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北工大电子技术试验.doc

发布时间：2022-06-06 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：13.45M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    实验室学生守则
    《电子技术实验-I》课程简介
    实验基础知识
    一、实验的基本过程
    二、实验操作规范和常见故障检查方法
    三、数字集成电路概述、特点及使用须知
    四、数字电路的测试方法
    实验一 电子仪器使用方法
    数字电路实验部分
    实验二 　常用门电路的功能测试
    实验三 　组合逻辑电路分析与设计
    实验四 　中规模集成组合逻辑器件的应用
    实验五 　触发器功能测试及应用
    实验六 　计数器和寄存器的实际应用
    实验七 　定时电路的实际应用
    模拟电路实验部分
    实验八 单管共射放大电路
    实验九 集成功率放大器
    实验十 　负反馈放大电路
    实验十一 集成运算放大器应用（一）
    实验十二 集成运算放大器应用（二）
    实验十三 有源滤波器
    实验十四 RC正弦波振荡电路
    实验十五 波形发生电路
    实验十六 集成稳压器
    实验十七 压控振荡器
    EDA实验部分
    实验十八 单管共射放大电路（仿真）
    实验十九 压控振荡器（仿真）
    实验二十 数码管扫描显示电路
    目 录 实验室学生守则....................................................................................................2 《电子技术实验-I》课程简介............................................................................. 3 实验基础知识 ........................................................................................................7 一、实验的基本过程....................................................................................7 二、实验操作规范和常见故障检查方法................................................... 9 三、数字集成电路概述、特点及使用须知............................................. 12 四、数字电路的测试方法 ..........................................................................16 实验一 电子仪器使用方法....................................................................17 数字电路实验部分 ..............................................................................................27 实验二 常用门电路的功能测试........................................................... 27 实验三 组合逻辑电路分析与设计 ....................................................... 32 实验四 中规模集成组合逻辑器件的应用........................................... 35 实验五 触发器功能测试及应用........................................................... 41 实验六 计数器和寄存器的实际应用 ................................................... 45 实验七 定时电路的实际应用................................................................49 模拟电路实验部分 ..............................................................................................54 实验八 单管共射放大电路....................................................................54 实验九 集成功率放大器 ........................................................................60 实验十 负反馈放大电路 ........................................................................64 实验十一 集成运算放大器应用（一） ................................................... 68 实验十二 集成运算放大器应用（二） ................................................... 