握空闲输入端的处理方法。
二、实验设备
（1）数字电路实验箱
（2） 74LS00集成门电路
三、实验原理
门电路是数字逻辑电路的基本组成单元，门电路按逻辑功能可分为与门、或门、非门及与非门、或非门、异或门等。按电路结构组成的不同，可分为分立元件门电路、CMOS集成门电路、TTL集成门电路等。集成门电路通常封装在集成芯片内，一般有双列直插和表面贴装两种封装形式。实验中常用的封装形式为双列直插式。每个集成电路都有自己的代号，与代号对应的名称形象地说明了集成电路的用途。如74LS00是二输入端四与非门，它说明了这个集成电路中包含了四个二输入端的与非门。
四、实验内容
（1）测试74LS00四个与非门逻辑功能是否正常。用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。
（2）用与非门实现“与”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。
（3）用与非门实现“或”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。
（4）用与非门实现“异或”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。
五、实验结果
通过计算机仿真和搭建实际的电路图可得如下的真值表。
（1）测试74LS00四个与非门逻辑功能
（2）用与非门实现“与”逻辑
（3）用与非门实现“或”逻辑
（4）用与非门实现“异或”逻辑
思考题:用与非门实现 Y=AB+AC+BC,创建逻辑测试电路,记录测试真值表. (做了的同学请将电路图和真值表记在实验报告中.)
（1）电路图如下：
（2
西北工业大学数电实验报告一Quartus和 Multisim
数字电子技术基础 实验报告 题目：实验一TTL集成门电路逻辑变换 小组成员： 小组成员：
实验一TTL集成门电路逻辑变换 一、实验目的 通过完成所要求的实验内容，来熟练掌握运用TTL集成门电路逻辑变换的基本原理，充分了解 Multisim 软件的仿真技术和QuartusII 软件的绘制原理图、编译程序、波形仿真等功能及将程序写入开发板的全体流程步骤，深入学习数字电路在实践运用中所面临的场景，进而为后续对数字电路更深层次的使用及实验打下良好铺垫。 二、实验要求 要求一：测试与非门逻辑功能。用MULTISIM软件仿真后，再用 FPGA实现电路测试逻辑功能 要求二：用与非门实现“与”逻辑。用 MULTISIM软件仿真后，再用 FPGA实现电路测试逻辑功能 要求三：用与非门实现“或”逻辑。用 MULTISIM软件仿真后，再用 FPGA实现电路测试逻辑功能 要求四：用与非门实现“异或”逻辑。用 MULTISIM软件仿真后，再用 FPGA实现电路测试逻辑功能 要求五：用门电路设计实现一位全加器。用MULTISIM软件仿真后，再用 FPGA 实现电路测试逻辑功能 三、实验设备 （1）电脑一台； （2）数字电路实验箱； （3）数据线一根。
四、实验原理 Multisim 的模拟电路编程原理 Quartus II的模拟电路编译、波形仿真及目标器件写入的基本应用数字电路逻辑表达式转换的基本知识 五、实验内容 1、（要求一） （1）逻辑表达式变换过程 （2）原理图（Multisim和QuartusII中绘制的原理图）： （3）波形仿真： （4）记录电路输出结果 2、（要求二） （1）逻辑表达式变换过程 （2）原理图（Multisim和QuartusII中绘制的原理图）： （3）波形仿真：
西工大信号与系统-实验1
西北工业大学 《信号与系统》实验报告 西北工业大学
a. 上图分别是0 b. 以上是代码，下图是运行结果 由上图可看出，图上一共有3个唯一的信号。当k=1和k=6的时候的图像是一样的。因为档k= 1时，wk=(2*PI)/5,k=6时，wk=2PI+(2*PI)/5,即w6 = 2PI+w1，因为sin函数的周期是2PI，所以他俩的图像是一样的 c.代码如下： 图像如下： 可得出结论：如果2*pi/w0不是有理数，则该信号不是周期的 1.3离散时间信号时间变量的变换 a. nx=[zeros(1,3) 2 0 1 -1 3 zeros(1,3)];图像如下： b. 代码如下： x=zeros(1,11); x(4)=2; x(6)=1; x(7)=-1; x(8)=3; n=-3:7; n1=n-2; n2=n+1; n3=-n; n4=-n+1; y1=x； y2=x； y3=x； y4=x； c: 代码和结果如下结果 下图是结果图 模 拟 电 路 设 计 实 验 报 告 西北工业大学 赵致远2014302170 裘天成2014302171 2016年1月1日 实验一：电源 1.实验目的： ●学习开关型和线性型直流稳压电源原理。 ●认识电解电容与陶瓷电容的区别。 ●认识电感的作用。 ●学会通过芯片datasheet(数据表)了解其工作特性及参数指标 ●掌握直流稳压电源主要指标的意义与其测试方法。 熟悉开关型与线性型直流稳压电源的优缺点与其区别。 2.实验原理： a.线性稳压原理： 特点： 1.输出电压绝对值必须比输入电压绝对值低 2.输出三极管或者MOS管工作在放大状态，导通压降大，输入输 出电压压差大时效率较低。 3.输出电流能力较小 4.输出电压纹波小 5.无开关动作和EMI b.开关稳压原理： 降压 负压 升压 V SW I L V OUT ΔI L ΔV OUT T ON T 特点： 1.能够实现升压，降压，负压转换 2.采用开关传输能量，效率高。 