电子技术实验讲义（第四版）电工与电子技术教研室编吉林师范大学物理学院2011年6月
电子技术实验讲义 （第四版） 电工与电子技术教研室编 吉林师范大学物理学院 2011 年 6 月
实验一常用电子仪器使用练习实验目的，三:实验仪器及材料三、实验内容四、思考题实验二单极放大电路实验目的3二、实验仪器及材料三、实验内容3四、实验报告.5实验三射极跟随器6实验目的6三、实验仪器及材料6三、实验内容.6四、实验报告实验四比例求和运算电路.8实验目的8、二三、实验仪器及材料.8E实验内容.8四、实验报告9实验五门电路逻辑功能10实验目的10一、二、实验仪器及材料10三、实验内容.10四、实验报告1实验六组合逻辑电路的设计12实验目的.12三、实验仪器及材料12三、实验内容12四、实验报告12实验七译码器和数据选择器.13实验目的13-二、实验仪器及材料13三、实验内容13四、实验报告13实验八多功能电路的设计.14实验目的14三、实验仪器及材料14三、实验内容14四、实验报告14实验九触发器.15二、实验目的.15三、实验仪器及材料15四、实验内容15I
I 实验一 常用电子仪器使用练习 .1 一、 实验目的.1 二、 实验仪器及材料.1 三、 实验内容.1 四、 思考题.2 实验二 单极放大电路.3 一、 实验目的.3 二、 实验仪器及材料.3 三、 实验内容.3 四、 实验报告.5 实验三 射极跟随器.6 一、 实验目的.6 二、 实验仪器及材料.6 三、 实验内容.6 四、 实验报告.7 实验四 比例求和运算电路.8 一、 实验目的.8 二、 实验仪器及材料.8 三、 实验内容.8 四、 实验报告.9 实验五 门电路逻辑功能.10 一、 实验目的.10 二、 实验仪器及材料.10 三、 实验内容.10 四、 实验报告. 11 实验六 组合逻辑电路的设计.12 一、 实验目的.12 二、 实验仪器及材料.12 三、 实验内容.12 四、 实验报告.12 实验七 译码器和数据选择器.13 一、 实验目的.13 二、 实验仪器及材料.13 三、 实验内容.13 四、 实验报告.13 实验八 多功能电路的设计.14 一、 实验目的.14 二、 实验仪器及材料.14 三、 实验内容.14 四、 实验报告.14 实验九 触发器.15 二、 实验目的.15 三、 实验仪器及材料.15 四、 实验内容.15
四、实验报告16实验十时序电路测试与设计17实验目的17二、实验仪器及材料17三、实验内容，.17四、实验报告17实验十一 计数器.18实验目的.18二二、实验仪器及材料.18三、实验内容18四、实验报告18实验十二 移位寄存器的设计方法19实验目的..19:实验仪器及材料19三、实验内容19四、实验报告.20实验十三555时基电路21实验目的.21二、21实验仪器及材料三、实验内容21四、实验报告22附录23一、示波器.23二、信号发生器31三、交流毫伏表.32四、稳压电源.33五、数字万用表..35六、数字实验箱3639七、电阻器的识别方法40八、电容器的识别方法九、常用芯片管脚图41II
II 四、 实验报告.16 实验十 时序电路测试与设计.17 一、 实验目的.17 二、 实验仪器及材料.17 三、 实验内容.17 四、 实验报告.17 实验十一 计数器.18 一、 实验目的.18 二、 实验仪器及材料.18 三、 实验内容.18 四、 实验报告.18 实验十二 移位寄存器的设计方法.19 一、 实验目的.19 二、 实验仪器及材料.19 三、 实验内容.19 四、 实验报告.20 实验十三 555 时基电路.21 一、 实验目的.21 二、 实验仪器及材料.21 三、 实验内容.21 四、 实验报告.22 附 录.23 一、示波器.23 二、信号发生器.31 三、交流毫伏表.32 四、稳压电源.33 五、数字万用表.35 六、数字实验箱.36 七、电阻器的识别方法.39 八、电容器的识别方法.40 九、常用芯片管脚图 .41
