2系《电工电子实践基础A（2）》教学计划（2017~2018）

《电工电子实践基础A（2）》教学计划（2017-2018）

一、基本情况

总学 时：32学时

学时比例：1（课内）：1（课外）

学   分：1学分

适用范围：2016级机械系本科生

先修课程：《电工学》、《电子技术》

实验教材：《电工电子技术实践》丁则信主编，机械工业出版社

实验地点：九龙湖校区电工电子实验楼，电子技术实验室

时    间：20018.03~ 2018.06

2. 作用和具体目标

《电工电子技术实践A（2）》是以《电工电子技术实践》为教材，与《电子技术》理论课程同时进行。本实践课程的教学目的是通过大纲所列内容的学习与实践，提高学生对数字电路和模拟电路的设计水平和工程实践能力。

三、教学方式与基本要求

1、在进实验室前做好与所作实验相关的预习工作，认真撰写实验预习报告并由任课老师课内检查，未完成实验预习报告者不得进行实验。预习报告内容为：实验目的、实验原理及实验电路，实验内容及方法、原始参数记录表格，如果是设计题要写出设计过程、画出原理图并标注参数；如果是验证题要写出理论计算过程以及数据。

2、实验在教师的指导下由学生独立完成，在原始参数记录表格中填写数据，记录所有要求观察的波形（必须记录在坐标纸上，并标注波形的各项参数）。

3、课后学生应独立规范地完成实验报告，严禁抄袭，抄袭者与被抄袭者一律记不及格，并

注明“抄袭”。下一次实验按时交阅上一次的实验报告。实验报告为：数据处理与误差分析、思考题、实验仪器、注意事项、分析讨论与创新。

最终交给老师的一份完整的实验报告格式如下：

（1）实验目的

（2）实验仪器设备（包括名称、型号）

（3）实验原理：不要照抄书上的，要简要概括。

（4）实验内容：

  a、实验要求

b、设计过程、理论计算过程

c、实验数据（记录实验数据时，书上已给出表格的按书上表格记录，没有的要自拟表格，原则上不允许不画表格记录数据；对于所有要求观察记录的波形，必须记录在坐标纸上，并标注波形的各项参数，特别注明的除外。）

d、数据分析

5）思考题：

4. 实验注意事项

（1）安全；人身安全、设备安全；

（2）防火；不允许在实验室抽烟；

（3）纪律：

a、不迟到、不早退；

b、不大声喧哗，不穿拖鞋进实验室；

c、不乱搬仪器；

d、保持实验室整洁、卫生，离开实验室前要做到仪器、凳子摆放整齐，桌面、抽屉、地面无垃圾。做完实验未按要求放置仪器、整理探头，未关仪器电源，在抽屉内外及地面丢弃杂物等，视情节记违纪一次，违纪三次者不得参加考试。