3.具有大电流输出能力 4.输出纹波较大 5.开关动作产生较大EMI和系统电源噪声 3.实验内容： a.实验1：MC34063开关稳压电路 降压输出5V 负压输出-5V 1. 计算参数。 方法：依据MC34063 数据手册(datasheet)中，降压(step-down)和负压(Voltage-Inverting)部分提供的公式计算。 计算开关频率f和导通时间T ON：首先，依据选定的电容C T的值及其公式计算出T ON大小，之后根据T ON/T OFF比值公式计算出T OFF大小。T ON与T OFF之和为开关周期。计算得出开关频率大小。 通过反馈电阻R1，计算反馈电阻R2值。 已知确定R1，通过datasheet中提供的公式计算设定V OUT所需的电阻R2值。 并且调整好可调电阻大小。 计算最大输出电流I OUT(max) 2. 搭建电路。 3. 测试参数 A: 输出电压V OUT 电压表直接测量输出端的电压，并记录。 B：输出纹波 输入电压V IN=25V，负载电阻100Ω时，通过示波器AC档测试V OUT波形，读取纹波大小。 C: 开关频率f和导通时间T ON 输入电压V IN=25V，负载电阻100Ω时，测量开关节点引脚2的波形频率。 高电平时间为导通时间T ON。 D: 负载调整率 输入电压V IN=25V，在输出负载上串联电流表，接入V OUT端，调节负载电阻100Ω和50Ω变化。记录两个负载下输出电压值，计算负载调整率。 E：线性调整率 输入电压V IN在15V到25V变化，负载电阻100Ω时，记录输出电压变化值，计算线性调整率。 F：效率 输入电压V IN=25V，负载电阻100Ω时效率。 G：短路电流 输出负载0.1ohm，串联电流表，接入V OUT端，记录此时的输出电流值。b.实验2：LM7805线性降压电路 1. 2. 计算出这个电路的V OH V OL 及V IH V IL 。（计算可先排除速度饱和的 可能） V in =0时，V OH = V in=时,假设NMOS 工作在临界饱和区： A I V R I v V V V A I V V L W K I D out L D T in out D T in D 61142`1073.55.207.243.05.21039.7)(2/--?=?+=?????=-=-=?=?-?=这样的话根据 D D I I <1，器件实际工作在线性区 ?????????=+=--=v V V R I V V V V L W K I in OL L D OL OL T in D 5.25.2]2)[(2` 6`10115-?=K 将， 5.0/5.1=L W ，43.0=T V 代入kohm R L 75= 解得： =OL V 由图得：V OH =, V OL =. 当out in V V =时，NMOS 工作在饱和区 ?????+=-?=out L D T in D V R I V V L W K I 5.2)(2/2` 反相器阈值电压===out in M V V V 此时 -6.8978)43.0(875.255.2,)43.0(9375.125.22=--== --=in Vin Vout in out V d d g V V ???????=--==+=0.5458||0.9082||g V V V V g V V V M OH M IL M M IH 由图得：V IH =, V IL =. SP 文件： .TITLE CMOS INVERTER .options probe .options tnom=25 .options ingold=2 limpts=30000 method=gear .options lvltim=2 imax=20 gmindc= .protect .lib'C:\synopsys\' TT .unprotect .global vdd Mn out in 0 0 NMOS W= L= *（工艺中要求尺寸最大） RL OUT VDD 75k VDD VDD 0 VIN IN 0 0 实验二调幅接收系统实验 一、实验目的和内容： 图2为实验中的调幅接收系统结构图（虚框部分为实验重点，低噪放电路下次实验实现，本振信号由信号源产生。）。通过实验了解和掌握调幅接收系统，了解和掌握三极管混频器电路、中频放大/AGC电路、检波电路。 图2 调幅接收系统结构图 二、实验原理： 1、晶体管混频电路： 给出原理图，并分析其工作原理。 原理：混频电路将高频载波信号或已调波信号经过滤波、放大，将其频率变换为固定频率的信号且该高频滤波信号的频谱内部结构和调制类型保持不变，仅仅改变其频率。 2、中频放大/AGC和检波电路： 给出原理图，并分析其工作原理。 原理：中频输入信号通过中放电路放大中频信号，抑制干扰信号，连接AGC电路实现自动增益控制，接着连接二极管检波电路和低通滤波器，从中取出调制信号。 3、调幅接收系统： 给出系统框图，并简述其工作原理。 检波 低噪放混频 中放 /AGC 本振 工作原理：天线接收信号通过滤波器滤波然后低噪放放大幅度，晶体振荡器振荡出所需的本振信号，让本振信号和其进行混频然后滤波，AGC对其进行放大，输出稳定值，再进行滤波并解调检波，经过功率放大器输出。 三、实验步骤： 1、晶体管混频电路： 1）先调整静态工作点，测量2R4两端电压，调节2W1，使2R4两端电压为0； 2）在V2-5输入10.455MHz，250mV的本振信号,在V2-1输入10MHz、30mV的单载波信号，在V2-3处观测，调节2C3和2B1的大小，改变中频输出，当输出为455KHz的最大不失真稳定正弦波时，完成调试并记录此时的中频输出峰峰值。 