软件工程专业电路与电子技术Word文件下载.docx
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图1.2符号标准的设置
其他选项均采用系统默认。
(3)放置电路元件及测量仪器
按照图1.3所示实验原理图,在设计窗口里搭接实验电路,参考连线如图1.4所示。
2
VVRR21200Ω100Ω
UU2III1231
AA
A
++
R6V
U10V
3US1S251Ω--
叠加定理实验电路图图1.3
图1.4参考连线图
2、根据图1.3中给定参数计算理论值,填入表1.1中。
3、打开仪器仿真开关进行仿真。
4、测量下列3种情况下的各电流和电压值(注意数字万用表的表笔极性于实验电路中电流、电压参考方向的对应)。
将测量数据记录于表1.1中。
(4)电源U、U共同作用s2s1(5)电源U单独作用时,即开关J1接U,开关J2接短路线。
s1s1(6)电源U单独作用时,即开关J1接短路线,开关J2接U。
s2s2
3
表1.1叠加定理实验记录表
I(mA)1
I(mA)2
I(mA)3
U(V)1
U(V)2
计算
实测
计算
实测
UU共s2s1同作用
30
28
32
34
60
62
2.523表3.1输
2.822三人表决器功能测试表入
6.251
6.822输出
U=6Vs1U作不s2用
40
43
-8.100
-8.669
31
4A00
4.266B00
2C01
-1.734F
00
U=10Vs2U作不s1用
-14
-1.550001
-1.445110
8.930010
8.555010
Er
误差
四、实验报告要求
1、将实验电路截图并标出电路名称。
2、根据表1.1中电流、电压的测量值,验证叠加定理
3、将理论计算值与实测值相比较,分析误差产生的原因。
五、思考题
1、用电流实测值及电阻标称值计算R、R、R上消耗的功率,以实例说明321功率能否叠加?
2、用实验方法验证叠加定理时,如果电源内阻不允许忽略,实验将如何进行?
4
实验二集成运放的应用
1、熟悉仿真软件的基本用法及集成运放uA741的用法。
Multisim20112、研究由集成运放组成的比例、加法、减法基本运算电路的功能。
3、研究电压比较器的功能,学习比较器传输特性的测试方法。
2、仿真软件Multisim2011三、实验内容及步骤
1、熟悉软件的运行环境及集成运放741的引脚排列。
Multisim2011启动仿真系统,单击“放置模拟元件”快捷图标,选择741Multisim2011运放元件,确定后在设计窗口中单击,得到如图2.1(a)所示的集成运放。
该运放有八个引脚其引脚排列如图2.1(b)所示,它是八个引脚的双列直插式集成片,2脚和3脚为反相和同相输入端,6脚为输出端,7脚和4脚为正、负电源端,通常VCC接+15V、VEE接-15V,管脚1和管脚5之间可接入一只几十千欧的电位器,并将滑动触头接到负电源端,8脚为空脚。
(b)
(a)
集成运放引脚排列2.1741图研究集成运放在线性区中的应用2、
构成比例电路)(1
5
图2.2比例电路连线图
在电路设计窗口按照图2.2创建比例电路的实验电路。
①,使两个输入端接地,观察输出的零漂电压。
分别单击开关J1和J2②
脚之间连接的可调电阻消除,但因为使用的仿(该零漂电压可通过15脚和真系统固化了集成片的参数,因而只能在实际系统中看到调零的效果)而同相输入端接地,,使运放的反相输入端接入直流电源V1③单击J2这样就构成了反相比例电路。
双击电压源,逐次改变输入电压,然后单击电运行,读取电压表数值,将输出结果记录于F5路窗口右上角仿真开关或按2.1中。
表2.1反相比例电路的测量表直流信号输入-0.4V-0.2V0.2V0.3V0.5V
-5-24-32输理论值
出-4.987
-1.987
2.013
4.013
-2.987
实测值
④单击J1使运放的同相输入端接入直流电源V2,再单击J2使运放的反相输入端接地,这样运放就构成了同相比例电路。
双击电压源,逐次改变输入电压,然后单击电路窗口右上角仿真开关或按F5运行,读取电压表数值,将输出结果记录于表2.2中。
表2.2同相比例电路的测量
直流信号输入-0.4V-0.2V0.2V0.3V0.5V
5.5-4.4-2.2输理论值3.32.2
