电子技术应用实验教程实验报告综合篇(含答案)_UESTC-大三上

第 一 部 分 常用电子测量仪器的使用

第一部分常用电子测量仪器的使用

本部分主要涉及实验要用到的三种仪器：数字示波器、信号发生器和稳压电源。学生在自学了《电子技术应用实验教程综合篇》（后称教材）第一章内容后，填空完成这部分的内容。

一、学习示波器的应用，填空完成下面的内容

示波器能够将电信号转换为可以观察的视觉图形，便于人们观测。示波器可分为模拟示波器和数字示波器两大类。其中，模拟示波器以连续方式将被测信号显示出来；而数字示波器首先将被测信号抽样和量化，变为二进制信号存储起来，再从存储器中取出信号的离散值，通过算法将离散的被测信号以连续的形式在屏幕上显示出来。我们使用的是数字示波器。

使用双踪示波器，能够同时观测两个时间相关的信号。信号通过探头从面板上的通道1和通道2 端送入，分别称为CH1和CH2。

在使用示波器时，需要注意以下几点： （1）正确选择触发源和触发方式

触发源的选择：如果观测的是单通道信号，就应选择该信号作为触发源；如果同时观测两个时间相关的信号，则应选择信号周期大（大/小）的通道作为触发源。 （2）正确选择输入耦合方式

应根据被观测信号的性质来选择正确的输入耦合方式。如图1.1所示，输入耦合方式若设为交流（AC），将阻挡输入信号的直流成分，示波器只显示输入的交流成分；耦合方式设为直流（DC），输入信号的交流和直流成分都通过，示波器显示输入的实际波形；耦合方式设为接地（GND），将断开输入信号。

UAC5VCH1Y通道1V0（A）tDCU图1.1 输入耦合开关示意图0（B）tUU5V2V01V-2Vt0t（C）图1.2 被测信号实际波形图1.3 不同输入耦合方式时的波形

已知被测信号波形如图1.2所示，则在图1.3中，C为输入耦合方式为交流（AC）时的

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波形，A为输入耦合方式为直流（DC）时的波形，B为输入耦合方式为接地（GND）时的波形。

（3）合理调整扫描速度 调节扫描速度旋钮，可以改变荧光屏上显示波形的个数。提高扫描速度，显示的波形少；降低扫描速度，显示的波形多。在实际测试时，显示的波形不应过多，以保证时间测量的精度。

（4）波形位置和几何尺寸的调整

观测信号时，波形应尽可能处于荧光屏的中心位置，以获得较好的测量线性。正确调整垂直衰减旋钮，尽可能使波形幅度占一半以上，以提高电压测量的精度。为便于读数，一般我们调节Y轴位移使0V位置位于示波器显示窗口中的暗格上。

数字示波器中被测信号0V标志位于示波器屏幕显示区的左侧。 在使用示波器前，需要检查示波器探头的好坏。简述检查的方法。

将示波器输出的校准信号显示在示波器上，调节示波器的旋钮，使波形显示如图1.4所示。若波形如图1.5所示，0V标志位于波形的中间位置，则原因为输入耦合方式选为交流。

图1.4图1.5 图1.6

若所测得的校准信号波形如图1.6所示，图中信号的幅度为30V，则原因为探头开关设置和示波器上探头衰减系数设置值未匹配，比如探头开关设置为1?，而示波器上探头衰减系数选为10?。

在实验原始记录纸上画出示波器上显示的波形，目的是方便课后对数据的分析和整理。如图1.7所示，同一个被测信号处于示波器的不同位置，若需要在记录纸上画出这两个波形中，哪一个更容易画呢？图（A）。

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第 一 部 分 常用电子测量仪器的使用

（A）（B）

图1.7

所以，在画示波器上的波形前，最好先调节旋钮使波形的关键点位于示波器的暗格上，

这样在画图时容易定位。

二、学习信号发生器的应用，填空完成下面的内容

实验中，信号发生器（又称信号源）的作用是为被测电路提供输入信号。你所使用的信号发生器型号为。

在使用信号源之前，需要检查开路电缆线，检查方法为：

用信号源产生一个1kHz的三角波，并在示波器上显示出来。信号源的开路电缆线应接在50?输出端口。调节直流偏置（OFFSET）旋钮，使输出的直流偏置为0V，调节旋钮，使在示波器观测到的三角波的峰峰值为10V。

