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电工学2实验讲义

1.4 电子仪器仪表使用一

【实验目的】

1. 学习正确使用数字万用表和直流稳压电源；

2. 验证叠加原理及基尔霍夫定律；

3. 加深对线性电路中参考方向和实际方向以及电压、电流正负的认识。

【相关知识要点】

1. 叠加原理：在任一线性网络中，多个激励同时作用的总响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。

叠加定理是线性电路普遍适用的基本定理，它是线性电路的重要性质之一。应用叠加定理可以把一个复杂电路分解成几个简单电路来研究，如图1.4.1所示，然后将这些简单电路的研究结果叠加，便可求得原来电路中的电流或电压。

原电路

E 1 单独作用图1.4.18 叠加原理

E 2 单独作用

R 1

E 1

E 2

I 1

R 3

R 2

I 2

’I 1

’I 3

I 3’I 1

’’I ’’2

I ’’R 1

E 2

R 2

"I 'I I "I 'I I " I 'I I 333222111 +=+=+=

图1.4.1 叠加定理示意图

2. 基尔霍夫定律：

基尔荷夫电流定律(KCL):对任一节点,在任一时刻,所有各支路电流的代数和恒等于零。即:

∑I ＝0 (若流入节点为正，则流出节点为负)

基尔荷夫电压定律(KVL):沿任一绕行回路,在任一时刻,所有支路或元件电压的代数和恒等于零。即:

∑U ＝0 （若与绕行方向相同为正，则与绕行方向相反为负）

【预习与思考】

1. 掌握叠加原理、基尔霍夫定律等理论。

2. 计算图1.4.1中负载支路的电压U L 、电流I L ，将所得值记入表1.4.1中。

3. 叠加原理中，两个电源同时作用时在电路中所消耗的功率是否也等于两个电源单独

作用时所消耗的功率之和？为什么？【注意事项】

1. 在使用万用表测量时，注意电压、电流、欧姆等档次的选择，切忌用电流档测电压（即与被测元件并联）。

2. 一定要在电源断开的情况下，才能用万用表测电阻。

3. 在使用稳压电源时，只允许按下一个琴键按钮，切勿将几个选择按钮同时压下，使几组互相独立的电源并联在同一个电压表上，而将几个电源相互短路造成仪器的损坏。

4. 通电后，如U L 等于零，可用电压表逐点测量电压的方法，找到故障点，分析判断是导线还是器件发生了故障，断电后，仔细检查、排除故障。

【实验设计及测试】

用数字万用表欧姆挡测试R 1、R 2、R 3、R L ，测试结果记人表1.4.1中，与标称值对照。

调节稳压电源，使其一路电压源输出E 1=6V ，另一路电压源输出E 2=9V ，待用。 1. 叠加原理实验

（1）先将开关S I 、S II 拨向“2”侧，再按实验原理电路图1.4.2接线。（2）测量下列三种情况下负载电阻的电压值U L ，并将数据记入表1.4.1中

电源E 1单独作用于电路（S I 拨“1”，S II 拨“2”），电源E 2单独作用于电路的情况（S I

拨“2”，S II 拨“1”），电源E 1和E 2同时作用于电路的情况（S I 、S II 都拨“1”）。

（3）测负载电流值I L ：将万用表置于直流电流档“20mA”处并串入R L 支路中（注意极性），分别在a 、b 、c 步骤情况下，测得电流值I L ，并将数据记入表1.4.2中。

R 1006V E 1 ＋

U L －

图1.4.2 叠加原理实验电路图

表1.4.2

2. 基尔霍夫定律实验

（1）开关S I、S II拨向“2”侧,将实验原理电路图1.4.2中的R L支路去掉, S I、S II拨向“1”侧。

（2）KCL的验证:用万用表直流电流200mA 档分别测量I1、I2、I3,将数据记入表1.4.3中。

（3）KVL的验证:用万用表直流电压20V档测量U ec、E1、E2、U de,将数据记入表1.4.3中(注意绕行方向与电压极性)。

【实验报告要求】

1. 完成表中测量值，根据图中参数计算各理论值。

2. 分析误差，并指出产生误差的因素？

3. 为什么电流表不能与电路并联？电压表不能与电路串联？

2.3 单管电压放大电路

【实验目的】

1. 掌握单管电压放大电路静态工作点、电压放大倍数的测量方法;

2. 观察放大器产生失真的各种现象，并学会解决的方法;

3. 进一步掌握双踪示波器、函数信号发生器、晶体管毫伏表、数字万用表的使用。

【相关知识要点】

1. 单管电压放大器是众多电子设备最基本的组成部分。对一个电压放大器的基本要求是，除了希望得到一定大小的电压放大倍数外，还要求放大后的波形不失真。放大器的作用是使其输出的能量按照输入信号变化的规律而变化。输出的能量来自于直流电源，放大器本身并不能将输入信号的能量放大。

2. 单管电压放大器的放大倍数A u 由下式决定:

L i o u r R u u A '

-==β (2.3.1)

式中 L

R '＝C R ∥L R (2.3.2) )

()

(26)1(200mA I mV r E be β++= (2.3.3)

由式(2.3.1)可知,u A 与L

R '成正比,空载时L R ＝∞, L R '＝C R 为最大值,故u A 最大。带负载后,较C R 小,u A 也随之减小,L R 愈小,u A 也愈小。

由式（2.3.3）可知，当β值足够大时，

)

()(26)

1(mA I mV E β+》200Ω

)()

(26mA I mV R A E L

u '≈

(2.3.4)

由此式可知，此时u A 近似与β值无关，静态电流E I 的大小对放大倍数却有很大影响。

3.由于晶体管是一个非线性元件,如果静态电流设置过低,易产生截止失真。反之,如果静态电流设置过高,则易产生饱和失真。只有当静态工作点设置得合适,使之工作在其特性曲线的线性区时,才不容易产生非线性失真。为此,必须给放大器选择合适的静态工作点。

对于小信号放大电路来说,由于输出交流信号的幅度很小,静态工作点可以有较大的变化范围,只要

保证输出信号不失真就可以了。这时如果希望减小

图2.3.1 输入特性非线性引起的失真

管子的功耗和噪声,静态电流可以选小一些,如果希望提高电压放大倍数,则静态电流可适当增大一些。

若输入信号幅度较大，由于晶体管特性的非线性（主要是晶体管输入特性的非线性），输出电压波形将有一定程度的失真。图2.3.1示出了由于输入特性的非线性引起失真的情况。

本实验采用图 2.3.2所示的分压式偏置放大电路(电阻R s 、R F 本次实验不用),改变R P 之值,即可调节静态工作点。电路板上的R 1、R 2网络使输入电路与信号源匹配并可以有效地削弱由输入端引线引入的干扰信号，使放大器能正常工作。

u u 0

图2.3.2 单管电压放大电路板

【预习与思考】

1. 图

3.2中，发射极的旁路电容C E 所起的作用是什么?

2. 什么叫静态工作点? 测量时应注意什么问题? 测量放大器静态工作点应该用交流电表还是直流电表?

3. 输出波形不失真的条件是什么?

4. 在本实验中,如在示波器上观察到如图2.3.3所示的波形, 哪种波形是截止失真?哪种波形是饱和失真?各自应如何调节R P 才能使之不失真?

(a)

(b)

图2.3.3 失真波形图

5. 输入信号频率的取值范围对输出信号有何影响?

6. 测量u i、u o时，应使用晶体管毫伏表还是数字万用表的交流档? 为什么?

7. 放大器的电压放大倍数与哪些因素有关?

