《电工电子学》实验指导书(2015年修订版)

《电工电子学》实验指导书 信息学院实验中心 2015年8月 目录 《电工电子学》实验指导书.................................................................................................................... - 0 -实验一电路基本定律............................................................................................................................ - 2 -实验二三相交流电路............................................................................................................................ - 6 -实验三三相异步电动机的控制.......................................................................................................... - 9 -实验四共射极单管放大电路.............................................................................................................. - 12 -实验五集成运算放大器...................................................................................................................... - 16 -实验六组合逻辑电路设计.................................................................................................................. - 19 -实验七时序逻辑电路的设计与应用.................................................................................................. - 21 -实验八综合设计实验........................................................................................................................ - 24 -附录常用集成芯片内部结构及管脚图 ............................................................................................ - 25 - 实验一 电路基本定律 一、实验目的 1.验证基氏定律(KCL 、KVL ) 2.验证迭加定理 3.验证戴维南定理 4.加深对电流、电压参考方向的理解 5.正确使用直流稳压电源和万用电表 二、仪器设备 1.TPE —DG 2电路分析实验箱 1台 2.SA 5051台式万用表 1台 三、预习内容 1.认真阅读TPE —DG 2电路分析实验箱使用说明(见 ppt 关于艾滋病ppt课件精益管理ppt下载地图下载ppt可编辑假如ppt教学课件下载triz基础知识ppt ) 2.预习实验内容步骤；写预习 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ，设计测量表格并计算理论值 3.根据TPE —DG 2电路分析实验箱设计好连接线路 四、实验原理 1.基尔霍夫电流、电压定律及叠加定理 (1)基尔霍夫电流定律(KCL ) 在集总电路中，任一瞬时，流向某一结点的电流之和等于由该结点流出的电流之和。 图1-1 验证基尔霍夫电流、电压定律电路原理图 电路原理图及电流的参考方向如图1-1所示。根据KCL ，当E 1、E 2共同作用时，流入和流出结点A 的电流应有:I 1+I 2-I 3=0成立。 