电子技术基础实验讲义
电 子 技 术 基 础 实 验 讲 义
目录第一部分基础型实验实验1基尔霍夫定律的验证实验2常用电子仪器的使用4实验3集成运算放大电路的基本应用9实验4基本逻辑门电路逻辑功能的测试.13第二部分综合设计型实验.16实验5译码器及其应用...16实验6计数器电路的设计.....20实验7振荡、计数、译码、显示电路的设计..25.28实验8报警电路的设计实验9光控音乐门铃的设计32
I 目录 第一部分 基础型实验 .1 实验 1 基尔霍夫定律的验证 .1 实验 2 常用电子仪器的使用 .4 实验 3 集成运算放大电路的基本应用 .9 实验 4 基本逻辑门电路逻辑功能的测试 .13 第二部分 综合设计型实验 .16 实验 5 译码器及其应用.16 实验 6 计数器电路的设计.20 实验 7 振荡、计数、译码、显示电路的设计.25 实验 8 报警电路的设计.28 实验 9 光控音乐门铃的设计.32
第一部分基础型实验实验1基尔霍夫定律的验证一。实验目的1验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。2.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围。3.加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。4.进一步掌握仪器仪表的使用方法。二，实验仪器设备1台1、RXDI-1A电路原理实验箱2、数字万用表1 台三实验原理（一）基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一，它阐明了电路整体结构必须遵守的规律，应用极为广泛。（1）基尔霍夫电流定律（简称KCL）是：在任一时刻，流入到电路任一节点的电流总和等于从该节点流出的电流总和，换句话说就是在任一时刻，流入到电路任一节点的电流的代数和为零。例如图1-1所示为电路中某一节点N，共有五条支路与它相连，五个电流的参考方向如图所示，根据基尔霍夫定律就可写出：I,+ 12+ 13=I4+ 15如果把基尔霍夫定律写成一般形式就是I=0。显然，这条定律与各支路上接的是什么样的元件无关，不论是线性电路还是非线性电路，它是普遍适用的。1s1N1213Us图1-1图 1-2（2）基尔霍夫电压定律（简称KVL）是：在任一时刻，沿闭合回路电压降的代数和为零。把这一定律写成一般形式，即为U=0。例如在图2-2所示的闭合回路中，电阻两端的电压参考极性如箭头所示，如果从节点a出发，顺时针方向绕行一周又回到a点，便可写出：U,+U2+U3-U4-Us=0显然，基尔霍夫电压定律也是和沿闭合回路上元件的性质无关，因此，不论是线性电路还是非线性电路，它是普遍适用的。（二）叠加原理几个电源在某线性网络中共同作用时，它们在电路中任一支路产生的电流或在任意两点间所产生的电压降，等于这些电源分别单独作用时，在该部分所产生的电流或电压降的代数和，这一结论称为线性电路的叠加原理。当不作用的电源置零时，电压源应视为短路，电流1
1 第一部分 基础型实验 实验 1 基尔霍夫定律的验证 一．实验目的 1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围。 3. 加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 4. 进一步掌握仪器仪表的使用方法。 二. 实验仪器设备 1、RXDI-1A 电路原理实验箱 1 台 2、数字万用表 1 台 三. 实验原理 （一）基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一，它阐明了电路整体结构必须遵守的规 律，应用极为广泛。 （1）基尔霍夫电流定律（简称 KCL）是：在任一时刻，流入到电路任一节点的电流总 和等于从该节点流出的电流总和，换句话说就是在任一时刻，流入到电路任一节点的电流的 代数和为零。例如图 1-1 所示为电路中某一节点 N，共有五条支路与它相连，五个电流的参 考方向如图所示，根据基尔霍夫定律就可写出： I1+ I2+ I3= I4+ I5 如果把基尔霍夫定律写成一般形式就是ΣI=0。显然，这条定律与各支路上接的是什么 样的元件无关，不论是线性电路还是非线性电路，它是普遍适用的。 图 1-1 图 1-2 （2）基尔霍夫电压定律（简称 KVL）是：在任一时刻，沿闭合回路电压降的代数和为 零。把这一定律写成一般形式，即为ΣU=0。例如在图 2-2 所示的闭合回路中，电阻两端的 电压参考极性如箭头所示，如果从节点 a 出发，顺时针方向绕行一周又回到 a 点，便可写出： U1+U2+U3-U4-U5=0 显然，基尔霍夫电压定律也是和沿闭合回路上元件的性质无关，因此，不论是线性电路 还是非线性电路，它是普遍适用的。 （二）叠加原理 几个电源在某线性网络中共同作用时，它们在电路中任一支路产生的电流或在任意两点 间所产生的电压降，等于这些电源分别单独作用时，在该部分所产生的电流或电压降的代数 和，这一结论称为线性电路的叠加原理。当不作用的电源置零时，电压源应视为短路，电流