【注意事项】

1. 为了防止短路及避免引入干扰信号，接线时应注意将各仪器的接地端及实验电路的接地端连接在一起。

2. 晶体管毫伏表在使用之前应预热并调零，晶体管毫伏表在低量程时（小于100mV），如果测试笔开路，外界干扰信号将使指针大幅度偏转，甚至打弯。因此，在暂时不使用时应将量程开关置于大于3V处，待测试端接入电路后，再切换到合适的量程。

3. 测量静态工作点时应断开输入信号。

【实验内容】

1. 仪器的准备及实验电路的连接

各仪器置于待用状态：毫伏表调零；示波器调出双路扫描线；函数信号发生器由“50Ω”处输出（暂不接入电路），输出波形选“正弦波”, 频率调节到1kHz~100kHz范围,“输出幅度衰减”按下“20dB”键, 逆时针调节输出调节旋钮“AMPL”,使输出为零。

按图2.3.2所示，将发射极与旁路电容C E连接，直流稳压电源12V接入电路。

2. 测量不失真无负载时的静态工作点及放大倍数

(1) 调节静态工作点：适当调节R

P ,使晶体管集电极电压U

＝5.5-6V左右，并测量

出U B、U E记入表2.3.1第一栏中。

(2) 将函数信号发生器的输出信号接入电路，调节函数信号发生器“AMPL”输出调节旋钮使u i=10mV，用双踪示波器同时观察输入、输出波形及其相位关系，将波形记入表2.3.1中。用毫伏表测量输出电压u o,将结果记入表2.3.2中。

3. 观察负载电阻R

对放大倍数的影响

接入放大器输出端，保持u i=10mV，再测一次u o,将数据也记入表2.3.2中。

将R

4. 观察信号过大产生的失真

保持U c 不变,逐渐增大输入信号u s,直到输出波形同时出现饱和与截止失真。将输出波形记入表2.3.1中。（断开输入信号）测量静态工作点记入表2.3.1第二栏中。

5. 观察静态工作点改变对输出波形的影响

(1)逐浙减小u s,待输出波形无失真时,减小R B1(R P右旋),观察饱和失真波形,将此波形及此时的静态工作点记入表2.3.1第三栏中。

(2)增大R B1(R P左旋),观察截止失真波形(由于晶体管特性曲线起始段非线性,在小信号放大范围内将看不到削顶,只是波形正半周变钝,此时可增大输入信号,使之出现削顶波形),将此失真波形及此时的静态工作点记入表2.3.1第四栏中。

【实验报告要求】

1. 整理实验数据,计算放大器不失真时的静态工作点及电压放大倍数。

2. 说明负载电阻对电压放大倍数A u的影响。影响A u的因素还有哪些?

3. 说明输出产生失真各种原因及现象，应如何解决?

2.6 集成与非门及其应用

【实验目的】

1. 验证与非门的逻辑功能, 了解与非门电压传输特性的的测试方法；

2. 学会用与非门构成其它门电路的方法;

3. 了解与非门的门控作用;

4. 用与非门设计三人表决电路。

【相关知识要点】

1. 目前数字集成电路主要有TTL、ECL及CMOS（包括高速CMOS）三类产品。ECL速度快，但功耗较大；CMOS功耗低，但速度较慢；TTL的速度与功耗介于两者之间。它们各有优缺点，在构成具体数字电路时，可以通过接口电路相互补充，发挥各自所长，获得最佳效果。

2. COMS器件的使用规则

⑴电源：C4000系列：V DD=3～18V

74HC××系列：V DD=2～6V

⑵未使用输入端的处理：COMS集成电路中未使用的输入端不能悬空, 应根据要求接电源或地, 工作速度不高时，可与使用端并联。

⑶输出端的处理：输出端不允许直接与电源正、负极相连, 也不能接入输入信号。

3. TTL器件的使用规则

⑴电源：V CC=+5V±10%

⑵多余输入端的处理：对于输入端接有长线、触发器和中、大规模集成器件以及使用集成块较多的复杂电路，多余输入端必须按逻辑要求接电源或地，不得悬空处理，否则易受干扰。

⑶输出端的处理：输出端不允许直接与电源正、负极相连, 也不能接入输入信号。

4. 本实验选用CC4011、74HC20集成块, 引脚功能如图2.6.1所示。

图2.6.1集成块CC4011和74HC20的引脚功能图

【预习与思考】

1. 了解附录中数字电路实验箱的有关使用说明。

2. 按表2.6.1中要求的设计逻辑电路图。

3. 按实验内容4的要求，设计出三人表决电路的逻辑电路图。

4. 把74HC20四输入端与非门作为二输入与非门使用时，输入端有哪些连接方法？

【注意事项】

1. 使用集成电路时，要注意不得插反，电源端必须接入相应数值的直流电压。电源电压极性不能接反，否则无论是保护电路或是内部电路都可能因电流过大而损坏。

2. 输入端的信号电压不能超过电源电压。未接通电源前，不得输入信号，否则将损坏输入端保护电路中的二极管。

3. 关机时应先切断输入信号，后断开电源电压。插拔集成块时务必关闭电源。

【实验内容】

1. 与非门逻辑功能测试

任选CC4011中一个与非门，按图2.6.2接线，当输入端A 、B 分别为表2.6.1中各值时，观察发光二极管显示的状态: 亮表示输出为高电平 “1”；不亮表示输出为低电平“0”，结果记入表2.6.1中。

2. 用与非门构成其它逻辑门

按表用2.6.1中自拟的与门、或门和异或门逻辑图接线, 改变输入电平, 根据输出端发光二极管显示状态, 进行验证。

3. 观察与非门的门控作用

按图2.6.3(a)接线, 信号输入端u i 接10kH Z 连续脉冲, 控制端Q 接电平开关, 当电平开关分别置 H 和 L 时，用示波器观察相应输入、输出端波形并记入图2.6.3 (b) 中。

(a ) 电路图 (b ) 波形图

图2.6.3 与非门的门控作用

图2.6.2与非门逻辑功能测试

4. 三人表决电路设计

⑴设计一个逻辑电路供三人（A、B、C）表决使用。每人有一按键，如果他赞成，就按按键表示“1”；如果不赞成，不按电键，表示“0”。表决结果用指示灯来表示，如果多数赞成，则指示灯亮，F=1；反之则不亮，F=0。（要求用与非门实现）。

⑵按设计要求列出逻辑状态表。

⑶写出逻辑表达式并化简。

⑷画出逻辑电路图。

⑸按自己设计的逻辑电路连线，测试其功能，结果记入表2.6.2中。表2.6.2

【实验报告要求】

1. 完成表

2.6.1、2.6.2、2.6.3中各项值。

2. 按图2.6.3(b) 要求画出波形。

3. 根据实验内容4的要求画出逻辑电路图，写出并化简与非表达式，。

4. 根据表2.6.3中的测量值，绘制出电压传输特性曲线。

2.7 计数器

【实验目的】

1. 熟悉集成计数器、译码器和显示器的功能；

2. 了解集成计数器、译码器和显示器的应用。

【相关知识要点】

1. 集成计数器

计数器是计算机和数字逻辑系统的基本部件之一，它不仅能计脉冲数，还能用作数字系统的分频器、定时器和运算器等。

根据计数器中数值增减的不同，计数器可以分为加法计

数器、减法计数器以及两者兼有的可逆计数器；根据进位制不同，可分为二进制计数器、十进制计数器、八进制计数器等多种；根据计数器中各触发器状态的更新所受时钟脉冲控制的相同与否，可分为同步计数器和异步计数器。

本实验中采用的74LS90计数器是由二进制及五进制电路构成的中规模集成电路，引脚图如图2.7.1所示。74LS90可以构成十进制计数器：

将Q A 接到B CP ，计数脉冲由A CP 输入，则输出为8421码；

b. 将Q D 接到A CP ，计数脉冲由B CP 输入，则输出为5421码。74LS90计数器的工作电压U CC =5V ，表2.7.1是其功能表。

为便于将计数器预置成“0”（0000）或“9”（1001），74LS90还设置了两个置0输入端R 0(1)、R 0(2)和两个置9输入端S 9(1)、S 9(2)。由表2.7.1可知，74LS90有三种工作方式：直接置0、直接置9和计数，并且置9优先于置0。