R 1 E 1 B I 3 (2)基尔霍夫电压定律(KVL ) 在集总电路中，任一瞬时，沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零。 其电路原理图及电流的参考方向如图1-1所示。根据KVL 应有:E 1-U R1-U R3=0；或E 1-U R1+U R2-E 2=0；或E 2-U R3-U R2=0成立。 (3)叠加定理 在线性电路中，任一支路中的电流(或电压)等于电路中各个独立源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和。所谓一个电源单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉，即理想电压源所在处用短路代替，理想电流源所在处用开路代替，但保留它们的内阻，且电 路结构不作改变。由于功率是电压或电流的二次函数，因此叠加定理不能用来直接计算功率。 电路原理图及电流的参考方向如图1-1所示。分别测量E 1、E 2共同作用下的电流I 1、I 2、I 3;E 1单独作用下的电流I 1'、I 2'、I 3′ 和E 2单独作用下的电流I 1''、I 2''、I 3''。根据叠加原理应有:I 1=I 1'+ I 1''; I 2= I 2'+ I 2''; I 3=I 3′ + I 3''成立。 2.戴维南定理 任何一个线性有源二端口网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替。理想电压源的电压等于原二端口网络的开路电压U OC ，其电阻(又称等效电阻)等于网络中所有电压源短路、电流源开路时的入端等效电阻R eq ，见图1-2。 图1-2 戴维南定理示意图 (1)开路电压的测量方法 a .直接测量法: 当有源二端网络的等效电阻R eq 与电压表的内阻相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。 b .零示法: 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大误差。为了消除电压表内阻的影响，采用零示法。即用一个低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较，当稳压线性有 源二端 网络 a b 等效成 a b 电源的输出电压与二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为0。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为二端网络的开路电压U OC 。 (2)等效电阻的测量方法 a .短路电流法: 用电压表测得开路电压U OC 后，将开路端短路，测其短路电流I SC ，则等效电阻R eq =U OC /I SC 。此方法测量简便，但可能因短路电流过大会损坏电路内部的元件，对于等效电阻较小的二端网络，一般不宜采用。 b .两次电压测量法: 先测开路电压U OC ，再在开路端接一个已知负载电阻R L ，测R L 两端的电压U L ，则等效电阻 L L OC eq R U U R )1( -=。 c .半电压测量法: 调电位器R L 大小，当其两端的电压等于二端网络开路电压的一半时,R L 的阻值即为等效电阻R eq 的值。 d .直接测量法: 当二端网络的等效电阻与万用表内阻相比可忽略不计时，可用万用表欧姆档直接测量二端网络的等效电阻R eq 。 五、实验内容与步骤 1、验证基尔霍夫电流(KCL )、电压(KVL )定律 实验线路中取的E 1=3V 、E 2=6V ,R 1=R 2=R 3=1k Ω，连接电路，测量各支路电流及各元件两端的电压值，验证结果，自拟表格。 2、验证叠加定理 测量E 1、E 2单独作用和共同作用时，各支路的电流值。数据填入表1-1。 表1-1 验证叠加定理 温馨推荐 您可前往百度文库小程序 享受更优阅读体验 不去了 立即体验 3、验证戴维南定理 用戴维南定理测量R3支路的电流I3。按实验原理，选择合适的测量方法测量开路电压U OC和等效电阻R eq的值。然后用直流电压源和可变电位器分别调出U OC和R eq的值，再串上R3支路，测量R3支路的电流I3。 注意: 1.一定要接好线后再开电源，切勿带电接线。 2.选定参考方向后，按参考方向插入指针式万用表表笔。