源应视为开路。线性电路的齐次性（又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值）也将增加或减小K倍。四。 实验内容及步骤（一）基尔霍夫定律的实验线路如图1-3所示：151001KQ1211ABmAmA13R2mA612VU25100330Q5100ED图1-31.实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的I、12、I3所示。2.分别将两路直流稳压电源（如：一路U，为+12V电源，另一路U为0~24V可调直流稳压源）接入电路，令U,=6V，U,=12V。3．电路实验箱上的直流电流表分别接入三条支路中，记录电流值，此时应注意电流表的极性应与电流的假设方向一致。4.用数字万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，并记录在表1-1中。表 1-1被测量I,(mA),(mA)I,(mA)U, (V)U (V)Ur (V)UADUc1UABUDE(V)(v)(v)(V)计算值测量值误差（二）叠加原理的实验线路图如图1-4所示1、按图1-4电路接线，取U,=12V，U,为可调直流稳压电源，调至U,=+6V。51001KQI1AI2EBmAmA13(mA)0+6V+12VU14330Q510075100FDFIN4007n
2 源应视为开路。 线性电路的齐次性（又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小 K 倍 时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值）也将增加或减小 K 倍。 四. 实验内容及步骤 （一）基尔霍夫定律的实验线路如图 1-3 所示： 图 1-3 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、I2、I3所示。 2. 分别将两路直流稳压电源（如：一路 U2为+12V 电源，另一路 U1为 0~24V 可调直 流稳压源）接入电路，令 U1=6V，U2=12V。 3. 电路实验箱上的直流电流表分别接入三条支路中，记录电流值，此时应注意电流表 的极性应与电流的假设方向一致。 4. 用数字万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，并记录在表 1-1 中。 表 1-1 被测量 I1 （mA） I2 （mA） I3 （mA） U1（V） U2（V） UFA（V） UAB （V） UAD （V） UCD （V） UDE （V） 计算值 测量值 误差 （二）叠加原理的实验线路图如图 1-4 所示 1、按图 1-4 电路接线，取 U1=12V，U2为可调直流稳压电源，调至 U2=+6V
图 1-42、令U，单独作用时（使BC短接），用直流电流表和数字万用表测量各支路电流及各电阻元件两端电压，将数据记入表格1-2中。表1-2测量项目U1U2I112I3UFAUABUADUcDUDE(v)(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)(V)(V)(V)实验内容测量值3、令U，单独作用时（使FE短接），重复实验步骤2的测量，并记录。（表格自拟）4、令U，和U2共同作用时，重复上述的测量和记录。（表格自拟）5、取U2=+12V，重复步骤3的测量并记录。（表格自拟）五、注意事项实验过程中注意仪表量程的及时更换。六、实验报告1、根据实验数据，选定实验电路图3.3中的A节点，验证KCL的正确性。2、根据实验数据，选定实验电路图3.3中任一闭合回路，验证KVL的正确性。3、根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。4、实验总结及体会
3 图 1-4 2、令 U1单独作用时（使 BC 短接），用直流电流表和数字万用表测量各支路电流及各 电阻元件两端电压，将数据记入表格 1-2 中。 表 1-2 测量项目 实验内容 U1 （V） U2 （V） I1 （mA） I2 （mA） I3 （mA） UAB （V） UAD （V） UCD （V） UDE （V） UFA （V） 测量值 3、令 U2单独作用时（使 FE 短接），重复实验步骤 2 的测量，并记录。（表格自拟） 4、令 U1和 U2共同作用时，重复上述的测量和记录。（表格自拟） 5、取 U2=+12V，重复步骤 3 的测量并记录。（表格自拟） 五、注意事项 实验过程中注意仪表量程的及时更换。 六、实验报告 1、根据实验数据，选定实验电路图 3.3 中的 A 节点，验证 KCL 的正确性。 2、根据实验数据，选定实验电路图 3.3 中任一闭合回路，验证 KVL 的正确性。 3、根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。 4、实验总结及体会