通过复位法和置位法可以得到M≤10的M 进制计数。计数器初态为0000，复位法是将

图2.7.1 74LS90引脚图

第M 个时钟脉冲作用下产生的“1”电平输出Q 端去控制置0输入端R 0(1)、R 0(2)，使计数器复位为0000状态而构成M 进制计数的方法；置位法是将第M-1个时钟脉冲作用下产生的“1”电平输出Q 端去控制置9输入端S 9(1)、S 9(2)，使计数器状态跳到“9”（即1001状态），第M 个脉冲到达时计数器复位为0000状态而构成M 进制计数的方法。以六进制异步计数器的复位法设计为例，见图2.7.2：Q A 接到B CP ，计数脉冲由A CP 输入，则输出为8421码。将Q C 、Q B 输出端分别接至置零输入端R 0(1)、R 0(2)，且计数器初态为0000。当第5个脉冲到来时，Q D Q C Q B Q A 从0000计数至0101；第6个脉冲到来后，Q D Q C Q B Q A 的0110状态成为过渡状态，使R 0(1)、R 0(2) 置零，即Q D Q C Q B Q A 复位为0000状态。六进制异步计数器的置位法设计由同学们自行完成。

(a) 接线图（b ）波形图

图2.7.2 六进制异步计数器（复位法）

2. 译码显示

译码是将二进制代码所表示的特定含义翻译出来的过程，完成译码操作的电路就是译码器。译码器分两大类，即通用译码器和显示译码器。前者如3线-8线译码器、4线-16线译码器等属于n 线-2n 线译码器的范畴，表示n 个输入变量有2n 个不同的组合状态，相应有2n 个输出端供译码输出使用。后者常用于数字仪表、计算机和其它数字系统中，本实验采用的BCD- 七段译码器即显示译码器中的一种。当需要把测量数据和运算结果用十进制数以0、1、……、9字形直观地显示出来时，就要用译码器和显示器分别完成二-十进制译码和数字显示。

（1）LED 显示器

目前数字仪器中广泛采用的是七段显示器件，常见的有荧光数码管、液晶显示器和发光二极管显示器（也称LED 显示器）。

LED 显示器的外形图和各段编号如图2.7.3所示，“h”脚控制小数点的发光与否，在多位数显示时有意义。发光二极管（LED ）是由特殊半导体材料（磷化镓、砷化镓等）制成的二极管，基本特性与普通二极管相同。工作电压是1.5~3V ，工作电流为几毫安到十几毫安，寿命较长。当外加正向电压时，能发出清晰的光线，有红、黄、绿等多种颜色。LED 显示器又分为共阴极式和共阳极

式两种，其二极管连接方式如图2.7.4

所示。前者各字段接高电平发光；后者各字段接低电

图2.7.3 LED 数码管

平发光。

（a ）共阴极（b ）共阳极

图2.7.4 LED 连接方式

（2）BCD-七段译码器

本实验选用的74LS47是BCD-七段译码器，后接共阳极LED 显示器，其引脚图如图2.7.5所示。其中：工作电压V CC =5V ；D 、C 、B 、A 为四位二进制数的输入端；a~g 为译码输出端；三个控制端（低电平有效）分别为灯测试输入端LT 、串行消隐输入端RBI 、消隐输入端BI 和串行消隐输出端RBO 。它们的控制功能如表2.7.2所示。

由表2.7.2可知：（1）当灯测试输入端LT 有效而消隐输入端BI 无效时，无论输入DCBA 的状态如何，输出a~g 全为“1”，即七段全亮，显示“8”字形。可见，使LT =0可以检查显示器各发光段能否正常发光。

（2）当消隐输入端BI 有效，而其它输入端和控制端为任意态时，输出a~g 全为“0”，即七段全灭。故消隐输入端BI 也称为灭灯输入端。

（3）设置串行消隐输入端RBI 的目的是将多位数字中不希望显示的“0”（称无效零）熄灭。当输入D~A 全为“0”时，本应显示“0”字形，但如果此时加入RBI =0的信号，就不会显示“0”而为熄灭状态，此时从RBO 输出低电平信号，将前（后）位的无效零消隐。例如电路的读数为005.010（需六个译码显示器），如果采用了正确的灭0连接，则千分位、十位和百位的无效零被消隐，译码显示器将显示5.01。

图2.7.5 74LS47的引脚图

【预习与思考】

1. 熟悉实验中计数器、译码器的引线排列和引出端功能。

2. 应用复位法或置位法，设计一个由74LS90构成的8421九进制、十进制加法计数器，画出外引线连接图和计数顺序表以及波形图。

3. 如何预置74LS90的输出Q D Q C Q B Q A =0000或者1001？

4. 8421和5421的编码方式有何不同？试画出计数顺序表。

5. 如何用74LS90构成的8421七进制加法计数器？

【实验内容】

1. 按预习要求5中设计好的电路自行完成外引线连接，并设置各输入电平和控制端电平，用74LS90完成8421十进制加法计数器的功能。

（1）计数器输出Q D Q C Q B Q A 接发光二极管，CP 接连续脉冲信号（1Hz ）。观察随着CP 脉冲数目的增加，输出Q D Q C Q B Q A 状态的变化。

（2）CP 接连续脉冲（1kHz ），用示波器观察Q D ，Q C ，Q B ，Q A 与CP 之间的对应波形，并作波形于图2.7.6。

2. 按预习要求6中设计好的电路自行完成外引线连接，并设置各输入电平和控制端电平，用74LS90完成8421九进制加法计数器的功能。

（1）计数器输出Q D Q C Q B Q A 接发光二极管，CP 接连续脉冲信号（1Hz ）。观察随着CP 脉冲数目的增加，输出Q D Q C Q B Q A 状态的变化。

（2）CP 接连续脉冲（1kHz ），用示波器观察Q D 与CP ，Q A 与CP 之间的对应波形，并作波形于图2.7.6。

3. 按图2.7.7所示，构成译码显示电路。

（1）按照表2.7.3的要求，用电平开关设置译码器控制端和输入端D~A 的输入电平，观察显示器各字段的亮灭状态，并在表2.7.3中填写输出电平值。

（2）将74LS47的输入端D~A 改接计数器74LS90的输出端Q D ~Q A ，并将74LS90接

Q C Q B Q A

74L S 47

＋5V

图2.7.6 波形图 2.7.7 译码显示电路

为十进制计数器。从74LS90的A CP 输入1Hz 连续脉冲，观察计数-译码显示器的工作情况。（3）比较译码器74LS47与74LS247有何区别：更换这两种译码器，观察LED 显示器所显数字有何变化?(显示6与9时)

【实验报告要求】

1. 总结复位法和置位法设计M 进制计数器的规律；

2. 在表2.7.3中画出与输入DCBA 的变化相对应的各字段发光图形。

【扩展实验】

多片计数器以一定方式连接，可扩展计数范围，这就是计数器的“级联”，计数器的级联是将多个集成计数器（如M 1进制、M 2进制）串接起来，以获得计数容量更大的N （=M 1×M 2）进制计数器。异步计数器一般没有专门的进位信号输出端，通常可以用本级的高位输出信号驱动下一级计数器计数。异步计数器的级联是串接方式，即将最低位计数器的计数输入端接计数脉冲，其它各位计数器的计数输入端接相邻低位计数器的进位输出端。

1. 用两片74LS90连成的60进制计数器

用两片集成计数器74LS90分别组成8421码十进制和六进制计数器，然后连接成一个60进制计数器（6进制为高位、10进制为低位）。如图2.7.8所示，CP 接连续脉冲信号（1Hz ），将两片74LS90的输出端Q D ~Q A 分别接入译码显示电路，观察两位LED 显示器的工作情况。