3)改变基极偏置电阻2W1，使2R4端电压分别为0.5,1,1.5,2,2.5,3V，重复上述步骤2），记录下不同静态工作点下的中频输出的峰峰值，并计算混频增益，完成表2-1. 2、中频放大/AGC和检波电路： 1）调节直流静态工作点：闭合开关K3，电路仅接入12v直流电压,调节可调电阻3W1、3W2，为使静态电流不超过1mA,应使3R7，3R13两端电压为0.5V，0.033V。 2）调节交流工作：第一，调节函数发生器产生频率455KHZ的标准正弦信号，接入3K1。将示波器接于V3-2。 第二，调节可调电容3C4，使输出波形幅度最大不失真。 第三，将示波器加于V3-4,调节可调电容3C7，使输出波形最大不失真。 3）测试动态范围：开关3K2断开，开关3K3闭合。调节输入信号Vi幅值，使其分别为10,20…100，200mv…1V，示波器分别接到V3-2、V3-4、V3-5，，将分别测得的波形峰峰值记入表2-2，即分别为V01，V02，Vc，同时用示波器接V3-6处记录电压值（即AGC检波输出电压）。 4）检波失真观测：第一，输入信号455KHz、10mVpp,调制1KHz信号，调制度50%调幅信号，将示波器接到V3-6处即可观察到正常无失真的波形输出并记录；第二，增大直流负载电阻3W4，观察示波器直到观测到失真波形，即为对角线失真，记录波形；第三，再次调整3W4使波形正常不失真，减小交流电阻即闭合3K4，观察示波器输出波形产生负峰切割失真，记录波形。 3、调幅接收系统： 1、晶体管混频电路：1）2K1接入调制频率1KHz正弦波，载波频率10MHz，幅度为30mVp-p ，调制度50%的调幅波信号。 2）2K3接入本振信号10.455MHz，250mVp-p的正弦信号，将示波器接在V2-3处观察波形，记录参数、波形。 2、中频放大电路3K1打至中频输入端。 3K2、3K4断开，3K3闭合，，将示波器接到V3-6观察检波输出的波形，调节3W4，使其达到最大不失真波形，记录波形。 3、测试系统性能：1）灵敏度。不断减小输入调幅波信号的幅值，同时观察检波输出波形，使示波器波形出现明显失真的输入幅值为该系统的最小可接收幅值。 四、测试指标和测试波形： 3.1.晶体管混频电路： 实验二 调幅接收系统实验 一、实验目的与内容： 图2为实验中的调幅接收系统结构图（虚框部分为实验重点，低噪放电路下次实验实现，本振信号由信号源产生。）。通过实验了解与掌握调幅接收系统，了解与掌握三极管混频器电路、中频放大/AGC 电路、检波电路。 图2 调幅接收系统结构图 二、实验原理： 1、晶体管混频电路： 给出原理图，并分析其工作原理。 原理：混频电路将高频载波信号或已调波信号经过滤波、放大，将其频率变换为固定频率的信号且该高频滤波信号的频谱内部结构和调制类型保持不变，仅仅改变其频率。 2、中频放大/AGC 和检波电路： 给出原理图，并分析其工作原理。 检波 低噪放 混频 中放 /AGC 本振 原理：中频输入信号通过中放电路放大中频信号，抑制干扰信号，连接AGC电路实现自动增益控制，接着连接二极管检波电路和低通滤波器，从中取出调制信号。 3、调幅接收系统： 给出系统框图，并简述其工作原理。 工作原理：天线接收信号通过滤波器滤波然后低噪放放大幅度，晶体振荡器振荡出所需的本振信号，让本振信号与其进行混频然后滤波，AGC对其进行放大，输出稳定值，再进行滤波并解调检波，经过功率放大器输出。 三、实验步骤： 1、晶体管混频电路： 1）先调整静态工作点，测量2R4两端电压，调节2W1，使2R4两端电压为0； 2）在V2-5输入10.455MHz，250mV的本振信号,在V2-1输入10MHz、30mV的单载波信号，在V2-3处观测，调节2C3和2B1的大小，改变中频输出，当输出为455KHz的最大不失真稳定正弦波时，完成调试并记录此时的中频输出峰峰值。 3)改变基极偏置电阻2W1，使2R4端电压分别为0.5,1,1.5,2,2.5,3V，重复上述步骤2），记录下不同静态工作点下的中频输出的峰峰值，并计算混频增益，完成表2-1. 2、中频放大/AGC和检波电路： 1）调节直流静态工作点：闭合开关K3，电路仅接入12v直流电压,调节可调电阻3W1、3W2，为使静态电流不超过1mA,应使3R7，3R13两端电压为0.5V，0.033V。 2）调节交流工作：第一，调节函数发生器产生频率455KHZ的标准正弦信号，接入3K1。将示波器接于V3-2。 第二，调节可调电容3C4，使输出波形幅度最大不失真。 第三，将示波器加于V3-4,调节可调电容3C7，使输出波形最大不失真。 3）测试动态范围：开关3K2断开，开关3K3闭合。调节输入信号Vi幅值，使其分别为10,20…100，200mv…1V，示波器分别接到V3-2、V3-4、V3-5，，将分别测得的波形峰峰值记入表2-2，即分别为V01，V02，Vc，同时用示波器接V3-6处记录电压值（即AGC检波输出电压）。 4）检波失真观测：第一，输入信号455KHz、10mVpp,调制1KHz信号，调制度50%调幅信号， 数电实验2 一．实验目的 1.学习并掌握硬件描述语言（VHDL 或 Verilog HDL）；熟悉门电路的逻辑功能，并用硬件描述语言实现门电路的设计。 2.熟悉中规模器件译码器的逻辑功能，用硬件描述语言实现其设计。 3.熟悉时序电路计数器的逻辑功能，用硬件描述语言实现其设计。 4.熟悉分频电路的逻辑功能，并用硬件描述语言实现其设计。 二.实验设备 1.Quartus开发环境 2.ED0开发板 三.