出5.512
-4.387
实测值2.213
-2.187
3.313
(2)构成加法电路
在电路设计窗口按照图2.3创建反相加法电路的实验电路,分别双击电压源,逐次改变输入电压,然后单击电路窗口右上角仿真开关或按F5运行,读取电压表数值,将输出结果记录于表2.3中。
6
反相加法电路连线图图2.3
构成减法电路)(3创建减法电路的实验电路,分别双击电压源,逐2.4在电路设计窗口按照图运行,读取电次改变输入电压,然后单击电路窗口右上角仿真开关或按F52.3中。
压表数值,将输出结果记录于表
减法电路连线图图2.4
加、减法电路的测量2.3表实测值理论值
电路形式Uo/V
Uo/VUi2/VUi1/V
-70.30.4-6.976反相加法运算电路5-0.25.023-0.3
50.55.0121.0减法运算电路6
0.2
-0.4
6.012
3、研究集成运放在非线性区中的应用(选做)
7
比较器测试电路图2.4
所示在电路窗口中创建比较器测试电路。
①按图2.4方式下,观察观察输Y/TXSC1,在②使开关J1处于打开状态,双击示波器,观察比较器的传输特B/A入、输出电压的波形。
改变示波器的工作方式为性。
方式下,观察观察输,在Y/T③使开关J1处于闭合状态,双击示波器XSC1,观察比较器的传输特入、输出电压的波形。
改变示波器的工作方式为B/A性。
四、实验报告要求将实验电路截图并标出电路名称。
1、
列出实验步骤,整理实验数据,将实测数据与理论值进行比较,分析误2、差产生原因。
五、思考题0,说明电路中存在什么问题?
在运放调零过程中,如果输出uo≠1、输出电压会出现什么,在反相比例电路的实验中,如果输入信号Ui>
1.5V2、
情况?
8
组合逻辑电路的分析与设计实验三
一、实验目的掌握组合逻辑电路的分析方法。
1、和数据选择器74LS151的逻辑功能、熟悉译码器74LS138274LS151进行组合逻辑设计。
能用74LS138和3、二、实验仪器与器件计算机1、
仿真软件2、Multisim2001三、实验内容及步骤
合逻辑电路的分析组1、
74LS00D”快捷图标,选择三个①启动仿真系统,单击“TTLMultisim2011页例题235和一个74LS10D与非门元件,确定后在设计窗口中单击,按照教材所示。
9.2设计的电路图搭接测试电路,参考连线如图3.1
3.1三人表决器功能测试表表入输出输
FBCA
0000
0010
0100
1101
1110
1
011
1111
测路试图电决人图3.1三表器AC+AB+BC
②启动仿真开关,改变三个开关的位置,将测试结果记录于表3.1中。
③关闭仿真开关,在设计窗口中添加逻辑转换仪XLC1,按照图3.2所示连接电路的输入和输出,双击逻辑转换仪打开转换界面,单击“电路→真值表”转
换按钮,得到该电路的真值表,与步骤②的测试结果进行对比。
单击“真值表→简化表达式”转换按钮,得到该电路的最简与或式,与例题9.2化简的结果进行对比。
9
运用逻辑转换仪分析组合逻辑电路图3.2
进行组合逻辑电路设计2、运用74LS138D,写出最小项表达式。
①根据真值表3.1实现该逻辑功能。
参考74LS20D②运用74LS138D译码器和四输入与非门打开转换界面,关闭仿真开关,接入逻辑转换仪XLC1,测试线路如图3.3所示。
,观察转换后的真值表是否符合单击“电路→真值表”转换按钮设计要求。
3.1三人表决器功能测试表表输出入输FBAC
1011
10111
111
AC+AB+BC
和与非门实现三人表决器的测试线路74LS138图3.3用
、运用74LS151N进行组合逻辑电路设计33.1①根据真值表,写出最小项表达式。
10
所示。
参考测试线路如图3.4②运用74LS151D数据选择器实现该逻辑功能。
,打开转换界面,单击“电路→真值表”关闭仿真开关,接入逻辑转换仪XLC1
转换按钮,观察转换后的真值表是否符合设计要求。
11101
图3.4用74LS151实现三人表决器的测试线路
4、选作内容:
用74LS138和与非门实现全加器。
1、将实验电路截图并标出电路名称。
2、列出实验步骤,观察测试现象,记录、整理实验结果。
1、3-8线译码器74LS138在正常工作状态下,输入ABC=011时,哪一个译码输出端为有效电平?