实验一常用电子仪器使用练习实验目的一、1．学会示波器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、信号发生器的正确使用及电学量的测量。2.常用电子元器件、电阻、电容标识读数。实验仪器及材料二、双踪示波器一台、直流稳压电源一台、低频信号发生器一台、数字万用表一块、交流毫伏表一台、面包板一块、电阻、电容若干、导线等。三、 实验内容1、信号发生器的使用练习打开信号发生器的电源开关预热5min，用交流毫伏表测试信号发生器的输出电压。1）将信号发生器频率置于1kHz，调整“输出调节”旋钮，使信号电压为4V。用交流毫伏表直接测量信号发生器在不同“输出衰减”时的输出信号电压值，填入表1-1中。表 1-1信号发生器OdB10dB20dB30dB40dB“输出衰减”的位置交流毫伏表的读数2）将信号发生器的“输出衰减”旋钮置于20dB，改变信号发生器输出信号的频率，用交流毫伏表和万用表测量相应的电压值，填入表1-2中。表 1-2信号的频率/Hz50Hz1x103Hz100Hz10x103Hz50x103Hz100x103Hz毫伏表的读数万用表的读数注意，在测量过程中，为了避免表头过载，应先将电压表的“量程”置于最大挡位，并将两输入端短路，调好零点。接入被测信号电压后，再依次向最小量程挡位拨动。为了读数精确，一般要求毫伏表的表头指针在满刻度的三分之一以上。2、用示波器直流电压通过调节稳压电源输出10V直流电压，用示波器测量（方法见附录一示波器一电压的测量）。记录测量时纵向精度及格数，并将示波器上的图形画出。3、用示波器测量信号电压①信号发生器输出信号频率固定在1kHz，电压为4v，并保持其输出幅度不变。③将示波器灵敏度“微调”按钮旋至“校准”位置（此时屏幕上显示的“V/DIV”值代表屏幕中向每格的电压值）。③根据屏幕上显示波形高度的格数直接读出被测信号幅度值，即电压数。将测量结果输入表1-3中。1
1 实验一 常用电子仪器使用练习 一、 实验目的 1． 学会示波器、交流毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、信号发生器的正确使用及 电学量的测量。 2． 常用电子元器件、电阻、电容标识读数。 二、 实验仪器及材料 双踪示波器一台、直流稳压电源一台、低频信号发生器一台、数字万用表一块、交流毫 伏表一台、面包板一块、电阻、电容若干、导线等。 三、 实验内容 1、信号发生器的使用练习 打开信号发生器的电源开关预热 5min，用交流毫伏表测试信号发生器的输出电压。 1）将信号发生器频率置于 1kHz，调整“输出调节”旋钮，使信号电压为 4V。用交流 毫伏表直接测量信号发生器在不同“输出衰减”时的输出信号电压值，填入表 1-1 中。 表 1-1 信号发生器 “输出衰减”的位置 0dB 10dB 20dB 30dB 40dB 交流毫伏表的读数 2）将信号发生器的“输出衰减”旋钮置于 20dB，改变信号发生器输出信号的频率， 用交流毫伏表和万用表测量相应的电压值，填入表 1-2 中。 表 1-2 信号的频率/Hz 50 Hz 100 Hz 1x103 Hz 10x103 Hz 50x103 Hz 100x103 Hz 毫伏表的读数 万用表的读数 注意，在测量过程中，为了避免表头过载，应先将电压表的“量程”置于最大挡位，并 将两输入端短路，调好零点。接入被测信号电压后，再依次向最小量程挡位拨动。为了读数 精确，一般要求毫伏表的表头指针在满刻度的三分之一以上。 2、用示波器直流电压 通过调节稳压电源输出 10V 直流电压，用示波器测量（方法见附录—示波器—电压的 测量）。 记录测量时纵向精度及格数，并将示波器上的图形画出。 3、用示波器测量信号电压 ○1 信号发生器输出信号频率固定在 1kHz，电压为 4v，并保持其输出幅度不变。 ○2 将示波器灵敏度“微调”按钮旋至“校准”位置（此时屏幕上显示的“V/DIV”值代 表屏幕中向每格的电压值）。 ○3 根据屏幕上显示波形高度的格数直接读出被测信号幅度值，即电压数。将测量结果输 入表 1-3 中
