综合电子技术实验箱应用实验报告

电子科技大学光电信息学院

课程设计论文

课程名称 题目名称 电子技术综合实验 基于FPGA设计电子秒表系统

学 号

姓 名

指导老师

起止时间

2013年 9月 10日

摘要

摘 要

本文介绍了使用VHDL开发FPGA的流程，重点介绍了电子秒表的设计。该设计以VHDL作为硬件开发语言，以ISE作为软件开发平台，准确的实现了计数、清零、暂停等功能。使用ModelSim仿真软件对VHDL程序做了仿真，并完成了综合布局布线，最终下载到芯片Spartan-3，测试结果良好。 关键字：FPGA，VHDL，ISE，

ModelSim，电子秒表。 ABSTRACT

ABSTRACT

This paper describes the FPGA using VHDL development process, focusing on the design of electroni

电子科技大学 电子工程 学院

实 验 报 告

实验名称 现代电子技术综合实验

姓名： 学号： 评分： 教师签字

电子科技大学教务处制

电 子 科 技 大 学

实 验 报 告

学生姓名： 学号： 指导教师： 实验地点： 实验时间：

一、 实验室名称： 电子技术综合实验室 二、 实验项目名称：现代电子技术综合实验 三、 实验学时： 40

四、 实验目的与任务：

1、 熟悉系统设计与实现原理 2、 掌握KEIL C51的基本使用方法 3、 熟悉SMART SOPC实验箱的应用 4、 连接电路，编程调试，实现各部分的功能 5、 完成系统软件的编写与调试

五、 实验器材

1、 PC机一台

2、 示波器、SMART SOPC实验箱一套

六、 实验原理、步骤及内容 （一）试验要求

1)、程序开始后：当核心板上LED的D1~D8只有第1个发光二极管亮时，同时第1个数码管显示数字1，其余显示‘-’ ；持续0.5秒之后，只有第2个发光二极管亮，同时第2个数码管显示数字2，

其余显示‘-’ ；再过0.5秒，只有第3个发光二极管亮，

实验一 三相半波可控整流电路实验

一、实验目的

了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作情况。

二、实验所需挂件及附件

三、实验线路及原理

三相半波可控整流电路用了三只晶闸管，与单相电路比较，其输出电压脉动小，输出功率大。不足之处是晶闸管电流即变压器的副边电流在一个周期内只有1/3 时间有电流流过，变压器利用率较低。图3.1中晶闸管用DJK02 正桥组的三个，电阻R 用D42 三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式，Ld电感用DJK02面板上的700mH，其三相触发信号由DJK02-1 内部提供，只需在其外加一个给定电压接到Uct端即可。直流电压、电流表由DJK02 获得。

1

图3.1 三相半波可控整流电路实验原理图

四、实验内容

(1)研究三相半波可控整流电路带电阻性负载。

(2)研究三相半波可控整流电路带电阻电感性负载。

五、预习要求

阅读电力电子技术教材中有关三相半波整流电路的内容。

六、思考题

(1)如何确定三相触发脉冲的相序，主电路输出的三相相序能任意改变吗？

(2)根据所用晶闸管的定额，如何确定整流电路的最大输出电流？

七、实验方法

(1)DJK02和DJK02-1上的“触

专业综合实践题目

一、综合实践目的

1.熟悉使用MATLAB仿真软件的电力电子模块，掌握在该软件下原理图的绘制、调试、参数设置及仿真方法。

2.通过实践巩固掌握各种实验电路的接线方法、工作原理及不同负载条件下的仿真波形。

3.调试实验装置的参数，分析不同负载条件下的仿真波形，体会课本中理想条件下的波形与实践中实际参数下所得波形的异同，分析原因，以便对理论知识掌握的更加深刻透彻。

二、综合实践理论基础和核心内容

1.电力电子技术的理论知识及观测各种电量波形的方法是本次综合实践的理论基础。主要包括单相半波相控整流电路、单相桥式全控整流及有源逆变电路、三相桥式相控整流及有源逆变电路、直流斩波电路、单相交流调压电路等几种典型电路的接线原理，工作原理及不同负载条件下的波形分析。同时必须掌握在MATLAB软件中仿真电路、观测波形的方法，以便顺利完成实践的任务要求。

2．本次综合实践的核心内容是在使用MATLAB软件准确绘制各种原理图的基础上，调试、仿真电路，记录各种电量参数值，观测及分析不同负载条件下的仿真波形，对比电路中源参数变化而导致的波形变化，分析原因，在运用理论的同时巩固和升华理论。