Y3
2、能否用74LS153实现三人表决器?
如何实现?
11
实验四计数器及其设计
Multisim20112、熟悉和掌握计数器的功能以及测试方法;
3、掌握任意进制计数器的构成方法,熟悉清零法和预置法的特点,运用集成计数器构成任意N进制计数器;
4、熟悉数码管的基本功能和使用方法。
1、计数器功能测试
测试计数器74LS161,给出功能表。
启动仿真系统,在电路设计窗口按照图4.1创建计数器功能Multisim2011测试电路。
VCCDCD_HEX
5VU2U1143QAA134QBB125QCC116QDDJ1Key=A157RCOENP10ENT9~LOAD1~CLRKey=BJ22CLK74LS161DV110HzKey=CJ35V
X4.5V
图4.1计数器测试电路
①单击电路窗口右上角仿真开关或按F5运行,当数码管计数到任意12
非零计数状态时,将开关J3输入端接地,观察数码管显示,看计数器是否清零,完成计数器的清零功能测试。
②将开关J3输入端接高电平,单击电路窗口右上角仿真开关停止仿真,并设置预置数为0111,如图4.2所示,单击电路窗口右上角仿真开关运行,将开关J2输入端接地,观察数码管显示,看计数器是否被预置为0111(7),即QQQQ=DCBA,完成计数器的预置功ABCD能测试。
(预置数可以任意设置)
图4.2计数器预置功能测试电路
③将开关J1、J2、J3输入端接高电平,即在预置(LOAD=1)、清零(CLR=1)信号无效、使能信号(ENT=ENP=1)有效的情况下,使计数器从0000~1111计数,观察数码管以及指示灯的显示;
开关J2、J3输入端继续接高电平,将开关J1输入端接地,即在使能信号(ENT=ENP=0)无效的情况下,观察数码管的显示,看计数器是否还能正常计数。
总结归纳以上情况,给出计数器74LS161的功能表。
2、N进制计数器的设计
采用清零法,试用74LS161构成10进制计数器,给出设计电路以及状态图。
采用预置法,试用74LS161构成6进制计数器,给出设计电路以及状态13
图,要求预置数为0011。
1、将实验电路截图并标出电路名称;
2、列出实验步骤,观察测试现象,记录、整理实验结果,给出计数器的功能表;
3、比较清零法和预置法的特点;
1、74LS161处于正常计数状态时,LOAD端和CLR端各应处于什么逻辑电平?
2、同步清零和异步清零有什么不同?
输入
输入
逻辑功能
CLR
LD
EP
ET
CP
D3
D2
D1
D0
Q3
Q2
Q1
Q0
0
X
置零
↑
d3
d2
d1
d0
预置数
二进制加法计数
计数
保持
保持
14
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- 软件工程 专业 电路 电子技术