图2.7.8 60进制计数器接线图

2.10 四人抢答电路

【实验目的】

1. 熟悉数字系统的分析和设计方法；

2. 掌握抢答电路的组装和调试方法；

3. 提高检查故障和排除故障的能力。

【相关知识要点】

1. 四人抢答器的功能说明。

四人参加智力竞赛的抢答电路原理图如图2.10.1所示：抢答前按钮S1~S4（用电平开关代替）均未按下，1D~4D均为“0”，数码显示为零，蜂鸣器不响。抢答开始，S1~S4中任一按钮按下，则数码管显示相应的数字，蜂鸣器发出响声。抢答判决完毕，主持人按S清零，准备下次抢答用。

图

2.10.1 四人抢答器电路原理图

2.器件

本实验需要应用以下常用集成电路，

（1）双4输入与非门74HC20或74LS20 ，引脚功能如图2.10.2所示。

（2）四D触发器74HC175或74LS175 ，引脚功能如图2.10.2所示。

（3）四2输入与非门CC4011，引脚功能如图2.10.2所示。

（4）4线七段译码器74LS48或74LS47，引脚功能如图2.10.2所示。

（5）数码管（共阴或共阳）。

图2.10.2 管脚功能图

注：74HC××系列为高速CMOS 集成电路，电源电压为2~6V 。

【预习与思考】

1. 熟悉各个集成块的引脚功能，将电路中各集成管脚编号标出。

2. 根据任务要求和所提供器件的功能，分析图2.10.1所示抢答电路的工作原理，要求按逻辑功能列出编码器编码表，写出逻辑函数式并变换为与非表达式，画出逻辑图，完成虚线框内编码器的设计。

【实验内容】

1. D 触发器逻辑功能测试

实验采用74LS175组件，它是上升沿触发的四D 触发器，它的清零端R D 和时钟脉冲端CP 是四个D 触发器共用的。

2. 任选其中一个D 触发器进行测试，接线图如图2.10.3所示。输入端接电平开关，输出端接发光二极管指示电平，按表2.10.1要求，观察Q 端状态的变化，将结果记录于表2.10.1中。

表3.2.1 D 触发器逻辑功能

图2.10.3 D 触发器逻辑功能测试图

3. 按设计好的抢答电路接线，电路安装完毕，即可进行调试。

4. 一般调试步骤如下：

⑴ 通电前检查：首先仔细检查电路各部分接线是否正确，检查电源、地线、信号线元器件引脚之间有无短路，器件有无接错。

⑵ 通电检查：接入电路所要求的电源电压，通电调试。观察电路中各部分器件有无异常现象，如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。

⑶ 单元电路调试：调试顺序按信号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后的整机联调创造条件。通过调试掌握必要的数据、波形、现象，然后对电路进行分析、判断，排除故障，完成调试要求。

⑷ 整机联调：整机联调时主要观察动态结果，检查电路的性能和参数，分析测量的数据和波形是否符合设计要求，对发现的故障和问题及时采取处理措施。

调试要点及顺序也可逆向，为避免因电路失控，蜂鸣器长鸣扰人，无论采取哪种调试顺

序，都把音响电路的调试放到最后，即其它电路调试完成后，再将其接入进行调试。

【实验报告要求】

1. 写出编码器设计过程（编码表、逻辑式、逻辑图）。

2. 画出完整的电路原理图。

3. 写出电路的工作原理。

4. 分析故障原因。

实验讲义电工电子学(三)

实验一直流电路一、实验目的 1．验证叠加原理和戴维南定理的内容,加深理解其内涵。 2．学习使用稳压电源。 3．掌握用数字万用表测量直流电量的方法。二、相关知识叠加原理是线性电路中的普遍性原理,它是指当有几个电源同时作用于线性电路时,电路中所产生的电压和电流等于这些电源分别单独作用时在该处所产生的电压和电流的代数和。在分析一个复杂的线性网络时,可以利用叠加原理分别考虑各个电源的影响,从而使问题简化,本实验通过测量各电源的作用来验证该原理。戴维南定理是指在线性电路中,任何一个有源二端网络总可以看做一个等效电源,等效电源的电动势就等于该网络的开路电压U O，等效电源的内阻R O等于该网络中所有电源置零(电压源短路,电流源开路)后所得无源网络的等效电阻。如图1—1所示有源二端网络图（a）可以由图（b）等效代替。利用戴维南定理可以把复杂电路化简为简单电路,从而使计算简化。（a）（b）图1—1 有源二端网络及其等效电路有源二端网络等效内阻R O的三种测量方法： 1．开路短路法。若图（a）的AB端允许短路，可以测量其短路电流I S，再测AB端的开路电压U O，则等效电阻R O=U O／I S。 2．外特性法。在AB之间接一负载电阻R L如图（a）所示，测绘有源二端网

络的外特性曲线U= f（I），该曲线与坐标轴的交点为U O和I S，则R O=U O／I S。 3．直接测量法。使有源二端网络中的电源置零（电压源短路，电流源开路），用万用表电阻挡直接测量AB端的阻值R O。三、预习要求 1．复习教材中有关叠加定理和戴维南定理的内容,掌握其基本要点,注意其使用条件。 2．阅读实验指导中有关仪器的使用方法： 3．预习本次实验内容，作好准备工作。（1）熟悉实验线路和实验步骤。（2）对数据表格进行简单的计算。（3）确定仪表量程。四、实验线路原理图图1—2 叠加定理实验线路图图1—3 戴维南定理实验原理图图1—4 戴维南等效电路五、实验设备

电工电子实验指导书

电工电子技术实验指导书实验一日光灯电路及功率因数的改善一、实验目的 1、验证交流电路的基尔霍夫定律。 ⒉了解日光灯电路的工作原理。 ⒊了解提高功率因数的意义和方法。二、实验仪器及设备 ⒈数字万用表一块 ⒉交流电流表一块 ⒊ZH－12电学实验台 ⒋日光灯管、镇流器、电容器、起辉器各一个三、实验原理 ⒈日光灯工作原理：日光灯电路由灯管、启动器和镇流器组成，如图5-1所示。 ①日光灯：灯管是内壁涂有荧光物质的细长玻璃管，管的两端装有灯丝电极，灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物，管内充有稀薄的惰性气体和少量的水银蒸汽。它的起辉电压是400～500V，起辉后管压降只有80V左右。因此，日光灯不能直接接在220V电源上使用。图5-1 日光灯的原理电路

②启辉器：相当于一个自动开关，是由一个充有氖气的辉光管和一个小容量的电容器组成。辉光管的两个金属电极离得相当近，当接通电源时，由于日光灯没有点亮，电源电压全部加在启动器辉光管的两个电极之间，使辉光管放电，放电产生的热量使到“U”形电极受热趋于伸直，两电极接触，这时日光灯的灯丝通过电极与镇流器及电源构成一个回路。灯丝因有电流通过而发热，从而使氧化物发射电子。同时，辉光管两个电极接通时，电极间的电压为零，辉光放电停止，倒“U”形双金属片因温度下降而复原，两电极分开，回路中的电流突然被切断，于是在镇流器两端产生一个瞬间高压。这个高感应电压连同电源电压一起加在灯管的两端，使热灯丝之间产生弧光放电并辐射出紫外线，管内壁的荧光粉因受紫外线激发而发出可见光。小电容用来防止启燃过程中产生的杂散电波对附近无线电设备的干扰。 ③镇流器：它的作用一是在灯管起燃瞬间产生一高电压，帮助灯管起燃；二是在正常工作时，限制电路中的电流。 ⒉提高功率因数的意义和方法在电力系统中，当负载的有功功率一定，电源电压一定时，功率因数越小，线路中的电流就越大，使线路压降、功率损耗增大，从而降低了电能传输效率，也使电源设备得不到充分利用。因此，提高功率因数具有重大的经济意义。在用户中，一般感性负载很多。如电动机、变压器、电风扇、洗衣机等，都是感性负载其功率因数较低。提高功率因数的方法是在负载两端并联电容器。让电容器产生的无功功率来补偿感性负载消耗的无功功率以减少线路总的无功功率来达到提高功率因数的目的。四、实验内容及步骤 ⒈了解日光灯的各部件及其工作原理 ⒉按图5-2接好线路，电容器先不要接入电路。