测量电压或电流时，如果指针正偏，测量值为正，电压或电流的实际方向与参考方向一致；如指针反偏，则必须调换万用表表笔极性，重新测量，此时，测量值为负正，说明电压或电流的实际方向与参考方向相反。 六、实验报告要求 1.数据分析：用你所测得的实验数据如何验证定律及定理的? 2.与计算值比较，分析误差原因。 3.请回答问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 : 1)你是如何通过电流表的串入，测试并理解参考方向这一概念的? 2)在验证戴维南定理的实验中，如果线性二端网络的内阻和你所用的万用电表内阻接近时, 应选用实验原理中讲述的哪种方法测量R eq值? 附：电路基本定律实验模块 按照图1-1所示，用导线连接实验电路。在实验箱的“直流稳压电源A和B”模块分别调出3V 和6V直流电压，用导线接至E1、E2的位置。 实验二 三相交流电路 一、实验目的 1.验证三相电路中线量与相量的关系; 2.学习三相负载的星形和三角形联接方法，观察中线的作用; 3.学习用二瓦表测量有功功率。 二、实验仪器 电机与电力控制实验装置 一台 数字万用表 一块 A 3380系列钳型表 一台 三、预习要求 1)复习三相交流电路的内容，熟悉实验步骤，写预习报告。 2)预习A 3380系列钳型表的使用(见附录Ⅱ)。 3)根据负载(灯泡25w ,230V )的参数估算电路中负载电流的大小。 4)复习三功率表的使用。 四、实验内容及步骤 1.电灯负载作Y 形联接，如图3-1:(负载为25w ,230V 灯泡) 图2-1 负载作Y 形联接 (1)每相开3盏灯构成对称负载，当电源电压为线电压380V 时，分别在有中线和无中线两种情况下测量各负载上的相电压、相电流及中线电流I 0、填入下表。 (2)每相分别开1、2、3盏灯构成不对称负载，分别在下面两种情况下测量各负载上的相电 压、相电流及中线电流I 0，填入下表，比较两种情况下，每相之间灯的亮度有无变化。 U V 2.电灯负载作△形联接，如图2-2:(负载为25w ,230V 灯泡) 电源电压为线电压220V ，负载作三角形联接，分别在对称负载(每相3盏灯)及不对称负载(1.2.3盏灯)两种情况下，测量每相的线电流及相电流，并观察两种情况下，每相之间灯的亮度变化。 图2-2 负载作△形联接 3.用二瓦表法测三相有功功率 三相三线制供电系统中，无论三相负载是否对称，也无论负载是Y 接还是△接，都可用二瓦表法测量三相负载的总有功功率。 实验电路如图2-3所示。分别测量Y 接和△接对称负载时的功率，数据填入下表。连线时注意 V 功率表的电流线圈要串联在电路中，电压线圈要并联在电路中。 U V W 图3-3 测量时如功率表显示负值，应将功率表电流线圈两个端子对调(不能调换电压线圈端子)，同时读数应记为负值。 五、思考题 1.用实验数据说明在什么情况下电压、电流的线、相量间有3关系? 2.在什么情况下才能取消中线? 实验三 三相异步电动机的控制 一、实验目的 1.看懂三相异步电动机铭牌数据和定子三相绕组六根引出线在接线盒中的排列方式; 2.根据电动机铭牌要求和电源电压，能正确连接定子绕组(Y 形或Δ形); 3.了解按钮、交流接触器和热继电器等几种常用控制电器的结构，并熟悉它们的接用方法; 4.通过实验操作加深对三相异步电动机直接起动和正反转控制线路工作原理及各环节作用的理解和掌握，明确自锁和互锁的的作用; 5.学会检查线路故障的方法，培养分析和排除故障的能力。 二、实验仪器与设备 电动机控制综合实验台 一台 导线若干 万用表一只 三、预习要求 1. 复习三相异步电动机直接启动和正反转控制线路的工作原理，并理解自锁、互锁及点动的概念，以及短路保护、过载保护和零压保护的概念。 2.复习交流接触器的工作原理。 四、实验内容与步骤 认识实验装置上复式按钮、交流接触器和热继电器等电器的结构、图形符号、接线方法；认真 查看异步电动机铭牌上的数据，按铭牌要求将三相定子绕组接成△接。三相调压器输出端U 、V 、W 调为线电压220V 。 图3-1 三相鼠笼式异步电动机的点动控制 1. 点动控制 开启电源控制屏总开关，按启动按钮，调节调压器输出线电压220V 后，按停止按钮，断开三相 U V W FR 电源。按图3-1点动控制线路接线，先接主电路，即从三相调压输出端U 、V 、W 开始，经接触器KM 的主触点，热继电器FR 的热元件到异步电机M 的三个定子绕组端，用导线按顺序串联起来。主电路检查无误后，再连接控制回路，即从三相调压输出端的某相(如V )开始，经过热继电器FR 的常闭触点、接触器KM 的线圈、常开按钮SB 1到三相调压输出的另一相(如W )。