73 实验十三 有源滤波器 ................................................................................75 实验十四 RC 正弦波振荡电路.................................................................79 实验十五 波形发生电路 ............................................................................82 实验十六 集成稳压器 ................................................................................85 实验十七 压控振荡器 ................................................................................89 EDA 实验部分 .....................................................................................................93 实验十八 单管共射放大电路（仿真） ................................................... 94 实验十九 压控振荡器（仿真）................................................................96 实验二十 数码管扫描显示电路................................................................97
    实验室学生守则 （一）学生在实验课前，必须认真预习，明确实验目的和要求，了解实验的 基本原理、方法、步骤，熟悉仪器设备的操作规程和注意事项，懂得 实验的安全知识，经实验教师检查合格后，才能进行实验。未预习或 预习未达到要求的及上课迟到十五分钟以上不准参加本次实验。 （二）实验前按指定的实验桌检查个人专用仪器、用具是否齐全完好。如有 缺损，应及时向实验教师或实验人员报告，不得随意挪用邻桌的仪器、 用具，不准随意动用实验室其它仪器设备。 （三）服从实验教师的指导，按规定格式做好原始记录，经教师审阅同意后 方可结束实验，原始记录必须有实验教师签字。并按照要求完成实验 报告。无签字或仿冒签字者本次实验成绩为零分。 （四）实验进行中不得脱离岗位，不能随意离开或到其他实验台。必须离开 时需经实验教师同意。 （五）要爱护仪器、用具，元器件、材料，实验后按原样摆放整齐。并将实 验台钥匙放回原处才能离开实验室。 （六）损坏、丢失实验室的设备器材，应立即报告实验教师或实验人员，并 进行登记，按我校《设备器材损坏丢失处理和赔偿办法》办理。 （七）禁止在实验室吸烟、打闹、随地吐痰、乱扔纸屑以及做与实验无关的 活动，保持室内安静、整洁。每次实验后，要将室内打扫干净，并按 照要求关好电、门、窗，保证实验室的安全。 （八）每学期上实验课前，由实验教师结合实验室具体情况，讲解本规则。 电工电子实验中心 2007 年 9 月 2
    《电子技术实验-I》课程简介 《电子技术实验-I》是一门单独设置的实验课程，其主要任务是完成与 《数字电子技术》和《模拟电子技术》理论课程相关的实验。由于课程体系 的调整，数字电子技术和模拟电子技术的理论课程改为在第三学期同时开 出，课时较多，难度较大。同时它们作为电子技术专业的基础课，对学生今 后的专业发展有着重要的影响，因此其相应的实验环节就显得十分重要。本 实验课程重在传授实验方法，建立基本概念，为下一步的综合性实践环节奠 定基础。 一、目的与任务： 本实验课的主要目的是通过完成数字电路和模拟电路的基本实验，使学 生对数字电路和模拟电路的基本知识有更多的感性认识，学会常用电子仪器 设备和工具的使用方法，熟悉电子技术实验的基本过程，初步了解 EDA 软 硬件设计的基本过程。同时通过实验使学生在科学态度、诚信精神、互助合 作、遵纪守法等多方面的综合素质有所提高。 主要任务有以下几项： 1、使学生掌握电子技术实验箱、实验台的使用方法，学会正确使用直 流稳压电源、万用表、示波器、信号源、毫伏表和失真仪等常用电子仪器。 2、学会正确使用常用工具、元器件和其他材料组装实验电路，完成调 试和测量记录，并结合理论知识对实验结果进行分析。 3、学习使用 EDA 手段实现数字电路和模拟电路的分析设计方法，了解 现代电子设计的新发展； 4、通过实验提高学生的动手操作能力，运用知识解决实际问题的能力， 培养学生的创新意识。 二、教学基本要求： 本课程作为一门单独设置的实验课程，虽然在教学安排上与相关理论课 相对独立，但要求学生必须具备相关的理论知识，即本课程是在学生学习了 数字电子技术、模拟电子技术相关知识的基础上进行的。有部分需要补充的 知识，实验老师将安排讲课或安排学生自学。 由于课时比较紧张，本课程特别强调实验的课前准备和课后制作。要求 学生做好每个实验的预习，实验室提供的时间主要是用来完成讲课、领材料、 3
    组装调试及最后验收，前期准备工作完成较好的学生基本可以在课内完成实 验任务，不能当堂完成任务的，需要利用开放时间继续实验。 每个实验都有具体要求，教师和学生应严格按照规定的内容进行实验， 保证基本内容，选作附加内容，根据完成情况进行考评。 三、实验项目与安排方式： 1、实验安排方式： 采取按课表上课与自由开放相结合方式，以便于管理和提高效率。由于 每个实验安排有一定学时的讲课内容，所以会首先安排整班实验，在保证预 习到位的前提下，实验课期间能够完成实验的基本内容。在课堂规定时间内 没有完成实验或希望做一些提高性实验的学生可以利用实验室开放时间完 成实验。根据实验内容和仪器配备情况，采取 1 人／组的形式。 2、实验内容：（2011-2012 第一学期） 序号 实验项目名称 性质 学时 人数 /组 开放 否 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 电子仪器使用方法 综合 4 常用门电路功能测试 验证 ２ 触发器功能测试及应用 设计 ３ 计数器和寄存器的应用 设计 ３ 定时电路的实际应用 设计 ２ 数码管扫描显示电路 综合 ６ 单管放大电路 验证 ３ 负反馈放大电路 验证 ３ 集成运算放大器应用(二) 设计 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 是 是 是 是 是 是 是 是 是 必做 或选 做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 4