《电工电子学》实验报告三相交流电路实验报告

中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：电工电子学实验名称：三相交流电路实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：在线提交实验报告学生姓名：任永胜学号：1995738000111年级专业层次：年级：1903 层次：高起专专业：机电一体化技术学习中心：府谷奥鹏学习中心提交时间：2019年11月1日

二、实验原理答： 1. 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系，三相电路中，负载的连接分为星形连接和三角形连接两种。一般认为电源提供的是对称三相电压。（1）星形连接的负载如图1所示：图1 星形连接的三相电路 A、B、C表示电源端，N为电源的中性点（简称中点），N' 为负载的中性点。无论是三线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流：（下标I表示线的变量，下标p表示相的变量）在四线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和，即端线之间的电位差（即线电压）和每一相负载的相电压之间有下列关系：

当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线电流等于零，而线、相电压满足：（2）三角形连接的负载如图2所示：其特点是相电压等于线电压：线电流和相电流之间的关系如下：当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，此时线、相电流满足： 2.不对称三相电路在三相三线制星形连接的电路中，若负载不对称，电源中点和负载中点的电位不再相等，称为中点位移，此时负载端各相电压将不对称，电流和线电压也不对称。在三相四线制星形连接的电路中，如果中线的阻抗足够小，那么负载端各相电压基本对称，线电压也基本对称，从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。但由于负载不对称，因此电流是不对称的三相电流，这时的中线电流将不再为零。在三角形连接的电路中，如果负载不对称，负载的线、相电压仍然对称，但线、相电流不再对称。如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。 3.三相负载接线原则

电工实验讲义

电工学实验讲义目录实验一、验证基尔霍夫定律和叠加定理 (1) 实验二一阶动态电路研究 (4) 实验三交流电路参数的测量 (8) 实验四日光灯电路的连接及功率因数的提高 (11) 实验五三相电路的研究 (14) 实验六三相电路相序及功率的测量 (17)

实验一、验证基尔霍夫定律和叠加定理一、实验目的 1、验证基尔霍夫电流、电压定律。加深对基尔霍夫定律的理解。 2、加深对电流、电压参考方向的理解。 3、验证叠加定理。 4、正确使用直流稳压电源盒万用表。二、实验仪器 1、电路分析实验箱 2、直流毫安表 3、数字万用表三、实验原理 1、基尔霍夫电流定律 (KCL): 在集总电路中 , 任何时刻 , 对任一节点 , 所有支路电流的代数和恒等于零。 2、基尔霍夫电压定律 (KVL): 在集总电路中 , 任何时刻 , 沿任一回路所有支路电压的代数和恒等零。图1.1 基尔霍夫定律原理电路图 3、叠加原理叠加原理不仅适用于线性直流电路，也适用于线性交流电路，为了测量方便，我们用直流电路来验证它。叠加定理可简述如下：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电路中产生的电流（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，电路结构也不作改变。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 R 1 E 1 B I 3

率。其电路原理图及电流的参考方向如图1.2所示。图1.2 叠加原理电路原理图分别测量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，将所测得的结果与理论值进行比较。四、实验内容及步骤 (一)验证基尔霍夫定律 1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向 , 可采用如图1.1中 I 1 、 I 2、 I 3所示。 2、按图 1.1 所示接线。 3、按图 1.1.分别将 U S1、U S2 两路直流稳压电源接入电路 , 令 U S1=3V,U S2=6V, R 1= R 2= R 3=1K ?。 4、将直流毫安表串联在I 1 、I 2、I 3支路中 ( 注意 : 直流毫安表的 "+ 、 -" 极与电流的参考方向 ) 5、确认连线正确后 , 再通电 , 将直流毫安表的值记录在表1.1内。 6、用数字万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值 , 记录在表1.1 内。表1.1 测量数据记录表实验电路图如图1.3所示 E B B B +

电工学实验

实验一日光灯电路及功率因数的提高一、实验目的 1. 了解日光灯的工作原理； 2. 了解提高功率因数的意义； 3. 掌握提高感性负载功率因数的方法。二、实验原理说明 1、日光灯各元件的联接及其工作过程日光灯结构如图1-1所示，K 闭合时，日光灯管不导电，全部电压加在启辉器两触片之间，使启辉器中氖气击穿，产生气体放电，此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀与固定片接通，于是有电流通过日光灯管的灯丝和镇流器。短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开，电路中的电流突然减小；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应电动势，使日光灯管两端电压产生 400至 500V 高压，灯管气体电离，产生放电，日光灯点燃发亮。日光灯点燃后，灯管两端的电压降为100V 左右，这时由于镇流器的限流作用，灯管中电流不会过大。同时并联在灯管两端的启辉器，也因电压降低而不能放电，其触片保持断开状态。 2、功率因数提高的意义和方法对于一个无源一端口网络，如图1-2所示，其所吸收的有功功率P=UIcos Φ其中 cos Φ 称为功率因数。要提高感性负载的功率因数，可以用并联电容器的办法，使流过电容器中的无功电流分量与感性负载中的无功电流分量互相补偿，以减小电压和电流之间的相位差，从而提高了功率因数。提高负载的功率因数有很大的经济意义，一方面它可以充分发挥电源设备的利用率，另一方面又可以减少输电线路上的功率损失，提高电能的传输效率。图1-1 日光灯电路

三、实验设备表1-1 实验仪器和设备序号名称型号与规格按表1-2并联电容C，令U=220V不变，将测试结果填入表1-2 中。

电工电子学(含模拟实验)第三次作业

第三次在线作业单选题(共40道题) 收起 1.（ 2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. ?D、. 我的答案：D 此题得分：2.5分2.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. ?D、. 我的答案：C 此题得分：2.5分3.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：A 此题得分：2.5分4.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、.

?D、. 我的答案：B 此题得分：2.5分5.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. ?D、. 我的答案：B 此题得分：2.5分6.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. ?D、. 我的答案：D 此题得分：2.5分7.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：B 此题得分：2.5分8.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：C 此题得分：2.5分

9.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：C 此题得分：2.5分10.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：C 此题得分：2.5分11.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：C 此题得分：2.5分12.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：B 此题得分：2.5分13.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、.

14.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：B 此题得分：2.5分15.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：A 此题得分：2.5分16.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：C 此题得分：2.5分17.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、. 我的答案：A 此题得分：2.5分18.（2.5分） ?A、. ?B、. ?C、.

《电工学》实验指导书

实验一戴维宁定理一、实验目的 1.加深对戴维宁定理的理解； 2.学习有源二端网络等效电动势和等效内阻的测量方法； 3.熟悉稳压电源、数字万用表的使用；二、实验器材 1.数字万用表一块 2.直流稳压电源两台 3.电阻若干只 4.导线若干根 5.面包板两块三、实验原理简述任何一个线性有源二端网络都可以用一个电动势为E 、内阻为R 0 的等效电压源代替。如图1-1所示。等效电压源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U OC ，如图1-2（a ）所示。等效电压源的内阻R O 就是有源二端网络除源后（有源二端网络变为无源二端网络）两端之间的等效电阻，如图1-2（b ）所示。除源是指将原有源二端网络内所有电源的作用视为零，即将理想电压源视为短路、理想电流源视为开路。（a ）原电路（b ）戴维宁等效电路图1-1 戴维宁等效电路（a ）开路电压（b ）等效电阻图1-2 等效量的求解在电路分析中，若只需计算某一支路的电流和电压，应用戴维宁定理就十分方便。只要将该待求支路划出，其余电路变为一个有源二端网络，根据戴维宁定理将其等效为一个电压源，如图1-1（b ）所示。只要求出等效电压源的电动势E 和内阻R O ，则待求支路电流即为 L R R E I += 四、实验内容和步骤 1.实验电路连接及参数选择