接好线路，经指导教师检查后，方可进行通电操作。 (1)按电源控制屏启动按钮，接通220V 三相交流电源。 (2)按下按钮SB 1，对异步电机M 进行点动操作，比较按下SB 1与松开SB 1时，电机和接触器的运行情况。 (3)实验完毕，按电源控制屏停止按钮，切断电源。 2. 自锁控制 图3-2所示为自锁控制线路，它与图3-1的不同点在于控制电路中多串联了一个常闭按钮SB 2，同时在SB 1上并联一个接触器KM 的常开触点，它起自锁作用。 3-2 三相鼠笼式异步电动机的自锁控制 按图3-2接线，经指导教师检查后，方可进行通电操作。 (1)按电源控制屏启动按钮，接通220V 三相交流电源。 (2)按起动按钮SB 1，松手后观察电机M 是否继续运转。 (3)按停止按钮SB 2，松手后观察电机M 是否停止运转。 3.正反转控制 图3-3为正反转控制线路，按图接线，经指导教师检查后，方可通电进行如下操作: (1)按电源控制屏启动按钮，接通220V 三相交流电源。 (2)按正向起动按钮SB 1，观察并记录电机的转向和接触器的运行情况。 (3)按停止按钮SB 3，电机停止运行后，按反向起动按钮SB 2，观察并记录电机和接触器的运行情况。 U V W FR (4) 实验完毕，按电源控制屏停止按钮，切断三相交流电源，拆除导线。 U V W 图3-3 三相鼠笼式异步电动机的正反转控制 五、实验报告: 回答以下思考题: 1.以星形连接的负载为例，主回路中如果只串联两个发热元件时，是否也能起到保护? 2.热继电器是否也能起到短路保护? 实验四 共射极单管放大电路 一、实验目的 1.学习测量和调整放大器的静态工作点; 2.学会电压放大倍数及其它动态参数的测量方法。 3.学习用示波器观察输入信号、输出信号波形，了解静态工作点对非线性失真及电压放大倍数的影响。 二、仪器设备 1.SA 5051台式万用表 1台 2.TPE —A 3模拟电路实验箱 1台 3.TFG 6040 DDS 函数信号发生器 1台 4.RIGOL 数字示波器 1台 三、实验原理简述 1.静态工作点的选取与调整 图4-1所示，为具有自动稳定工作点的分压式偏置共发射极单管电压放大电路。 放大器的静态工作点是指当放大器输入信号U i =0时，在直流电源的作用下，晶体管基极和 集电极回路的直流电压及电流值U BE 、U CE 、I B 、I C 。 为了保证在放大器的输出端得到最大的不失真输出电压，必须给放大器选择合适的静态工作点。静态工作点选择不当，或输入信号幅值太大都会使放大器输出电压波形产生失真。工作点偏高，晶体管工作在饱和区，输出会产生饱和失真；工作点偏低，晶体管工作在截止区，输出会产生截止失真；而当输入信号幅值过大时，则会产生双向失真。 o 图4-1 共发射极单管放大电路 在电路结构及U CC 和C R 都确定的情况下，静态工作点主要取决于I B (或U CE )的数值。因此，通过调整偏置电路中b R 的阻值，便可改变静态工作点的位置。 2.放大器动态参数的测量 1)电压放大倍数A uO 、A uL 电压放大倍数A uO 是指放大器负载电阻R L =∞，且放大器输出信号无明显失真时，输出电压U 0 与输入电压U i 的峰峰值或有效值之比i uO U U A 0 = 。A uL 是指放大器带负载时，输出电压U L 与输入电压U i 的峰峰值或有效值之比i L uL U U A = 。 2)输入电阻R i 的测量 输入电阻R i 是放大器输入端看进去的等效电阻。其值反映了放大器从信号源或前一级电路获取电流的大小。电路如图4-2所示，其测量方法是：在放大器输出波形不失真的情况下，用示波器测出U S 与U i 的峰峰值，则输入电阻 图4-2 输入电阻和输出电阻测量电路 3)输出电阻R 0的测量 输出电阻R 0是放大器从输出端看进去的等效电阻。其值反映了放大器带负载的能力。根据等效电路，用示波器测出U 0与U 0L 的峰峰值，则输出电阻 四、预习要求 1.复习三极管及单管放大电路工作原理。掌握静态工作点对非线性失真的影响。弄清放大器 产生截止失真和饱和失真时的输出电压波形。 2.认真阅读TPE —A 3模拟电路实验箱使用说明书。 3.熟悉示波器、低频信号发生器的用法。 4.实验所用的分立电路模块的面板如图4-3所示。对照实验电路图，设计好连接线路。 5.写预习报告，拟出详细的实验步骤及记录表格。 R U U U R i S i i ?