表 1-3信号发生器“输出衰40dB30 dB20 dB10 dB0 dB减”旋钮所在的位置示波器的灵敏度波峰到波峰高度/格电压的峰峰值电压的有效值注意，为了保证测量精度，应使屏幕上显示的波形有足够的高度。为此，应将灵敏度选择开关置于适当的位置。使用示波器的探头测量时，计算中应考虑10：1的衰减。示波器的使用过程中应该尽量避免荧光屏上出现一个亮点的情况。不测量时，荧光屏上应保持一条水平亮线。4、用示波器测量信号的周期。信号发生器输出电压固定为IV，分贝数为OdB。②将扫描速率“微调”旋钮旋至“校准”位置（此时屏幕上显示的“t/div”的值代表屏幕上水平每一格的时间值）。③根据示波器屏幕上一个周期波形在水平轴上所占的格数直接读出被测信号的周期将测量结果填入表1-4中。表 1-4信号的频率1K Hz5KHz200K Hz50KHz100KHz扫描速率周期占水平格数信号的周期信号的频率注意，为了保证测量精度，屏幕上一个周期应占有足够的格数。为此，应将扫描速率开关置于适当的位置。四、思考题1、用示波器测量直流信号时应注意什么问题？2、用示波器测量交、直混合信号时，采用不同的输入耦合方式（AC或DC）输入信号时，示波器屏幕上显示的波形各代表什么？3、如果观察到波形幅度过大，并偏离中心位置以至无法看清其全貌，应该怎样调整示波器使波形幅度和位置适当？要求写出调节的旋钮和调节的过程。实验报告五、1、整理实验数据并填入表格。2、回答上述思考题。3、总结各仪器的使用注意事项。信号发生器交流毫伏表数字万用表2
2 表 1-3 信号发生器“输出衰 减”旋钮所在的位置 40dB 30 dB 20 dB 10 dB 0 dB 示波器的灵敏度 波峰到波峰高度/格 电压的峰峰值 电压的有效值 注意，为了保证测量精度，应使屏幕上显示的波形有足够的高度。为此，应将灵敏度选 择开关置于适当的位置。使用示波器的探头测量时，计算中应考虑 10：1 的衰减。示波器的 使用过程中应该尽量避免荧光屏上出现一个亮点的情况。不测量时，荧光屏上应保持一条水 平亮线。 4、用示波器测量信号的周期。 ○1 信号发生器输出电压固定为 1V，分贝数为 0dB。 ○2 将扫描速率“微调”旋钮旋至“校准”位置（此时屏幕上显示的“t/div”的值代表屏 幕上水平每一格的时间值）。 ○3 根据示波器屏幕上一个周期波形在水平轴上所占的格数直接读出被测信号的周期， 将测量结果填入表 1-4 中。 表 1-4 信号的频率 1K Hz 5K Hz 50K Hz 100K Hz 200K Hz 扫描速率 一周期占水平格数 信号的周期 信号的频率 注意，为了保证测量精度，屏幕上一个周期应占有足够的格数。为此，应将扫描速率开 关置于适当的位置。 四、 思考题 1、 用示波器测量直流信号时应注意什么问题？ 2、 用示波器测量交、直混合信号时，采用不同的输入耦合方式（AC 或 DC）输入信号 时，示波器屏幕上显示的波形各代表什么？ 3、 如果观察到波形幅度过大，并偏离中心位置以至无法看清其全貌，应该怎样调整示 波器使波形幅度和位置适当？要求写出调节的旋钮和调节的过程。 五、 实验报告 1、 整理实验数据并填入表格。 2、 回答上述思考题。 3、 总结各仪器的使用注意事项。 信号发生器 交流毫伏表 数字万用表
实验二单极放大电路实验目的（1）练习连接电路。（2）掌握放大器静态工作点的测试方法。（3）进一步学习掌握常用电子仪器的使用方法。实验仪器及材料双踪示波器一台、直流稳压电源一台、低频信号发生器一台、数字万用表一块、交流毫伏表一块、面包板一块、电阻、电容若干、导线等。三、实验内容1、实验板结构A区B区C区图2.1实验板结构图（三-四-三结构）装接电路2、+12VRb=510KRR.R.=1.5KR,=3KRL=5.1KCi=C2=10μFUoR,OU图2.2实验电路图(1)用万用表测量所需电阻的实际阻值填入表2-1。表 2-1实测（KQ）RbReRsRL按图2.1所示，连接电路（注意：接线前先调整稳压电源输出+12V(2)3
3 实验二 单极放大电路 一、 实验目的 （１）练习连接电路。 （２）掌握放大器静态工作点的测试方法。 （３）进一步学习掌握常用电子仪器的使用方法。 二、 实验仪器及材料 双踪示波器一台、直流稳压电源一台、低频信号发生器一台、数字万用表一块、交流毫 伏表一块、面包板一块、电阻、电容若干、导线等。 三、 实验内容 1、 实验板结构 图 2.1 实验板结构图（三-四-三结构） 2、 装接电路 Rb＝510K Rc＝1.5K Rs＝3K RL＝5.1K C1＝C2＝10μF 图 2.2 实验电路图 （1） 用万用表测量所需电阻的实际阻值填入表 2-1。 表 2-1 实测（KΩ） Rb Rc Rs RL （2） 按图 2.1 所示，连接电路（注意：接线前先调整稳压电源输出+12V ····· ····· A 区 B 区 C 区