实验电路如图1-3所示。由R1、R2 和R3 组成的T 型网络及直流电源U S 构成线性有源二端网络。可调电阻箱作为负载电阻R L。图1-3 验证电路在实验台上按图1-3所示电路选择电路各参数并连接电路。参数数值及单位填入表1-1中。根据图1-3给出的电路及实验步骤1 所选择参数计算有源二端网络的开路电压U OC、短路电流I SC 及等效电阻R O 并记入表1-2中。图1-4测开路电压U OC 图1-5 测短路电流I SC （1）开路电压U OC 可以采用电压表直接测量，如图1-4所示。直接用万用表的电压档测量电路中有源二端网络端口（N-P）的开路电压U OC，见图1-4，结果记入表1-2中。（2）等效内阻R O 的测量可以采用开路电压、短路电流法。当二端网络内部有源时，测量二端网络的短路电流I SC，电路连接如图1-5 所示，计算等效电阻R O= U OC/ I SC，结果记入表1-2中。表1-2 开路电压、短路电流及等效电阻R O 实验记录

电工电子技术实验指导书新100518

《电工电子》实验指导书海南经贸职业技术学院二○一○年三月十二日

实验一万用表的使用 ——直流电压、直流电流和电阻的测量一、实验目的 1.学会对万用表转换开关的使用和标度尺的读法，了解万用表的内部结构； 2.学会较熟练地使用万用表正确测量直流电和直流电流； 3.学会较熟练地使用万用表正确测量电阻。二、实验器材 1.万用表一块 2.面包板一块 3.恒压电压源一台 4.导线若干根 5.电阻若干只三、实验内容及步骤图1-1 1.电阻的测量（1）未接成电路前分别测量图1-1电路的各个电阻的电阻值，将数据记录在表1；再按图1-1所示连成电路，并将图中各点间电阻的测量和计算数据记录在表2中，注意带上单位。表1-1电阻测量 2.直流电流、电压的测量开启实训台电源总开关，开启直流电源单元开关，调节电压旋钮，对取得的直流电源进行测量，测量后将数据填入表1-2中。 2 U S 2

万用表：主要用来测量交流直流电压、电流、直流电阻及晶体管电流放大位数等。现在常见的主要有数字式万用表和机械式万用表两种。（1）数字式万用表在万用表上会见到转换旋钮，旋钮所指的是次量的档位： V～：表示的是测交流电压的档位 V- ：表示的是测直流电压档位 MA ：表示的是测直流电压的档位 Ω(R)：表示的是测量电阻的档位 HFE ：表示的是测量晶体管电流放大位数万用表的红笔表示接外电路正极，黑笔表示接外电路负极。优点：防磁、读数方便、准确（数字显示）。（2）机械式万用表机械式万用表的外观和数字表有一定的区别, 但它们俩的转挡旋钮是差不多的,档位也基本相同。在机械表上会见到有一个表盘，表盘上有八条刻度尺：标有“Ω”标记的是测电阻时用的刻度尺标有“～”标记的是测交直流电压.直流电流时用的度尺刻标有“HFE”标记的是测三极管时用的刻度尺标有“LI”标记的是测量负载的电流.电压的刻度尺标有“DB”标记的是测量电平的刻度尺（3）万用表的使用数字式万用表：测量前先打到测量的档位，要注意的是档位上所标的是量程，即最大值；机械式万用表：测量电流、电压的方法与数学式相同，但测电阻时，读数要乘以档位上的数值才是测量值。例如：现在打的档位是“×100”读数是200，测量传题是 200×100=20000Ω=20K，表盘上“Ω”尺是从左到右，从大到小，而其它的是从左到右，从小到大。（4）注意事项调“零点”(机械表才有)，在使用表前，先要看指针是指在左端“零位”上，如果不是，则应小改锥慢慢旋表壳中央的“起点零位”校正螺丝，使指针指在零位上。万用表使用时应水平放置(机械才有)，测试前要确定测量内容，将量程转换旋钮旋到所示测量的相应档位上，以免烧毁表头，如果不知道被测物理量的大小，要先从大量程开始试测。表笔要正确的插在相应的插口中，测试过程中，不要任意旋转档位变换旋钮，使用完毕后，一定要将不用表档位变换旋钮调到交流电压的最大量程档位上。测直流电压电流时，要注意电压的正、负极、电流的流向，与表笔相接 (时)正确，千万不能用电流档测电压。在不明白的情况下测交流电压时，再好先是从大的挡位测起，以防万一。

电工学实验指导书汇总Word版

电工学实验指导书武汉纺织大学实验一直流电路实验 (1)

实验二正弦交流电路的串联谐振 (4) 实验三功率因数的提高 (6) 实验四三相电路实验 (9) 实验五微分积分电路实验 (12) 实验六三相异步电动机单向旋转控制 (14) 实验七三相异步电动机正、反转控制 (16) 实验八单相桥式整流和稳压电路 (18) 实验九单管交流放大电路 (19) 实验十一集成运算放大器的应用 (24) 实验十二组合逻辑电路 (26) 实验十三移位寄存器 (29) 实验十四十进制计数器 (33)

实验一直流电路实验一、实验目的: 1．验证基尔霍夫定律 2．研究线性电路的叠加原理 3．等效电源参数的测定二、实验原理： 1．基尔霍夫定律是电路理论中最重要的定律之一，它阐明了电路整体结构必须遵守的定律，基尔霍夫定律有两条即电流定律和电压定律。电流定律：在任一时刻，流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，换句话来说就是在任一时刻，流入到电路中任一节点的电流的代数和为零，即∑I=0。电压定律：在任一时刻，沿任一闭合回路的循行方向，回路中各段电压降的代数和等于零，即 ∑U=0。 2．叠加原理：n个电源在某线性电路共同作用时，它们在电路中任一支路中产生的电流或在任意两点间所产生的电压降等于这些电源单独作用时，在该部分所产生的电流或电压降的代数和。三、仪器设备及选用组件箱: 1．直流稳压电源 GDS----02 GDS----03 2．常规负载 GDS----06 3．直流电压表和直流电流表 GDS----10 四、实验步骤： 1．验证基尔霍夫定律按图1—1接线，（U S1、U S2分别由GDS---02，GDS---03提供）调节U SI=3V，U S2=10V，然后分别用电流表测取表1—1中各待测参数，并填入表格中。 2．研究线性电路的叠加原理 ⑴将U S2从上述电路中退出，并用导线将c、d间短接，接入U S1，仍保持3V，测得各项电流，电压，把所测数据填入表1—2中；

电工学电子技术实验讲义

电工与电子技术实验讲义

实验一晶体管共射极单管放大电路一、实验目的（1）熟悉电子电路实验中常用的示波器、函数信号发生器的主要技术指标、性能及使用方法。（2）掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。（3）学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。（4）掌握放大器电压放大倍数、输入电阻* 、输出电阻* 的测试方法。二、实验原理图2-1为电阻分压式工作点稳定的共射极单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R F 和R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号i u 后，在放大器的输出端便可得到一个与i u 相位相反、幅值被放大了的输出信号0u ，从而实现了电压放大。图2-1 共射极单管放大器实验电路在图2-1电路中，当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管V 的基极电流IB 时(一般5-10倍)，则其静态工作点可用下式估算 )(E F C C CC CE F E BE B E R R R I U U R R U U I ++-=+-= 电压放大倍数 //(1)C L u be F R R A r R β β=-++ 输入电阻 be B B i r R R R ////21= 输出电阻 C R R ≈0 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据；在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质的放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