-= L L 00R U U R ?-=)1( 图4-3 TPE -A 3模拟电路实验箱分立电路模块局部面板 五、实验内容和步骤 1.调整和测量静态工作点 (1)选择实验箱上固定输出的+12V 直流稳压电源作为放大器的电源U CC 。然后关掉电源再连线! (2)按图4-1接好实验电路，仔细检查，注意发射极的电路连线。确定无误后接通电源! (3)调节R P ，使放大器的集电极对地电位为V U U CC C 6== 。测量并计算表中各值。 2.测量电压放大倍数 (1)调节低频信号发生器，输出频率f =1kHz 、峰峰值为1V 的正弦波信号。 (2)将此信号接至放大器的输入U S 端，经过R 1、R 2衰减(100倍)后，在U i 端应得到U i =10mV 左右的小信号。注意：信号发生器、放大器及示波器的地线应皆连在一起。以减少干扰。 1)用示波器观察放大器空载(R L =∞)时,U i 、U 0的波形及相位，并测量U i 、U 0的峰峰值，计算电压放大倍数i u U U A 0 0= ，记录在你所设计的表中。 2)测量放大器加上负载电阻R L =5K1时,U i 、U L 的波形及峰峰值，计算电压放大倍数i L uL U U A =, 填入你所设计的表中。 (3)信号源输出信号的频率不变，逐渐增大输出信号的峰峰值，观察放大器带负载时的最大不失真输出电压值U Lmax ，并填入你所设计的表中。 3.测量放大器输入、输出电阻 去掉输入端用于构成100倍衰减的电阻R2，保留R=5K1的电阻，按实验原理中的方法，测量U S、U i、U0、U L的值，计算出R i和R0的值。 4.观察静态工作点对非线性失真的影响 重新连接电阻R2恢复100倍衰减电路。在电源电压U CC与输入信号U i=10mV不变的情况下，调整以下参数，观察这些参数变化对放大器工作点的影响，判断有无失真并指出失真类型(注意在你的实验报告中要注明是饱和还是截止失真。实验中可能观察不到截止失真缩顶的波形特点，但可以通过适当增大输入信号峰峰值，或通过测量三极管的工作点来判断)。 (1)R b合适的情况下(即不改变工作点的位置): 1)取R C=5K1、R L=2K2观察输出波形，说明有无失真?画出输出波形并测量峰峰值。 2)取R C=2K、R L=2K2观察输出波形，说明有无失真?画出输出波形并测量峰峰值。 (2)取R C=5K1、R L =5K1 1)调节R P，使R b的阻值逐渐增大，观察输出波形有无失真?失真类型及波形图? 2)调节R P，使R b的阻值逐渐减小，观察输出波形有无失真?失真类型及波形图? 六、实验报告 1.整理实验数据，填写实验所需的表格。 2.说明那些因素影响静态工作点?工作点偏高会出现什么失真?工作点偏低会出现什么失真? 实验五集成运算放大器 一、实验目的 1.掌握集成运算放大器在线性电路和非线性电路应用中的特点及性能。 2.学会线性电路和非线性电路的组成及参数测量方法。 二、实验仪器 1.SA5051台式万用表1台 2.TPE—A3模拟电路实验箱1台 3.TFG6040 DDS函数信号发生器1台 4.RIGOL数字示波器1台 三、预习要求 1. 熟悉集成运算放大器芯片uA741的管脚功能 2. 估算测量表格中的理论值 3. 复习示波器和信号发生器的使用 四、实验原理 集成运算放大器是具有高增益、高输入阻抗的直接耦合放大器。当其外部引入深度负反馈网络时，集成运算放大器工作在线性区域，输出电压U o与输入电压U i的运算关系仅取决于外接反馈网络与输入的外接阻抗，而与运算放大器本身无关，可以实现比例、加法、减法等各种运算电路。当其外部为开环或引入正反馈网络时，集成运算放大器工作在非线性区域，输出电压处于正饱和或负饱和值，如比较器、信号产生电路等。 实验采用uA741芯片，右图为芯片管 脚图及符号，各管脚功能如下: 2--反相输入端U i-;3--同相输入端U i+; 7--正电源端+U CC;4--负电源端-U CC;6--输 出端U0;1、5—外接调零电位器端;8—空脚 五、实验内容 A.基本内容 1. 反相比例放大电路 实验电路如图5.1所示。 1)按表5.1内容测试，并记录数据。 +U CC U0 U i+ U i- U i U o 图5.1 反相比例放大器 注意：当输入电压过大，超出线性区域时，比较输出电压的实际值与理论估算值的差别。 表5.1 2)反相输入端加入频率为1kHz 、峰峰值为200mV 的正弦交流信号，用示波器观察输入、输出信号的波形及相位，并测量U o 的峰峰值，记入表5.2。 