实验内容 要求1：编写一个异或门逻辑电路，编译程序如下。 1）用 QuartusII 波形仿真验证； 2）下载到DE0 开发板验证。 要求2：编写一个将二进制码转换成 0-F 的七段码译码器。 1）用 QuartusII 波形仿真验证； 2）下载到 DE0 开发板，利用开发板上的数码管验证。 要求3：编写一个计数器。 1）用QuartusII 波形仿真验证； 2）下载到 DE0 开发板验证。 要求4：编写一个能实现占空比 50%的 5M 和50M 分频器即两个输出，输出信号频率分别为 10Hz 和 1Hz。 1）下载到 DE0 开发板验证。（提示：利用 DE0 板上已有的 50M 晶振作为输入信号，通过开发板上两个的 LED 灯观察输出信号）。 2）电路框图如下： 扩展内容：利用已经实现的 VHDL 模块文件，采用原理图方法，实现 0-F 计数自动循环显示，频率 10Hz。（提示：如何将 VHDL 模块文件在逻辑原理图中应用，参考参考内容 5） 四.实验原理 1.实验1实现异或门逻辑电路，VHDL源代码如下： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; 第一章 习 题 1-1 画出下列各信号的波形：(1) f 1(t)=(2-e -t )U(t); (2) f 2(t)=e -t cos10πt×[U(t -1)-U(t-2)]。 答案 （1）)(1t f 的波形如图1.1（a ）所示. (2) 因t π10cos 的周期 s T 2.0102== ππ ,故)(2t f 的波形如图题1.1(b)所示. 1-2 已知各信号的波形如图题1-2所示，试写出它们各自的函数式。 答案 )1()]1()([)(1-+--=t u t u t u t t f )]1()()[1()(2----=t u t u t t f )]3()2()[2()(3----=t u t u t t f 1-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。 答案 2 002121 )2(21121)2(21 )(1≤≤≤≤-?????+-=+-+=+=t t t t t t t f )2()1()()(2--+=t u t u t u t f )] 2()2([2sin )(3--+-=t u t u t t f π )3(2)2(4)1(3)1(2)2()(4-+---++-+=t u t u t u t u t u t f 1-4 画出下列各信号的波形：(1) f 1(t)=U(t 2-1); (2) f 2(t)=(t-1)U(t 2-1); (3) f 3(t)=U(t 2-5t+6); (4)f 4(t)=U(sinπt)。 答案 (1) )1()1()(1--+-=t u t u t f ,其波形如图题1.4(a)所示. 实验四 译码器的设计及延迟估算 1、 设计译码器并估算延迟 设计一个用于16bit 寄存器堆的译码器，每一个寄存器有32bit 的宽度，每个bit 的寄存器单元形成的负载可以等效为3个单位化的晶体管(后面提到负载都为单位化后的负载)。 译码器的结构可参考典型的4-16译码器 译码器和寄存器堆的连接情况(Output 输出为1的一行寄存器被选中) ① 假定4个寄存器地址位的正反8个输入信号，每个信号的输入负载可以等效为10。确定 译码器的级数，并计算相关逻辑努力，以此来确定每一级中晶体管的尺寸（相当于多少个单位化的晶体管）及整个译码电路的延迟(以单位反相器的延迟的本征延迟Tp0为单位)。 解： 96332,10int =?==ext g C C C ,9.696/10F ==? 假定每一级的逻辑努力：G=1，又因为分支努力(每个信号连接8个与非门)： 81*8*1B ==， 路径努力8.7686.91=??==GFB H 所以，使用最优锥形系数就可得到最佳的电路级数39.36.3ln 8.76ln 6.3ln ln ===H N ,故N 取3级。 因为逻辑努力：2121G =??=，路径努力：6.15386.92=??==GFB H 则使得路径延时最小的门努力 36.5)6.153(3/1===N H h 。 所以： . 36.5136.5,68.2236.5, 36.5136.5132211=========g h f g h f g h f 故第一级晶体管尺寸为7.68 1036.5=?； 第二级尺寸为956.1768.27.6=?； 第三级尺寸为96244.9636.5956.17≈=?。 故延迟为：0008.22)36.5136.5436.51(p p p t t t =+++++= ② 如果在四个寄存器地址输入的时候，只有正信号，反信号必须从正信号来获得。每个正信号的输入的等效负载为20,使用与①中同样的译码结构，在这种条件下确定晶体管的大小并评估延迟(以单位反相器的延迟的本征延迟Tp0为单位)。 解：因为输入时通过两级反相器，使这两个反相器分摊原来单个反相器的等效扇出，将两级反相器等效为一级，故其逻辑努力32.236.5h ==, 故36.5,68.2,32.2,32.24321====f f f f 所以： 第一级尺寸为：()9.2832.210=?； 第二级尺寸为：728.632.29.2=?； 第三级尺寸为：03.1868.2728.6=?； 第四级尺寸为：65.9636.503.18=? 