电工电子学课程实验教学大纲

《电工电子学》课程实验教学大纲(一) （材料科学专业，环境工程专业，轮机工程，热能与动力专业）一、课程基本情况 1、课程名称：电工电子学实验 Experimet of Electrotechnics and Electronics 2、课程编号：132000771 3、课程类别：专业基础 4、实验课性质：独立设课 5、课程总学时：材料科学专业，环境工程专业80学时，轮机工程，热能与动力122学时 6、实验学时：32学时， 7、实验学分：1学分 8、先修或同修课程：高等数学，物理学，电工电子学 9、适用专业：材料科学专业，环境工程专业，轮机工程，热能与动力专业 10、大纲执笔：应用电子教研室王艳红职称：副教授 11、大纲审批：

12、制定时间：2006年3月19日二、实验教学目的和任务《电工与电子学》是非电类专业一门很强的技术基础课程，其实验是课程的重要部分，是非电类专业的必修课。随着科学技术的迅速发展，理工科大学生不仅需要掌握电路与电子学方面的基本理论，而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科研能力。通过该课程的学习，使学生巩固和加深电路与电子学的基本知识，通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力，其中以培养学生实践基础和实践理论为主，为专业实践能力、创新能力，奠定扎实的基础。同时注意培养学生实事、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作和学习后续课程打下良好的基础。三、实验教学基本要求本课程是非电类专业的技术基础课程，根据非电类专业的特点及要求。它把测量方法、仪器仪表的原理及使用融在相应的实验中，培养学生的实际工作能力。通过课程的实践与教学，学生应达到以下要求。 1、进一步巩固和加深对电路、模拟电子技术、电机、继电接触控制基本知识的理解，提高综合运用所学知识、独立设计电路的能力。 2、掌握仪器仪表的工作原理，能正确使用仪器设备，掌握测试方法和测试技能。

电工技术实验指导书..

目录项目一基尔霍夫定律 (1) 项目二三相交流电路 (3) 项目三常见低压电器的识别、安装和运用 (5) 项目四三相异步电动机具有过载保护自锁控制线路 (7) 项目五三相异步电动机的正反转控制 (9) 项目六三相异步电动机Y-△减压起动控制 (11) 项目七模拟照明线路安装 (13)

项目一基尔霍夫定律一、实验目的 1、学会直流电压表、电流表、万用表的使用； 2、学习和理解基尔霍夫定律； 3、学会用电流插头、插座测量各支路电流；二、原理说明基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流正方向，此方向可预先任意设定。三、实验设备表1-1 四、实验内容与步骤（一）基尔霍夫定律实验线路如图1-1所示。图1-1

1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的I1、I 2、I3，并熟悉线路结构，掌握各开关的操作使用方法。 2、熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、－”两端。 3、分别将两路直流稳压源（一路如E1为+12V；另一路，如E2接0～30V可调直流稳压源接入电路）接入电路，令E1 =12V，E2 =6V；然后把开关K1打置左边、K2打置右边（E1和E2共同作用）。 4、将电流表插头分别插入AB、BC、BD三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。（注意另外两个未测量支路的缺口要用导线连接起来） 5、用万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，分别记录在表1-1中。（注意电路中三个未测量支路电流缺口均要用导线连接起来）表1-1 五、实验注意事项 1、所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。 2、防止电源两端碰线短路。 3、若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表时的“+、－”极性。倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针可正偏，但读得的电流值必须冠以负号。 4、用电流插头测量各支路电流时，应该注意仪表的极性，及数据表格中“+、－”号的记录。 5、注意仪表量程的及时更换。

电工学试题讲义

电工学试题一简答题 1 变压器的作用答案：电压变换、电流变换、阻抗变换难易程度：A级做题时间2分 2 三相异步电动机的调速方法答案：变频调速、改变极对数调速、绕线式异步机转子回路串电阻调速难易程度：A级做题时间2分 3 电路中产生暂态过程的原因答案：电路中发生换路、电路中具有储能元件难易程度：A级做题时间2分 4 串联谐振答案：在R、L、C串联电路中，当X L=X C时，则电路中电压与电流同相，此时电路阻抗最小，电流最大难易程度：A级做题时间2分 5三相异步电动机的起动性能答案：起动电流大、起动时转矩小、起动时功率因数低难易程度：B级做题时间2分 6热继电器对三相异步电动机的保护作用是答案：过载保护、断相保护难易程度：A级做题时间2分 7 为防止因电气设备内部绝缘损坏或受潮引起漏电及外壳带电所造成的触电事故，常采用哪几种保护方法答案：接地保护；接零保护；漏电保护开关难易程度：A级做题时间3分 8列出直流电动机的各种励磁方式答案：他励式、并励式、串励式、复励式、永磁式难易程度：B级做题时间4分 9 三相鼠笼式异步电动机的降压起动方法有哪几种答案：Y—△；自耦变压器；定子绕组串电阻难易程度：B级做题时间3分 10 晶闸管由导通变为关断的条件答案：阳极加反向电压；阳极电流小于晶闸管的维持电流难易程度：A级

做题时间2分 11．对伺服电动机控制性能的要求：答案：①反应迅速②转速与控制电压成正比③在任何转速条件下，电机都能稳定运行④改变控制电压的极性能使电机反转难易程度：B级做题时间5分 12 绕线式异步电动机的转子电路中串联适当电阻以后，可以使电机性能有哪方面变化答案：减少起动电流；提高起起时的功率因数；提高起动转矩；降低稳定运转转速难易程度：B级做题时间2分 13.什么是叠加原理？答案：对于线性电路，任何一条支路中的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。则就是叠加原理。难易程度：A级做题时间2分 14.何谓正弦交流电路？答：是指含有正弦电源（激励）而且电路各部分所产生的电压和电流（响应）均按正弦规律变化的电路。难易程度：A级做题时间2分 15 何谓二极管的最大整流电流答案指二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。难易程度：B级做题时间2分 16 串联反馈? 答:如果反馈信号与输入信号串联,反馈电路的输出端与放大电路的输入端串联,这就是串联反馈。难易程度：B级做题时间2分 17.滤波器的作用? 答案减小整流电压的脉动程度,以适合负载的需要。难易程度：A级做题时间2分 18 模拟电路和数字电路的区别？答案模拟电路的电信号是随时间连续变化的模拟信号；数字电路的电信号是不连续变化的脉冲信号。难易程度：A级做题时间2分 19：寄存器的作用？答案寄存器是用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。难易程度：A级做题时间2分二选择题

电工电子技术实验指导书(第二版

电工电子技术实验指导书（第二版）江淼编江苏科技大学南徐学院 2012.1

前言实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的实践能力和创新精神具有特殊的作用。电工电子技术实验是电工课程重要的实践性教学环节。其目的一方面是帮助学生理论联系实际，巩固和加深对所学基本理论的理解，提高学生分析问题和解决问题的能力；另一方面使学生得到电工和电子实践技能的基本训练，树立工程实践观点和严谨的科学作风。学生在每次实验前，必须认真学习，明确实验目的，理解实验原理，掌握实验步骤，了解实验所需的设备和仪器、仪表的规格、使用条件和使用方法。实验过程中，必须严格遵守实验室的各项规章制度和安全操作规程，认真进行实践操作，严格遵守“先接线后通电，先断电后拆线”的操作程序，重视人身和设备的安全，服从教师的指导。实验结束时，需将实验数据经指导教师检查后，方可拆除电路，并在做好仪器设备的整理和环境清洁工作后，方可离开。实验结束后，要认真整理分析实验数据，写出数据真实、条理清楚、内容完整的实验报告。实验报告格式如下：（1）实验目的（2）实验原理：包括实验原理和相关公式。（3）实验任务：列出具体实验内容与要求，画出实验电路图，拟定主要步骤和数据记录表格。（4）实验仪器与设备：列出实验所需用的仪器与设备的名称，型号，规格和数量等（5）注意事项：实验中应注意哪些问题。（6）实验结论与分析：根据实验数据分析实验现象，对产生的误差，分析其原因，得出结论。将原始数据或经过计算的数据整理为数据表，曲线或相量图应在方格纸上绘制。对实验中出现的问题进行讨论，得出结论。（7）回答“任务书”中提出的问题或思考题。其中（1）~（3）和（7）的部分内容在预习阶段完成。实验报告应在规定时间准时交给指导老师，否则不能进行下次实验。