电压，关断电源后再连线。(3）接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。3、测量静态工作点测量三极管各级电压并填表2-2。表 2-2实测UBo(V)Uco(V)Ueo(V)计算三极管的β值。4、动态研究将信号发生器调到f-1KHz，电压为1V，衰减40dB，接到放大器输入端，(1)作为Us。观察U,和U。的波形，并比较相位，将波形记录下来。(2)用交流毫伏表测量Ui、U、Uo(不接负载电阻R）、Uo（接负载电阻R)填入表2-3。表2-3实测UsU;UoUoLUoL(3)计算电压放大倍数A，AULU,U.5、测放大器输入、输出电阻。（1）输入电阻测量如图2-2，测量U与Ui，既可计算riRRsU.QU.Us-1U.图2.3输入电阻测量（2）输出电阻测量如图2-3，测量Uo与UoL，既可计算ro。o01)R,LOLUoLRUo图2.4输出电阻测量6、测放大器上下限截至频率。4
4 电压，关断电源后再连线）。 （3） 接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。 3、 测量静态工作点 测量三极管各级电压并填表 2-2。 表 2-2 实测 UBQ(V) UCQ(V) UEQ(V) 计算三极管的β值。 4、 动态研究 （1） 将信号发生器调到 f=1KHz，电压为 1V，衰减 40dB，接到放大器输入端， 作为 US。观察 Ui 和 Uo 的波形，并比较相位，将波形记录下来。 （2） 用交流毫伏表测量 Ui、Us、UO(不接负载电阻 RL)、UOL(接负载电阻 RL)填入表 2- 3。 表 2-3 实测 Us Ui UO UOL （3） 计算电压放大倍数 i o U U U A = 、 i oL UL U U A = 。 5、 测放大器输入、输出电阻。 （1）输入电阻测量 如图 2-2，测量 Us 与 Ui，既可计算 ri。 图 2.3 输入电阻测量 （2）输出电阻测量 如图 2-3，测量 UO与 UOL，既可计算 rO。 图 2.4 输出电阻测量 6、 测放大器上下限截至频率。 1 R r i S U U S i − = L OL O o 1)R U U r = ( −
（1）去掉负载电阻，用交流毫伏表测量输出电压Uo，乘以0.707即为截至输出电压U。（2）仅改变信号发生器频率，将频率调大，此时输出电压减小，当交流毫伏表读数为U时，记录下信号发生器上的频率，即为上限截止频率。（3）将频率调小，此时输出电压也减小，当交流毫伏表读数为U"时，记录下信号发生器上的频率，即为下限截止频率几。四、实验报告1、实验原理：假设β=170，对实验电路进行分析一一静态分析：画出直流通路，计算出静态工作点IBQ、IcQ、UcQ；动态分析：画出微变等效电路，计算电压放大倍数Au和AuL、输入电阻ri、输出电阻ro：假设Us=10mv时，计算Ui、Uo、UoL。2、根据测量的实验结果，完成要求的相关计算。3、画出必要的波形。5
5 （1）去掉负载电阻，用交流毫伏表测量输出电压 UO，乘以 0.707 即为截至输出电压 U’。 （2）仅改变信号发生器频率，将频率调大，此时输出电压减小，当交流毫伏表读数为 U’ 时，记录下信号发生器上的频率，即为上限截止频率 fH。 （3）将频率调小，此时输出电压也减小，当交流毫伏表读数为 U’时，记录下信号发生 器上的频率，即为下限截止频率 fL。 四、 实验报告 1、 实验原理：假设β=170，对实验电路进行分析——静态分析：画出直流通路，计算 出静态工作点 IBQ、ICQ、UCEQ；动态分析：画出微变等效电路，计算电压放大倍数 AU 和 AUL、输入电阻 ri、输出电阻 ro；假设 US=10mv 时，计算 Ui、UO、UOL。 2、 根据测量的实验结果，完成要求的相关计算。 3、 画出必要的波形