正信号通路的延迟为：()0036.2236.5136.5436.5132.2132.2p p p t t t =++++++++= 反信号通路情况与上问相同，延迟为0008.22)36.5136.5436.51(p p p t t t =+++++= 2、 根据单位反相器(NMOS:W=0.5u L=0.5u PMOS:W=1.8u L=0.5u)，设计出实 际电路，并仿真1题中第一问的路径延迟。 设计出实际电路如下： 实验一、二 典型环节的时间特性研究 一、目的要求 1.掌握典型环节的模拟运算电路的组成原理。 2.掌握惯性环节，比例微分环节，比例积分环节，比例，微分，积分环节，振荡环节的时间特性的实验验方法和特点。 二、实验电路及运算观察、记录 1惯性环节： 其中：T=R1C ，K=R1/R0 （1）模拟电路 图 （1） 典型惯性环节模拟电路 （2）注：‘S ST ’不能用“短路套”短接 （3）安置短路套 （4）测孔联线 （5）虚拟示波器（B 3）的联接：示波器输入 端CH 1接到A6单元信号输出端OUT （U0）. 注：CH 1选“X1”档。时间量程选‘X4’档 （6）运行、观察、记录 打开计算机→我的电脑→D 盘→Aedk →LABACT.exe 进入LABACT 程序。 选择自动控制菜单下的线性系统实域分析→典型环节模拟研究分析→ 开始试验，弹出示波器显示界面，按下信号发生器（B1）阶跃信号按 钮时（0→+5v 阶跃），点击开始。测完特征后点“停止”，开始读数。 用示波器观测A6输出端（Uo ）的实际响应曲线（t ），且将结果记下。 改变电容C 值(即改变时间常数)，加Ui ，测Uo ，并将结果记录下来和 第一次的比较。 2.比例微分环节： )1() ()(S Kp s Ui s Uo T D += 其中： ，R3很小 （1）模拟电路 图 典型比例微分环节模拟电路 （2）输入连线 a.为了避免积分饱和，将函数发生器（B5）所产生的周期性方波信号（OUT ），代替信号发生器（B1）中的阶跃输出0/5V 作为环节的信号输入（Ui ）。 b.将函数发生器（B5）中的插针‘S ST ’用短路套短接。 c.将S1拨动开关置于最上档（阶跃信号）。 d.信号周期由拨动开关S2和“调宽”旋钮调节，信号幅度由“调幅”旋钮调节（正输出宽度在70ms 左右，幅度在400mV 左右）。 注：CH1选’X1’档。时间量程选’/2’档。 (6)运行，观察，记录6单元信号输出端OUT(Uo) 操作和惯性环节实验相同，用示波器观察A6输出端(Uo)的实际响应曲线Uo(t)，并将结果记下来，改变参数R1值，重新测试结果，并记录比较。 3.比例积分环节 )11()()(S Kp s Ui s Uo T I += 其中，R R Kp 01= ，C R T I 11= （1） 模拟电路 实验一晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图2.1－1所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直 流电源V cc 而未加入信号（V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点， 即 图2.1－1 晶体管单级放大器 V BQ =R 2 V CC /(R 2 +R 3 +R 7 ) I CQ =I EQ =(V BQ -V BEQ) /R 4 I BQ =I EQ /β V CEQ ＝V CC －I CQ （R 5 ＋R 4 ） 1、放大器静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶 体管的集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。其中V CEQ 可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ 的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。 （2）间接法：用万用表直流电压档先测出R 5上的压降，然后根据已知R 5 算出 I CQ ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 现象 出现截止失真出现饱和失真两种失真都出 现 无失真 动作减小R 增大R 减小输入信号加大输入信号 信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的V CQ ,就得到了静态工作点。 2.电压放大倍数的测量 电压放大倍数是指放大器的输入电压Ui输出电压Uo之比 Au=Uo/Ui （2.1-5） 用示波器分别测出Uo和Ui，便可按式（2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数和负载Rl有关。 3.输入电阻和输出电阻的测量 （1）输入电阻Ri用电流电压法测得，电路如图2.1-3所示。在输入回路中串接电阻R=1kΩ，用示波器分别测出电阻两端电压Ui和Us，则可求得输入电阻Ri 为 Ri=Ui/Ri=Ui×R/（Us-Ui）（2.1-6） 图2.1-3 电阻R不宜过大，否则引入干扰；也不宜过小，否则误差太大。通常取和Ri同一数量级。 （2）输出电阻Ro可通过测量输出端开路时的输出电压Uo1，带上负载Rl后的 西工大2020年4月《数字电子技术》作业机考参考答案 试卷总分:100 得分:98 一、单选题(共25 道试题,共50 分) 完整答案：wangjiaofudao 1.{ A.{ 6. A.AB B.1 C.0 D. C.4,5,6 D.0,1,2,3,5 正确答案: 12.