用信号源产生一个1kHz的TTL信号，并在示波器上显示出来。信号源的开路电缆线应接在TTL/CMOS端口。在示波器上调整TTL信号的位置如图1.8所示，则在记录纸上画出波形并记录参数，如图1.9所示。在记录时不仅要画出波形的形状，还要记录0V的位置，垂直和水平方向的挡位选择，这样才能在数据整理时从图中得到波形参数。

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图1.8图1.9

测试可知，该TTL信号的低电平为 0V ，高电平为3V，周期为1ms ，频率为1000Hz。 三、学习直流稳压电源的应用，填空完成下面的内容

实验中，直流稳压电源的作用是为被测电路提供稳定的直流电压或电流。你所使用的稳压电源型号为______________________。该稳压电源能输出连续可调的输出电压和稳流电流，可同时显示双路输出电压和电流，且具有三（两）路输出。

使用稳压电源输出10V的稳定电压，具体调节方法为：

四、实验数据的整理

在完成实验后，需要将实验的原始数据进行整理，并将数据以表格或图形的方式表示出来。整理后的数据应完备，输入、输出各项参数应准确；图形应清晰，输入、输出波形应一列排出，坐标轴纵轴对齐，横轴单位长度的选取应便于时序的观察；周期信号应在波形中至少表达出一个完整的周期并在波形图上标出周期和幅度。

在坐标纸上画出实验所测得的波形时，应在图上标出相关的参数。不仅要正确描述波形的形状，而且要将相关参数标在图上。例如，原始数据记录如图1.9所示，则整理后的波形图，如图1.10。

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第 一 部 分 常用电子测量仪器的使用

v(V) 3 2 1 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 t(ms)

图1.10

已知原始数据记录波形如图1.11所示，在图1.12的坐标纸上画出整理后的波形图。

1.11图1.12

已知原始数据记录波形如图1.13所示，在图1.14的坐标纸上画出整理后的波形图。

1.13图1.14

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图图

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第 二 部 分 实验报告

电子技术应用实验 实验报告（二）

学生姓名：学号：报告评分： 实验地点：实验时间：指导老师：

一、实验项目名称

触发器实现波形整形及脉冲延时的研究—2 二、实验学时

三、实验目的

四、实验器材

五、实验原理（可另加附页） 1．单稳态触发器

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2．用与非门构成的单稳态触发器

微分型单稳态触发器如图2.1.10所示。

C3C2&ab&c1VVoutVi?in300P4n7R6R510047k500RW2

图2.1.10 微分型单稳态触发器

电路的工作原理为：

该电路的触发条件为负脉冲触发（正脉冲触发/负脉冲触发）。

电路中，元件C2，R5构成输入微分电路；C3，R6，RW2构成微分定时电路。 根据图中参数，输出Vout脉宽tw≈ (0.32~3.6)μs。

若在实验中需要测试Vin，Vi?，Va，Vb，Vc，Vout的波形，测试时都选择Vin为触发源，那么触发边沿应选择下降沿（上升沿/下降沿）触发。

3．集成单稳态触发器CD4098

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第 二 部 分 实验报告

根据实验原理，回答下列问题： （1）单稳态触发器的作用有B D E。

A. 波形变换B. 脉冲整形 C. 鉴幅 D. 延时 E. 定时

（2）用示波器测试如图2.1.1所示波形Q1，若想在示波器上准确地读出窄脉冲的宽度，下面的水平扫描时基档位中设置哪个最为合适？C。

Q15μs0t

图2.1.1 正脉冲的波形

A. 100μs B. 10μs C. 1μs D. 100ns 3）集成单稳态触发器有两种类型：可重触发 和不可重触发。 （4）图2.1.10所示的微分型单稳态触发器的暂态持续时间和输入信号的脉冲宽度有关吗？没有（有/没有）。若已知暂态持续时间tw=2?10?6s，若用TTL信号作为输入触发信号，则该TTL信号的频率不能大于500KHz。