实验三射极跟随器实验目的1、掌握射极跟随器的特性。2、进一步掌握静态工作点的测量方法，电压增益，输入电阻，输出电阻的测量方法。3、进一步学习掌握常用电子仪器的4、使用方法。实验仪器及材料双踪示波器一台、直流稳压电源一台、低频信号发生器一台、数字万用表一快、交流毫伏表一台、面包板一块、电阻、电容若干、导线等。三、实验内容装接电路。1、。+12VRb=510KRRe=1.5KR,=100KRL=2KCi=10μFC2=100μFR图3.1(1)用万用表测量所需电阻的实际阻值填入表3-1。表 3-1实测（KQ）RbR.RLRs(2)按图3.1所示，连接电路（注意：接线前先测量+12V电源，关断电源后再连线）。(3)接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。2、测量静态工作点。测量三极管各级电压并填表3-2。表 3-2实测UBo(V)Uco(V)Ueo(V)计算三极管的β值，利用理论公式计算rbe。3、动态分析6
6 实验三 射极跟随器 一、 实验目的 1、 掌握射极跟随器的特性。 2、 进一步掌握静态工作点的测量方法，电压增益，输入电阻，输出电阻的测量方法。 3、 进一步学习掌握常用电子仪器的. 4、 使用方法。 二、 实验仪器及材料 双踪示波器一台、直流稳压电源一台、低频信号发生器一台、数字万用表一快、交流毫 伏表一台、面包板一块、电阻、电容若干、导线等。 三、 实验内容 1、 装接电路。 Rb＝510K Re＝1.5K Rs＝100K RL＝2K C1＝10μF C2＝100μF 图 3.1 (1) 用万用表测量所需电阻的实际阻值填入表 3-1。 表 3-1 实测（KΩ） Rb Re Rs RL (2) 按图 3.1 所示，连接电路（注意：接线前先测量+12V 电源，关断电源后再连线）。 (3) 接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。 2、 测量静态工作点。 测量三极管各级电压并填表 3-2。 表 3-2 实测 UBQ(V) UCQ(V) UEQ(V) 计算三极管的β值，利用理论公式计算 rbe。 3、 动态分析
将信号发生器调到f-1KHz，电压为1.0V，衰减20dB，接到放大器输入端，作为Us。(1)不接Rs，测量U、Uo填入表3-3，并计算电压放大倍数A，=U。/U,。表 3-3实测U(V)Uo(V)注意：测量时要同时测量输入、输出电压。(2)接上Rs，测量Us、Ui(不接RL)、UiL(接RL)计算输入电阻ri和riL。，利用前面计算的β和rbe通过理论公式计算输入电阻r和riL。表 3-4Rs实测r. =7U;Us-1UsUiLU;(3)接上Rs，测量Uo、UoL、计算输出电阻ro，利用前面计算的β和rbe通过理论公式输出电阻ro。表 3-5Uo实测-1)R,r. =UoUoLUoL四、实验报告1、实验原理：假设β=170，对实验电路进行分析一一静态分析：画出直流通路，计算出静态工作点IBQ、IcQ、UcEQ；动态分析：画出微变等效电路，1)不接Rs计算电压放大倍数Au，2)接Rs，输入电阻ri、输出电阻ro，分和两种情况进行计算。2、根据测量的实验结果，完成要求的相关计算
7 将信号发生器调到 f=1KHz，电压为 1.0V，衰减 20dB，接到放大器输入端，作为 US。 (1) 不接 Rs，测量 Ui、UO填入表 3-3，并计算电压放大倍数 Au = Uo Ui 。 表 3-3 实测 Ui(V) UO(V) 注意：测量时要同时测量输入、输出电压。 (2) 接上 Rs，测量 Us、Ui(不接 RL)、UiL(接 RL)计算输入电阻 ri 和 riL。，利用前面计算 的β和 rbe通过理论公式计算输入电阻 ri和 riL。 表 3-4 实测 Us Ui UiL (3) 接上 Rs，测量 UO、UOL、计算输出电阻 ro，利用前面计算的β和 rbe通过理论公 式输出电阻 ro。 表 3-5 实测 UO UOL 四、 实验报告 1、 实验原理：假设β=170，对实验电路进行分析——静态分析：画出直流通路，计算 出静态工作点 IBQ、ICQ、UCEQ；动态分析：画出微变等效电路，1)不接 Rs 计算电压 放大倍数 AU，2)接 Rs，输入电阻 ri、输出电阻 ro，分和两种情况进行计算。 2、 根据测量的实验结果，完成要求的相关计算。 1 R r i S U U S i − = L OL O o 1)R U U r = ( −