表5.2 2.同相比例放大电路 电路如图5.2所示 按表5.3内容测量，并记录。 表 5.3 3.反相求和放大电路 实验电路如图5.3所示 按表5.4内容进行实验测试，并与预习计算比较。 表5.4 U i U o 图5.2 同相比例放大器 U o 图5.3 反相求和放大器 U 4.双端输入求和(减法)放大电路 实验电路如图5.4所示。按表5.5要求测量，并记录。 表5.5 5.反相积分运算电路 实验电路如图5.5所示。电阻R F 的作用是用来补偿偏置电流所产生的失调，减小直流漂移，起稳定直流工作点的作用。 1)输入U i 加入频率1kHz 、峰峰值1V 的方波信号，用示波器观察输入输出波形，并测量U o 的峰峰值。 2)断开电阻R F ，观察输出波形的变化。 6.过零比较器 实验电路如图5.6所示。 1)输入U i 加频率1kHz 、峰峰值为2V 的正弦波信号，用示波器观察输入、输出波形及相位关系，并测量输出电压U o 的峰峰值。 2)改变输入电压的峰峰值，观察输出电压的变化，说明U Z 的作用。 B .设计性内容 设计一运算电路，实现U O = -5U i1-2U i2，要求：画出电路图，标出电阻参数，并取值测量。 五、实验报告 1. 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 本实验中5种运算电路的特点及性能。 2. 分析理论计算与实验结果误差的原因。 U o U 图5.4 双端输入求和电路 U i o 图5.5 反相积分电路 U i U o 图5.6 反相过零比较器 实验六 组合逻辑电路设计 一、实验目的 1.熟悉与非门的逻辑功能。 2.学习简单的组合逻辑电路的分析与设计方法，并连接电路验证结果。 二、仪器设备 1.THD —4数字电路实验箱 1 台 2.TFG 6040 DDS 函数信号发生器 1台 3.RIGOL 数字示波器 1台 三、实验原理简述 实验所用的集成门电路型号及管脚和内部结构如下所示。 1)74LS 00(74HC 00)2输入四与非门; 2)74LS 20(74HC 20)双四输入与非门。 3) 74LS 86(74HC 86)2输入四异或门 4) 74LS 138(74HC 138)3-8线二进制译码器 四、预习要求 1.复习有关教材，掌握常用基本门电路的逻辑关系及逻辑代数基本运算法则。 2.设计并画出实验所需的逻辑电路。 3.熟悉THD —4数字电路实验箱的使用。 五、实验内容和步骤 1.测试与非门的逻辑功能，验证“0”电平对与非门的封锁控制作用 将集成与非门芯片的14脚连接+5V 直流电源,7脚接地。选择芯片中的一个与非门，将两个输入端与“十五位逻辑电平输出”的任意两个插孔相连；输出与“十五位逻辑电平显示”相连；观察当输入端加入不同组合的逻辑电平时，输出的状态，以判断与非门的逻辑状态是否正确。 或在与非门的其中一个输入端加入1kHz 的脉冲信号，用示波器观察：当另一输入端分别接高电平和低电平时，输出端波形的变化，以验证“0”电平对与非门的封锁作用。 2.设计1位全加器 (1)用异或门74LS86和与非门实现 (2)用3线-8线二进制译码器74LS138和与非门实现 要求：列出真值表，写出表达式；按要求对表达式进行化简；画出逻辑电路图并验证结果。 3.按图示要求设计组合逻辑电路 用与非门实现下面框图中的组合逻辑电路，使之满足输出等于输入的平方关系。 要求列出真值表、写出逻辑表达式、画出逻辑电路，并在实验箱上连接电路验证设计结果。图中A 1、A 2是输入,Q 3Q 2Q 1Q 0是输出。 六、实验报告要求 1、根据实验结果总结与非门的用法和特点。 2、整理实验数据和图形。 组合逻辑 电 路 接发光二极管 A 1 A Q 1 Q 0 Q 2 Q 3 实验七 时序逻辑电路的设计与应用 一、实验目的 1.学习触发器逻辑功能的测试。 2.掌握时序电路的设计方法。 3.了解集成计数器和寄存器的功能及应用。 4.了解译码器和显示器的功能。 二、仪器设备 1.THD —4数字电路实验箱 1 台 2.TFG 6040 DDS 函数信号发生器 1台 3.RIGOL 数字示波器 1台 三、实验原理简述 实验所需集成芯片的型号及逻辑功能如下: 1.D 触发器 实验采用的D 触发器为74LS74型双D 触发器，它是在CP 时钟脉冲的上升沿翻转。其管脚如图7-1(a )所示。 2.集成计数器74LS 161 74LS 161是4位二进制同步计数器，也称为十六进制计数器。