{ A.{ 高频实验报告 （电子版） 班级： 0803**** 班级： 0803**** 学号： 201030**** 学号： 201030**** 姓名： _________ 姓名： _______ 201 2 年 12 月 实验一、调幅发射系统实验 一、实验目的与内容： 图1表示为本次实验中的调幅发射系统结构图。通过实验了解与掌握调幅发射系统，了解与掌握LC三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。 图1 调幅发射系统结构图 二、实验原理： 1、LC三点式振荡器电路： 在三点式振荡电路中，与晶体管发射极相连的应是两个同性质的电抗，另一个和晶体管基极和集电极相连的应是一个异性质的电抗。 上图是本实验的原理图。从图中可以看出它是一个电容串联型振荡电路，它由两部分组成，第一部分是由5BG1组成的振荡电路，第二部分是由5BG2组成的放大电路。5D2是一个变容管，5K1是控制端，控制反馈系数的大小。V5-1为示波器测试点，接入扫频器观察波形。 2、三极管幅度调制电路： 调幅电路又称幅度调制电路，是指能使高频载波信号的幅度随调制信号的规律而 本振 功率 放大 调幅 信源 变化的电路。调幅电路有多种形式，根据调制信号接入调制调制器电路位置的不同，调幅电路可以划分为：（1）基极调幅电路（2）集电极调幅电路（3）发射极调幅电路。 3、高频谐振功率放大电路： 高频谐振功率放大电路一般多用于发射机的末级电路，是发射机的重要组成部分。可分为甲类谐振功率放大器、乙类谐振功率放大器、丙类谐振功率放大器等几种常用类型。 下图为高频谐振功率放大电路的原理图 3、调幅发射系统： 三、实验步骤： 本振 功率 放大 调幅 信源 实验六：计数器及其应用 一． 实验目的： 1. 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 2. 掌握时序电路一般设计方法。 3. 能够应用时序电路解决实际问题。 二． 实验设备： 数字电路试验箱，数字双踪示波器，函数信号发生器，74LS161，,74LS00及Multisim 仿真软件。 三． 实验原理： 计数是一种最简单基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能。计数器按计数进制有：二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器；按计数单元中触发器所接收计数脉冲和翻转顺序分有：异步计数器，同步计数器；按计数功能分有：加法计数器，减法计数器，可逆（双向）计数器等。 目前，TTL 和CMOS 电路中计数器的种类很多，大多数都具有清零和预置功能，使用者根据器件手册就能正确地运用这些器件。实验中用到异步清零同步置数四位二进制计数器74LS161。 74LS161为异步清零计数器，即端输入低电平，不受CP 控制，输出端立即全部为“0”。74LS161具有同步置数功能，在端无效时，端输入低电平，在时钟共同作用下，CP 上跳后计数器状态等于预置输入 ， 即同步预置功能。和都无效，T 或P 任意一个为低电平，计数器处于保持状态，即输出状态不变。只有四个控制输入都为高电平，计数器才实现16加法计数。74LS161引脚排列如图（1）所示，表（1）为它的功能表。 图（1） r C r C D L 3210D D D D r C D L 1 0 ↑ D C B A 1 0 1 0 1 1 1 ↑ 表（1） 四．实验内容： 1.用74LS161和74LS00实现两种置数方式的十进制计数。 (1)异步置数法： 利用芯片的预置功能，可以实现M=10进制计数器，M=16-N=10，其中N=6(二 进制为0110)为预置数。将0110送到输入端D3D2D1D0，计数器开始从0110 开始计数，在CP脉冲下一直计数到1111，此时，从进位端Qc输出1，经 非门送到Ld端，呈置数状态。还可以将D3D2D1D0全部接地，当输出值为 1001(十进制的9)时，两个输出端Q3和Q0经与非门送到Ld端，呈置数状 态。第二种方式的电路连接如下图上半部分： (2)同步清零法： 当计数器计数到1010(十进制10)的时候，Q3和Q1经与非门输出，使复位 端Cr为0，从而计数器从执行计数变为复位状态，其电路连接如上图下半 部分： 2.用74LS161和74LS00实现两种级联方式24进制计数。 因为M=24>16，所以才用两片74LS161计数器级联实现24进制计数。使第一片 计数器连接成异步置数法的10进制计数器，当Q3和Q1经与非门输出0时， 高频实验报告 2017年5月 实验一、调幅发射系统实验 一、实验目的与内容： 通过实验了解与掌握调幅发射系统，了解与掌握LC三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。 二、实验原理： 1、LC三点式振荡器电路： 工作原理：观察LC三点式振荡器电路可知，该电路可分为两部分，第一部分是由5BG1为组成的电容三点式LC振荡电路，第二部分别是由5BG2组成的放大电路。图中5R5，5R6，5W2和5R8为分压式偏置电阻，为晶体三极管5BG1提供直流偏置，电容5C7或5C8或5C9或5C10或5C11进行反馈的控制。5R3、5W1、5L2以及5C4构成的回路调节该电路的振荡频率，通过以晶体三极管5BG1为中心的LC振荡电路产生所需的30MHz高频信号，再经下一级晶体三极管5BG2进行放大处理后，在V5-1处输出频率为30MHZ正弦振荡信号送至下一级电路。 