六、实验内容、实验数据整理及结果分析

测试用与非门构成的如图2.1.10所示的微分型单稳态触发器电路。 实验电路图为：

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（1）输入Vin接TTL信号，当输入信号频率分别为100kHz和5kHz时，观察输入微分电路的输出Vi?和输入波形的关系，得出结论。

（2）当输入Vin接5kHz TTL信号，RW2调至中间位置，用双踪示波器观测并测试Vin和Vi?，Va，Vb，Vc，Vout的波形。在右面的坐标纸上画出Vin和Vi?，Va，Vb，Vc，Vout的波形，并在图中标出相关参数值。

（3）通过改变RW2，测试此电路输出Vout中暂稳态的最大及最小定时时间twmin和twmax。

实验结果分析：

七、实验中的故障及解决办法

1．常见故障及解决办法

现象：微分型单稳态触发器电路输入微分电路的输出不是对输入信号的微分。

解决办法：请检查输入信号是否为TTL信号，并且注意输入信号频率与输入微分电路参数的关系。

2．你在实验中遇到过哪些故障？说明故障现象以及你是如何检查和排除故障的

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第 二 部 分 实验报告

（3）写出实验步骤和测试方法，设计实验记录表格

（4）进行安装、调试及测试，排除实验过程中的故障

（5）分析、总结实验结果

十、思考题

1．555定时器，CO端为电压控制端，当它悬空时，触发电平分别为多少？当它接固定电平VCO时，触发电平分别为多少？

CO端悬空时，触发电平分别为2V13cc和3Vcc；当它接固定电平VCO时，触发电平分别为V1CO和2

VCO。

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2．对于本次实验中用555定时器构成的多谐振荡器，其振荡周期和占空比的改变与哪些因素有关？若只需改变周期，而不改变占空比，应调整哪个元件参数？

用555定时器构成的多谐振荡器振荡周期和占空比的改变与电路中的R1、R2、C有关。若只需改变周期，而不改变占空比，应调整电容C的参数。

3．对于本次实验中用555定时器构成的多谐振荡器电路，若利用实验板上的资源实现其输出矩形波的振荡频率约为300Hz，占空比约为60%，应如何选择外接元件R和C ？（实验板上的资源见教材90页）

先确定C的值，再确定两个电阻的值。

C=0.1μF，计算得R1≈10K?，R2≈20K?，取R1=10K?，R2=22K? C=0.01μF，计算得R1≈100K?，R2≈190K?，取R1=100K?，R2=190K?（100K+68K+22K）。

十一、总结及心得体会

十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议（有则写，没有可以不写）

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第 二 部 分 实验报告 学生姓名：学号：

座位号： 实验原始数据记录（三）

用555定时器构成多谐振荡器。

（1）按图2.2.3（a）连接电路，取R1=R2=100 k?，C1=0.01?F、C=0.01?F。用双踪示波器观察并记录VC、VO波形，注意记录各输出电压幅值以及输出波形的周期。（示波器探头设置为10×）

用双踪示波器观测VC和VO的波形为：

示波器的输入耦合方式：

记录波形参数：

（2）改变C=0.1?F或改变电阻R1=R2=10 k?。分别测试输出信号的频率和占空比，记录相应数据于表2.2.2中。

表2.2.2 R、C参数变化测试表

R1=R2=100 k? C=0.1?F f= 占空比= R1=R2=100 k? C=0.01?F f= 占空比= R1=22k?，R2=10k? C=0.01?F f= 占空比=

（选作）

试将接在VC处的示波器探头由10×改为1×，重新测试上表中最后一行的数据，比较示波器探头输入电容对电路参数测试的影响。

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第 二 部 分 实验报告

电子技术应用实验 实验报告（四）

学生姓名：学号：报告评分： 实验地点：实验时间：指导老师：

一、实验项目名称

555集成定时器的应用—2 二、实验学时

三、实验目的

四、实验器材

五、实验原理（可另加附页）

1．用555定时器构成单稳态触发器

用555定时器构成单稳态触发器如图2.2.4（a）所示。

VCC R R1 4 8 C6 1 VC V2 i V555 3 Vo i’ 7 R2 C C2 5 1

（a）

图2.2.4单稳态触发器

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/oic7.html