四、实验教学计划

五、教学内容安排

1、单级低频电压放大器

实验目的：

（1）掌握单级晶体管电压放大器静态工作点的设置与调整方法

（2）熟悉放大器的主要性能指标及其测试方法

实验内容：

（1）放大器静态工作点的调整及测量；

（2）放大器电压放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro的测量；

（3）观察静态工作点不同对输出波形的影响；

（4）测量放大器的最大不失真输出电压。

（5）上限频率f_H、下限频率f_L的测量。

注意事项：

（1）实验要求参见实验教材中的实验十一；实验教材中图2-6改为图1：

图1单管共射放大器

（2）静态工作点V_B、V_E、V_C应该用万用表直流电压档测量。

（3）一般采用教材中所述的间接测量法测量工作点电流I_CQ，即缓慢调整Rw，用万用表测量R_C两端的电压折算电流值。

（4）测量放大倍数时，双踪显示Vi、Vo，观察输出波形应不失真。

（5）观察静态工作点不同对输出波形的影响时要缓慢调整Rp，定性画出工作点偏高、偏低、适中三种情况的波形。

（6）测量f_H,f_L时应注意，f变化时信号源输入电压大小会略有变化，需调节，保持Vi=5mv不变。

2、差动放大器（虚拟实验）

实验目的：

（1）差动放大器应用；

（2）学习在虚拟电子实验台上进行静态工作点分析；

（3）用虚拟示波器测量电压波形，区分差模电压、共模电压；

（4）用Multisim分析放大器的频率特性。

实验内容：

（1）静态工作点的分析；

（2）差模电压放大倍数的分析

（3）频率特性的分析

（4）差模电压传输特性的分析

（5）共模电压放大倍数的分析

注意事项：实验要求参见实验教材中的实验十二。

3、运算放大器的应用

实验目的：

（1）了解理想运算放大器虚短、虚断概念，运放的线性运用，相位补偿，调零和平衡电阻的作用

（2）掌握由运放构成反向比例、同向比例放大器的工作原理，学会用示波器X-Y显示方式显示和测量电压传输特性的方法。

（3）双电源的接法。

（4）加法器的应用：直流偏置电压调整；波形的叠加

实验内容：

1. 反相输入比例运算电路；

a、输出电压及反相输入端电位测量

按图2所示电路接线，运放电源电压为±15V，R1=10kΩ，RF=100kΩ。输入直流信号Ui，测出输出电压Uo及反相端电位，测量结果填入表1中。

b、观察电压传输特性uo=f（ui）

输入信号为f=1kHz，ui=2V（有效值）的正弦交流电压，用示波器观察并记录输入Ui、输出Uo波形及其电压传输特性，测出电压传输特性转折点的坐标值，计算出线性工作区直线的斜率。

图2反相输入比例运算放大器电路

表1反相输入比例运算电路实验数据表

2. 同相输入比例运算电路

设计一电路，实现U₀=11U_i。输入信号为f=1kHz，ui=2V（有效值）的正弦交流电压，用示波器观察并记录输入Ui、输出Uo波形及其电压传输特性，测出电压传输特性转折点的坐标值，计算出线性工作区直线的斜率。

（3）设计一加法器，实现U₀=－（U_i1+5U_i2）。U_i1加频率为1KHz、幅度为5V（高电平为5V、低电平为0V）的方波信号，U_i2加频率为5KHz、峰峰值为0.2V的正弦波信号，用示波器观察输入电压Ui1、U_i2和输出电压U₀的波形，并测出相应的参数。

4、积分器、比较器的设计和调试方法

（1）积分器特性分析

（2）比较器电路的设计及分析；

实验内容：

（1）积分器；

（2）滞回比较器。

注意事项：（1）实验内容（1）参见教材中实验十三；实验内容（2）参见教材中实验十五；

（2）滞回比较器，用两只稳压管接成双向稳压电路。输入信号应足够大，运放才能工作至限幅区。

5、集成门电路与组合逻辑电路

实验目的：

（1）掌握用小规模集成电路（门电路）设计组合逻辑电路的方法

（2）掌握译码器等中规模集成电路的基本功能，以及用它们设计组合逻辑电路的方法

实验内容：

（1）用与非门设计BCD码制判别电路

用与非门设计一个组合逻辑电路，它接收一位8421BCD码B3B2B1B0，仅当2<B3B2B1B0<7时输出Y为1。

（2）用译码器和与非门设计全减器

用译码器74LS138和与非门构成一个一位二进制全减器。

6、D触发器电路设计

（1）D触发器的认识

（2）运用D触发器设计计数器、移位寄存器；

实验内容：

（1）用74LS74设计一个模十计数器（即0~9循环显示）

（2）广告流水灯设计

共有8个灯，要求用74LS138及74LS74设计电路，始终使灯为1暗7亮，且这一暗灯循环右移。搭试电路，将时钟脉冲接自单脉冲进行静态验证，观察每来一个脉冲暗灯的移动情况；将时钟脉冲接自连续脉冲，调低频率观察暗灯的移动情况。

（3）触发器逻辑功能测试（选做）

注意事项：为使工作可靠，不用的输入端应按逻辑功能要求接在高电平或低电平，不要悬空。

7、计数器电路设计

1. 时序逻辑电路的设计和调试方法；

2. 集成计数器等中规模集成时序逻辑电路的使用方法。

实验内容：

（1）设计简易数字钟

设已有周期为1min和周期为1h的时钟脉冲，要求用74LS161设计数字电子钟的“分”（0~59）或“时”（0~23）的计时电路，搭试电路进行静态验证，并动态观察且记录“分”或“时”计数电路中的时钟脉冲及计数器输出最高位的波形。

（2）序列发生器

用74LS161计数器设计一个01011序列信号发生器，搭接电路并用单脉冲进行静态验证；加入TTL连续脉冲，用示波器观察观察并记录时钟脉冲CLK、序列输出端的波形。

六、考试

综合成绩考核办法：

1、学习态度、遵守纪律、实验报告简洁完整，有创造性，书写完整20%

2、课堂实验：实验能力，主动分析和解决实验过程中所遇到问题的能力及实验情况，独立分析、解决问题能力                       40%

3、操作考试40%

总评按优、良、中、及格、不及格评分。

七、主要参考书

1、秦曾煌主编。《电工学》上册、下册（第五版）北京：高等教育出版社，1999年。

2、李桂安主编。《电工电子实践初步》南京：东南大学出版社，1999年。

3、王澄非主编。《电路与数字逻辑设计实践》南京：东南大学出版社，1999年。

4、王尧主编。《电子线路实践》南京：东南大学出版社，1999年。