    10 11 12 合计 RC 正弦波振荡电路 设计 3 压控振荡器（仿真） 综合 ４ 1 1 是 是 其它实验 ３６ 必做 必做 选作 四、综合成绩评定的方法： 本课程综合成绩的评定由两个部分组成，平时实验成绩和期末考试成 绩。平时实验成绩占课程总成绩的 60%，实验考试成绩占总成绩的 40%。 每个实验项目都有明确的要求和评分标准，每个单独的实验按 15 分进 行考核记录，最后将所有实验的成绩加权汇总，构成平时成绩。每个实验主 要考核预习情况（2 分）、实际操作（7 分）、实验报告（4 分）和实验作风 （2 分）。 考试成绩是指期末实验操作考试的成绩，实验考试采用抽签的方式，随 机抽取本学期做过的某个实验，实验内容经过适当调整后作为操作考试的题 目。根据具体情况，可以适当增加一些精炼的笔试内容。实验考试没有达到 50%分数者，不论平时成绩如何都不能通过本课程。 按照《北京工业大学实验教学管理条例》，学生应参加所有规定的实验 活动，才能具有参加实验考试的资格。实验考试成绩 由于总体学时比较紧张，同时考虑到学生之间的差异性，在实验内容的 安排上，大部分实验分为基本和选作两个部分，建议在规定时间内完成实验 内容，在开放时间完成实验基本内容者，实验成绩将酌情降低。鼓励学生利 用开放时间完成选做实验及其它的自主试验项目。学生应至少完成所有实验 的基本内容，并按时参加期末考试，否则不能通过本课程的考评。 五、实验说明 本实验课在数字电路和模拟电路的 EDA 设计方面，占用了一定的学时， 目的是使学生能够及时了解现代电子技术的新发展、新手段。但是即使是走 马观花地经历一下，所给出的课时也是十分有限的。因此需要学生自学一部 分知识，有些实验可能会在传统方式和现代方式之间交叉进行，需要有一个 5
    适应、调整的过程。 在实验的内容上，基本必做和附加选作的划分方面，也要考虑许多具体 情况。学生的理论课学习效果、预习效果、对实验成绩的期待程度都将影响 到能够基本完成的分量，本课程根据以往的学生的完成情况作为参考，规定 必做内容和选作内容，鉴于是新开设的实验课程，可能会出现一些临时性的 问题，实验室可能会根据实际情况做一些局部的调整。 6
    实验基础知识 随着科学技术的发展，数字集成电路的出现，特别是大规模集成电路的 出现，使数字电子技术在各个科学领域中都得到了广泛的应用，它是一门实 践性很强的技术基础课，对于一个数字设计者来说，其主要任务就是完成逻 辑构思，灵活地选择元器件，正确拼接等三项工作，就能完成一个逻辑系统 设计。近年来由于可编程逻辑器件的出现和微电子技术的发展，改变了数字 系统的程序方式，硬件的搭建被仿真所替代。在学习中不仅要掌握基本原理 和基本方法，更重要的是学会灵活应用、软硬结合。因此，需要配有一定数 量的实验，才能掌握这门课程的基本内容，熟悉各单元电路的工作原理，各 种集成电路芯片的逻辑功能和使用方法，从而有效地培养学生理论联系实际 和解决实际问题的能力，树立科学的工作作风。 一、实验的基本过程 实验的基本过程，应包括：确定实验内容、选定最佳的实验方法和实验 线路、拟出较好的实验步骤、合理选择仪器设备和元器件、进行连接安装和 调试、最后写出完整的实验报告。实验一般分为验证性实验和设计性实验， 对不同性质的实验，准备的重点和要求也有所不同。 验证性实验的实验内容、实验电路大都是预先指定的，那么对于验证性 实验来说，实验者的主观能动性体现的不多，实验者处于一种被动的位置， 实验的兴趣不那么强烈。正因为如此，对于验证性的实验，实验者预先弄清 楚实验目的和要求，就显得格外重要了。另外验证性实验所验证的理论、现 象都属于已知的范畴，因此对于实验中有可能出现的实验现象和实验结果， 应预先做出分析和估计。例如，正确的实验结果是什么？实验中是否会有异 常现象？产生的结果是什么？应该采取那些措施等等。否则对结果稀里糊 涂，似是而非，甚至做完了实验还不知道自己做的是什么内容和为什么要做 实验，以至于实验的收获甚微。 在进行电子电路实验时，充分掌握和正确利用集成器件及其构成的电子 电路独有的特点和规律，可以收到事半功倍的效果，对于完成每一个实验， 应做好实验预习、实验记录和实验报告等环节。 （一） 实验预习 认真预习是做好实验的关键。预习好坏，不仅关系到实验能否顺利进行， 而且直接影响实验效果。预习应按本教材的实验预习要求进行，在每次实验 7
    前首先要认真复习有关实验的基本原理，掌握有关器件使用方法，对如何着 手实验做到心中有数，通过预习还应做好实验前的准备，写出一份预习报告， 其内容包括： 1.绘出设计好的实验电路图，该图应该是逻辑图和连线图的混合，既便于 连接线，又反映电路原理，并在图上标出器件型号、使用的引脚号及元件数 值，必要时还须用文字说明。 2.拟定实验方法和步骤。 3.拟好记录实验数据的表格和波形座标。 4.列出实验所需元器件清单。 （二） 实验记录 实验原始数据记录是实验过程中获得的第一手资料。测试过程中所测试 的数据和波形必须和理论基本一致，所以记录必须清楚、合理、正确，若不 正确，则要现场及时重复测试，找出原因。实验原始数据记录应包括如下内 容： 1.实验任务、名称及内容。 2.实验数据和波形以及实验中出现的现象，从记录中应能初步判断实验的 正确性。 3.记录波形时，应注意输入、输出波形的时间及相位关系，在座标中上下 对齐。 4.实验中实际使用的仪器型号和编号以及元器件使用情况。 （三） 实验报告 实验报告是培养学生科学实验的总结能力和分析思维能力的有效手段， 也是一项重要的基本功训练，它能很好地巩固实验成果，加深对基本理论的 认识和理解，从而进一步扩大知识面。 实验报告是一份技术总结，要求文字简洁，内容清楚，图表工整。报告 内容应包括实验目的、实验内容和结果、实验使用仪器和元器件以及分析讨 论等，其中实验内容和结果是报告的主要部分，它应包括实际完成的全部实 验，并且要按实验任务逐个书写，每个实验任务应有如下内容： 1.实验课题的方框图、逻辑图（或测试电路）、状态图，真值表以及文 字说明等，对于设计性课题，还应有整个设计过程和关键的设计技巧说明。 2.实验记录和经过整理的数据、表格、曲线和波形图，其中表格、曲线 和波形图应充分利用专用实验报告及坐标纸，并且用三角板、曲线板等工具 描绘，力求画得准确，不得随手示意画出。 3.实验结果分析、讨论及结论，对讨论的范围，没有严格要求，一般应 对重要的实验现象、结论加以讨论，以便进一步加深理解，此外，对实验中 的异常现象，可作一些简要说明，实验中有何收获，可谈一些心得体会。 8
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