它具有同步预置数、异步清零和保持等功能，其管脚图及功能表分别如图7-1(b )和表7-2所示。 表7-2 74LS 161的功能表 图7-1(a ) 图7-1(b )图7-1(c ) 其中:D L 为同步置数端;0D ~3D 为数据输入端;C 为进位输出端;D R 为异步清零(复位)端;EP 和ET 为工作状态控制端(使能端);A Q ~D Q 为数据输出端;CP 为计数脉冲。利用D R 和D L 的功能，可用清零法和置数法实现小于十六进制的任意进制计数器。 3.集成寄存器74LS 194 74LS 194是4位双向移位寄存器，其中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。根据移位寄存器存取信息的方式不同，通常寄存器可分为：串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种类型。 74LS 194的管脚图及功能表分别如图7-1(c )和表7-3所示。其中 D 0、D 1 、D 2 、D 3为并行输入端;Q 0、Q 1、Q 2、Q 3为并行输出端;D IR 为右移串行输入端,D IL 为左移串行输入端;S 1、S 0 为操作模式控制端;D R 为异步清零端;CP 为计数脉冲输入端。 74LS 194共有5种不同操作模式，即并行送数寄存，右移(方向由Q 0→Q 3)，左移(方向由Q 3 →Q 0)，保持及清零，分别由S 1、S 0和D R 控制实现。 表7-3 74LS194的功能表 四、预习要求 1.复习74LS74、74LS 161和74LS 194芯片的管脚和功能。 2.根据实验要求设计电路。 3.熟悉THD —4数字电路实验箱的使用，设计好实验步骤。 五、内容和步骤 1.测试触发器74LS 74的逻辑功能 芯片连接+5V 直流电源，将D ,D R ,D S 端分别接逻辑电平输出,CP 接单次脉冲源,Q 端接逻辑电平显示，按下表要求，在D R 或D S 作用期间改变D 和CP 的状态，测试D R 端的异步复位作用和D S 端的异步置位作用。改变D 的状态，测试触发器Q n+1的状态，并记录表中。(说明：可以使用D R 和D S 端的异步复位或置位功能，对触发器原始状态Q n 进行设置)。 2.用74LS74双D触发器，设计一个异步八进制加法计数器。 根据要求设计出逻辑电路，在实验箱上连接电路并验证结果。 注意: S (1)时钟脉冲CP接实验箱的单次脉冲源，输出接逻辑电平显示插孔。为使输出状态稳定, D R应接高电平端。 和 D (2)输出状态显示正确后，将三个输出端接译码器的C、B、A(译码器的D端接低电平)端，加脉冲信号后，观察数码管显示的数字范围。 3.利用74LS161集成芯片实现十进制计数器 选择清零法或置数法，用74LS161十六进制计数器实现十进制计数器。画出设计电路，并连线测试结果。输出结果显示正确后，将Q A、Q B、Q C、Q D对应接至译码显示器的输入端A、B、C、D，在CP端加入计数脉冲，观察记录数码管显示的数字。 4.74LS194集成双向移位寄存器的应用 用两片74LS194集成双向移位寄存器芯片，设计一个能够控制八个LED灯，在移位脉冲的作用下，从左至右依次变亮，再从左至右依次熄灭的电路。画出设计电路，在实验箱上搭接逻辑电路并验证设计结果。 *选做内容: 综合性实验——四人抢答电路的实现 利用D触发器设计四人抢答电路，画出电路原理图，并在实验箱上搭接逻辑电路验证设计结果。 六、实验报告要求 画出逻辑电路，总结各芯片的功能。 实验八综合设计实验 一、实验目的 通过前面7个基本单元电路实验的学习，在掌握了常用电子仪器的使用和实验测量方法的基础上，结合课本所学知识，完成综合设计性实验题目。 二、实验方法 此环节不做统一要求，可根据自己对理论课知识掌握的程度，选择老师给出的题目或自拟实验题目。 三、实验要求 1. 以班级为单位,2人一组自由组队，自由选题。 2. 题目确定后，利用业余时间网上查找相关资料，确定设计思路，选出最佳设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 3. 电路设计完成后，对于有能力的同学可以利用电子电路仿真软件进行虚拟仿真，以验证所设计电路的可行性?是否达到设计指标要求? 4. 利用实验室的设备搭接电路，完成所有实验数据及波形的测量。 5. 提交综合设计性实验报告。 附录常用集成芯片内部结构及管脚图 )