2、三极管幅度调制电路： 工作原理:观察三极管幅度调制电路可知，图中7R1，7R4，7W1和7R3为分压式偏置电阻，为晶体管7BG1提供直流偏置，输入30MHz的高频信号和1KHz的调制信号，分别经过隔直电容7C9、7C8加于晶体三极管的基极；三极管利用三极管的非线性特性，对输入信号进行变换而产生新的信号，再利用电路中由电感7L1和电容7C2、7C10组成的LC谐振回路选出所需的信号成分，从而完成调幅过程；调幅后得到所需30MHz的已调幅信号，并输出至下一级。 3、高频谐振功率放大电路： 工作原理：观察高频谐振功率放大电路可知，高频功放由两级放大电路组成，在第一级电路中6R2和6R3分压式偏置电阻，为晶体管6BG1提供直流偏置，输入的30MHz的调幅信号经6BG1第一次放大，晶体管6BG1输出采用6C5、6C6、6L1构成的T型滤波匹配网络；在第二级电路中，基极采用由6R4产生偏置电压供给晶体管6BG2直流偏置，由上一级的放大信号再经第二次放大，晶体管6BG2输出采用6C13、6C13、6L3和6L4构成的T型滤波匹配网络；经 西北工业大学 信号与线性系统实验报告学号姓名： 实验一常用信号的分类与观察 1．实验内容 （1）观察常用信号的波形特点及其产生方法； （2）学会使用示波器对常用波形参数的测量； （3）掌握JH5004信号产生模块的操作； 2．实验过程 在下面实验中，按1.3节设置信号产生器的工作模式为11。 （1）指数信号观察： 通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为指数信号（此时信号输出指示灯为000000）。用示波器测量“信号A组”的输出信号。 观察指数信号的波形，并测量分析其对应的a、K参数。 （2）正弦信号观察： 通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为正弦信号（此时A组信号输出指示灯为000101）。用示波器测量“信号A组”的输出信号。 在示波器上观察正弦信号的波形，并测量分析其对应的振幅K、角频率 w。 （3）指数衰减正弦信号观察（正频率信号）： 通过信号选择键1、按1.3节设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000001），用示波器测量“信号A组”的输出信号。 通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000010），用示波器测量“信号B组”的输出信号。 *分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波主持人：参与人： 形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。（该实验可选做） 分析对信号参数的测量结果。 （4）*指数衰减正弦信号观察（负频率信号）：（该实验可选做） 通过信号选择键1、按1.3节设置A组输出为指数衰减余弦信号（此时信号输出指示灯为000011），用示波器测量“信号A组”的输出信号。 通过信号选择键2、按1.3节设置B组输出为指数衰减正弦信号（此时信号输出指示灯为000100），用示波器测量“信号B组”的输出信号。 分别用示波器的X、Y通道测量上述信号，并以X-Y方式进行观察，记录此时信号的波形，并注意此时李沙育图形的旋转方向。 将测量结果与实验3所测结果进行比较。 （5）Sa（t）信号观察： 通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为Sa(t)信号（此时信号输出指示灯为000111），用示波器测量“信号A组”的输出信号。并通过示波器分析信号的参数。 （6）钟形信号（高斯函数）观察： 通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为钟形信号（此时信号输出指示灯为001000），用示波器测量“信号A组”的输出信号。并通过示波器分析信号的参数。 （7）脉冲信号观察： 通过信号选择键1，按1.3节设置A组输出为正负脉冲信号（此时信号输出指示灯为001101），并分析其特点。 3.实验数据 （1）指数信号观察： 波形图： 实验结果： 主持人：参与人： 计数器及其应用 班级：03051001班 学号： 姓名： 同组成员： 一、 实验目的 1. 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 2. 掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理和使用方法。 3. 运用集成计数器构成1/N 分频器。 二、 实验设备 数字电路试验箱、函数信号发生器、数字双踪示波器、74LS90 三、 实验原理 计数是一种最简单基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能。计数器按计数进制有：二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器；按计数单元中触发器所接收计数脉冲和翻转顺序分有：异步计数器，同步计数器；按计数功能分有：加法计数器，减法计数器，可逆（双向）计数器等。 目前，TTL 和CMOS 电路中计数器的种类很多，大多数都具有清零和预置功能，使用者根据器件手册就能正确地运用这些器件。实验中用到异步清零二-五-十进制异步计数器74LS90。 