电工实验讲义

实验一功率因数的提高一.实验目的 (1) 了解提高功率因数的意义和方法 (2) 学习如何使用功率表二.实验内容以日光灯电路为例,研究电感性电路功率因数的提高三.实验仪器和设备名称型号或规格数量日光灯电路实验板30w-40w 1 交流电压表0-1A 1 交流电流表0-300V 1 功率表D-34W 1 电容箱0-8F 1 单掷单刀开关自制 1 单掷双刀开关 1 电流表插座板 1 四. 实验方法说明用户中电感性负载较多,其功率因数较低,导致电能传输效率降低,发电设备容量得不到充分利用.为了提高经济效益,通常在负载断并联适当的电容器来提高功率因数.本实验以日光灯为例,研究并联于电感性负载上的电容器对提高电路功率因数的作用,同时研究功率因数随并联电容量变化而变化的规律。

日光灯电路主要由灯管和镇流器组成，见图5（a ），是一个功率因数较低的电路，灯管工作时，可以认为是一个电阻负载R ，镇流器是一个带铁心的线圈，可看作是由一个等效电阻r 和一个电感L 相串联的元件，如图5（b ）所示。为了提高功率因数，可在日光灯电路两端并联适当的电容器。由于日光灯电路的电流波形不是正弦波，因而会给实验结果带来一定的误差。图5 本实验线路图如图6（a ）所示，图6（b ）是实验电路的接线图。由图6（a ）可见，电路消耗的功率为 ?cos UI P = 故电路功率因数为： UI P = ?cos

图6 因此，测出电路的电压，电流和功率的数值后，就可由上式求得电路的功率因数。实验的主要操作步骤如下：（1）按图6（b）线路接线，闭合DK2后再合上电源开关DK1，测量电源电压U，灯管电压U1，流器电压U2，记于表4中。表4 （2）分开DK2，从电容C＝0开始依次递增电容量至8μ。将各次测得I、I1、I C、P数值记入表5内。

叠加原理的验证实验(电工学实验)

叠加原理的验证一、实验目的 1．验证叠加定理，加深对该定理的理解。 2．掌握叠加原理的测定方法。 3．加深对电流和电压参考方向的理解。二、实验原理与说明对于一个具有唯一解的线性电路，由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压，是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。图2-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1，在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2，如图2-1(a)所示。为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。当电压源Us 不作用，即Us=0时，在Us 处用短路线代替；当电流源Is 不作用，即Is=0时，在Is 处用开路代替；而电源内阻都必须保留在电路中。（1）设电压源Us 单独作用时（电源源支路开路）引起的电压、电流分别为'1U 、' 2U 、'1I 、'2I ，如图2-1(b)所示。（2）设电流源单独作用时（电压源支路短路）引起的电压、电流分别为"1U 、 "2U 、"1I 、"2I ，如图2-1(c)所示。这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。验证叠加定理，即验证式（2-1）成立。

"1'11U U U += " 2'22U U U += "1'11I I I += 式（2-1） "2'22I I I += 四、实验内容实验线路如图6-1所示，用TT-DG-003挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V ，接入U 1和U 2处。 2. 令U 1电源单独作用（将开关K 1投向U 1侧，开关K 2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表2-1。 2122

《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 -

南邮电工电子实验复习资料与试卷

南京邮电大学电工电子实验复习资料与试卷一、实验操作 1、信号与系统操作实验请复习所做的实验。主要掌握的要点： ①由所给的电路转换出该电路的电压传输函数H（s）=V2(s)/V1(s)，并能把传输函数化成Multisim所需的标准形式: (A)算子S在分子的幂次不高于分母的幂次。 (B)因需用积分器仿真，算子S (C)分母的常数项化成1。 ②能画出完整的系统模拟框图。是负反馈项，其系数正、负异号后送输入端加法器。 (5)分母中为1的常数项不用任何运算模块例如1：画出幅频和相频图例如2：画出幅频和相频图

2、操作题如下图所示，写出该图的传输函数H(S)（V1是输入信号、V2是输出信号）。画出题中电路对应的系统模拟框图。（20分）写出传输函数H(S)（10分）画出题中电路对应的系统模拟框图（10?分）在Multisim2001环境中，测试该系统模拟电路的幅频特性相关参数。（10分）(需包含半功率点与谐振频率点) 设计由DAC0832完成。根据实验课题的要求输出正负斜率锯齿波上升或下降的台阶数大于或等于16个台阶，可用4位二进制数，根据输出电压选定数字输入端。输出电压的计算公式为：其中：VREF 参考电压，Dn 是二进制数转换为等值的十进制数。由输出电压的计算公式可知，4位二进制数接在不同的数字输入端，转换的Dn 值不同，输出电压也就不同。假设：输入的二进制数为“0000～1111”，当接在D0～D3端时：

Dn=D3+D2+D1+D0=8+4+2+1=15,若V REF为5V时， U0=-(5/256)×15=—0.29V; 当接D3～D6端时： Dn=D6+D5+D4+D3=64+32+16+8=120, U0=-(5/256)×120=—2.34V 当接D4～D7端时： Dn=D7+D6+D5+D4=128+64+32+16=240, U0=-(5/256)×240=—4.6875V 注意：输出电压U0 讨论： LM324运放的输出是一个对管，～–3.5V。所以，U0的输出不能超出+3.5V 在开关K2K1的控制下，实现三种不同波形的输出。当K2K1＝01时，转换器输入的二进制数为0000～1111为加法计数; 当K2K1＝10时，转换器输入的二进制数为1111～0000为减法计数；当K2K1＝11时，转换器先输入0000～1111,再输入1111～0000为16进制（或八进制）的可逆计数器。

三相交流电路-电工电子学实验报告

实验报告课程名称：电工电子学指导老师：张伯尧成绩：___ _ 实验名称：三相交流电路一、实验目的和要求二、实验设备三、实验内容四、实验结果五、心得一、实验目的一、实验目的 1．学习三相交流电路中三相负载的连接。 2．了解三相四线制中线的作用。 3. 掌握三相电路功率的测量方法。二、主要仪器设备 1. 实验电路板 2. 三相交流电源（220V） 3. 交流电压表或万用表 4. 交流电流表 5. 功率表 6. 单掷刀开关 7. 电流插头、插座三、实验内容 1. 三相负载星形联结按图1接线，图中每相负载采用三只白炽灯，电源线电压为220V。图1

1) 测量三相四线制电源各电压（注意线电压和相电压的关系）。 U UV/V U VN/V U WU/V U UN/V U VN/V U WN/V 217．0218．0217．0127．0127.0127.3 表1 2)按表2内容完成各项测量，并观察实验中各电灯的亮度。表中对称负载时为每相开亮三只灯；不对称负载时为U相开亮1只灯，V相开亮2只灯，W相开亮3只灯。测量值负载情况相电压相电流中线电流中点电压 U UN’/V U VN’/V U WN’/V I U/A I V/A I W/A I N/A U N’N/V 对称负载有中线1241241240.26 3 0.26 3 0.26 5 00 无中线126.1126.8126.50.26 3 0.26 3 0.26 6 0 1.1 不对称负载有中线1241251240.09 2 0.17 6 0.26 6 0.1560 无中线168144770.10 5 0.18 8 0.21 6 051.9 表2 2. 三相负载三角形联结按图2接线。测量功率时可用一只功率表借助电流插头和插座实现一表两用，具体接法见图3所示。接好实验电路后，按表3内容完成各项测量，并观察实验中电灯的亮度。表3中对称负载和不对称负载的开灯要求与表2中相同。三相负载三角形联结记录数据