三、综合实践具体内容和记录

1. 单相半波相控整流电路实验

1).分别绘制如图1、

实 验 报 告

课程名称： 电力电子技术

指导教师： 戴永涛 班 级： 供配电142 姓 名： 覃俊杰、张凯琦、谢林宏 学 号：20140459、20142380、20140442 成绩评定： 指导教师签字：

2016 年 6 月 1 日

实验一、 单结晶体管触发电路

一、实验目的

(1) 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2) 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤与方法。

(3) 熟悉与掌握单结晶体管触发电路及其主要点的波形测量与分析。 二、实验所需挂挂箱及附件

序号 1 2 3 4 型 号 MEC01 电源控制屏 PAC14 晶闸管触发电路组件 PAC09A 交直流电源、变压器及二极管组件 双踪示波器 备 注 该控制屏包含“三相交流电源”等模块 该挂箱包含“单结晶体管触发电路”等模块 该挂箱包含单相同步变压器等几个模块 自备 三

实 验 报 告

课程名称： 电力电子技术

指导教师： 戴永涛 班 级： 供配电142 姓 名： 覃俊杰、张凯琦、谢林宏 学 号：20140459、20142380、20140442 成绩评定： 指导教师签字：

2016 年 6 月 1 日

实验一、 单结晶体管触发电路

一、实验目的

(1) 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2) 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤与方法。

(3) 熟悉与掌握单结晶体管触发电路及其主要点的波形测量与分析。 二、实验所需挂挂箱及附件

序号 1 2 3 4 型 号 MEC01 电源控制屏 PAC14 晶闸管触发电路组件 PAC09A 交直流电源、变压器及二极管组件 双踪示波器 备 注 该控制屏包含“三相交流电源”等模块 该挂箱包含“单结晶体管触发电路”等模块 该挂箱包含单相同步变压器等几个模块 自备 三

湖南工程学院

实验一 锯齿波同步移相触发电路实验

一、实验目的

(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。

三、实验线路及原理

锯齿波同步移相触发电路的原理图如图1-11所示。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见1-3节和电力电子技术教材中的相关内容。

四、实验内容

(1)锯齿波同步移相触发电路的调试。

(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、预习要求

(1)阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相 触发电路的内容，弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。

(2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题

(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?

(2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关?

(3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大?

七、实验方法

(1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%，而“交流调速

湖南工程学院

实验一 锯齿波同步移相触发电路实验

一、实验目的

(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。

三、实验线路及原理

锯齿波同步移相触发电路的原理图如图1-11所示。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见1-3节和电力电子技术教材中的相关内容。

四、实验内容

(1)锯齿波同步移相触发电路的调试。

(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、预习要求

(1)阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相 触发电路的内容，弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。

(2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题

(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?

(2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关?

(3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大?

七、实验方法

(1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%，而“交流调速

实验一 单相桥式半控整流电路

整流二极管两端电压UVD1的波形。顺时针缓慢调节移相控制电位器RP1，使其阻值逐渐增大，观察并记录在不同α角时Ud、UVT、UVD1的波形，测量相应电源电压U2和负载电压Ud的数值，记录于下表中。计算公式：

Ud = 0.9U2(1+cosα)/2

α U2 Ud(记录值) Ud/U2 Ud(计算值) 30° 225 183.3 0.827 186.3 60° 225 155.2 0.695 150 90° 225 102.5 0.434 100.1 120° 225 52.5 0.2435 49.9 150° 225 11.5 0.05 12.9 (3) 单相桥式半控整流电路带电阻、电感性负载

①将单结晶体管触发电路的移相控制电位器RP1逆时针调到阻值最小位置、按下电源控制屏DJK01上的停止按扭断开主电路电源后，将负载换成电阻、电感性负载，即将平波电抗器Ld(70OmH)与电阻R（双臂滑线变阻器和灯泡串联构成）串联。 ②断开开关S1，先不入接续流二极管VD3。接通主电路电源，顺时针缓慢调节移相控制电位器RP1，使其阻值逐渐增大，用示波器观察控制角α在不同角度时的Ud、UVT

数字电子技术实验报告册

电工电子实验教学中心

数字电子技术课程组

北京信息科技大学

目 录

实验一 集成逻辑门电路参数的测试 ........................................................................... 3 实验二 门电路功能测试 ............................................................................................. 8 实验三 组合逻辑电路的设计 ................................................................................... 12 实验四 触发器应用设计实验 ................................................................................. 16 实验五 计数、译码、显示电路的设计 .........................................................