74LS90是一块二-五-十进制异步计数器，外形为双列直插，引脚排列如图（1）所示，逻辑符号如图（2）所示，图中的NC 表示此脚为空脚，不接线，它由四个主从JK 触发器和一些附加门电路组成，其中一个触发器构成一位二进制计数器；另三个触发器构成异步五进制计数器。在74LS90计数器电路中，设有专用置“0”端 ) 1(0R 、 ) 2(0R 和置“9”端 ) 1(9S 、 ) 2(9S 。其中 ) 1(0R 、 ) 2(0R 为两个异步清零端， ) 1(9S 、 ) 2(9S 为两个异步置9端，CP1、CP2为两个 时钟输入端，Q0~Q3为计数输出端，74LS90的功能表见表（1），由此可知：当R1=R2=S1=S2=0时，时钟从CP1引入，Q0输出为二进制；时钟从CP2引入，Q3输出为五进制；时钟从CP1引入，而Q0接CP2 ，即二进制的输出 第一章 习 题 1-1 画出下列各信号的波形：(1) f 1(t)=(2-e -t )U(t); (2) f 2(t)=e -t cos10πt×[U(t -1)-U(t-2)]。 答案 （1）)(1t f 的波形如图1.1（a ）所示. (2) 因t π10cos 的周期 s T 2.0102== ππ ,故)(2t f 的波形如图题1.1(b)所示. 1-2 已知各信号的波形如图题1-2所示，试写出它们各自的函数式。 答案 )1()]1()([)(1-+--=t u t u t u t t f )]1()()[1()(2----=t u t u t t f )]3()2()[2()(3----=t u t u t t f 1-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。 答案 2 002121 )2(21121)2(21 )(1≤≤≤≤-?????+-=+-+=+=t t t t t t t f )2()1()()(2--+=t u t u t u t f )] 2()2([2sin )(3--+-=t u t u t t f π )3(2)2(4)1(3)1(2)2()(4-+---++-+=t u t u t u t u t u t f 1-4 画出下列各信号的波形：(1) f 1(t)=U(t 2-1); (2) f 2(t)=(t-1)U(t 2-1); (3) f 3(t)=U(t 2-5t+6); (4)f 4(t)=U(sinπt)。 答案 (1) )1()1()(1--+-=t u t u t f ,其波形如图题1.4(a)所示. (2))1()1()1()1()]1()1()[1()(2---+--=--+--=t u t t u t t u t u t t f 其波形如图题1.4(b)所示. (3) ) 3()2()(3-++-=t u t u t f ,其波形如图1.4(c)所示. (4) )(sin )(4t u t f π=的波形如图题1.4(d)所示. 1-5 判断下列各信号是否为周期信号，若是周期信号，求其周期T 。 )42cos(2)() 1(1π -=t t f ; 2 2)]6[sin()() 1(π -=t t f ; (3) ) (2cos 3)(3t tU t f π=。 答案 周期信号必须满足两个条件:定义域R t ∈,有周期性,两个条件缺少任何一个,则就不是周期信号了. (1) 是, s T 32π= . (2) )]32cos(1[213)(π--?=t t f ,故为周期信号,周期s T ππ ==22.模电实验报告一_西工大
西工大数字集成电路实验报告_实验2反相器代码
西工大高频第二次实验报告
西工大高频第二次实验报告
西工大-数电实验-第二次实验-实验报告
信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 信号与系统1-3章答案
西工大2017年数字集成电路设计实验课实验一
西北工业大学自动控制原理实验报告
西工大模电实验报告-晶体管单级放大器
西工大2020年4月《数字电子技术》作业机考参考答案
B.{
C.{
D.{
正确答案:A 2.十进制数27.5对应的二进制数是（）。 A.11010.1 B.11011.1 C.10011.01 D.11001.01 正确答案:B 3.{ A.0,2,4,5,6,7,13 B.0,1,2,5,6,7,13 C.0,2,4,5,6,9,13 D.2,4,5,6,7,11,13 正确答案:A 4.设计10进制计数器，至少需要（）级触发器。 A.10 B.4 C.5 D.2 正确答案:B 5.{ A.
B.
C.
D.
正确答案:
B.{
C.{
D.{
正确答案: 9.二进制数11001.1对应的八进制数是（）。 A.62.1 B.62.4 C.31.4 D.31.1 正确答案: 10.{ A.4 B.5 C.6 D.7 正确答案: 11.{ A.0,2,3,5,6 B.4,6,7
B.{
C.{
D.{
正确答案: 13.{ A.4 B.5 C.6 D.7 正确答案:B 14.四个变量的卡诺图中，逻辑上不相邻的一组最小项为（）。 A.
B.
C.
D.
正确答案: 15.{ A.15 B.9 C.8 D.7 正确答案: 16.{ A.
B.
C.
D.
正确答案:
西工大高频实验报告(模板)2
西工大数字电路实验报告——实验六
西工大高频实验报告
西北工业大学_信号与线性系统实验报告_实验一、实验二
西工大数电实验报告——计数器及其应用
信号与系统答案西北工业大学段哲民信号与系统1-3章答案