电工技术与电子技术.docx

《电工技术与电子技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工技术与电子技术.docx（33页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、教育技术系 电工技术与电子技术实验指导电工技术与电子技术实验指导书（ 袁南辉）编 广东技术师范学院数字传媒实验中心二0 0六年五月六日目录电工技术与电子技术实验室规则 2实验报告的要求 3学生课前应做的准备工作 4基本实验技能和要求 5实验一 常用电子元件、常用仪器仪表的正确选择与使用 8实验二 电压源、电流源及实际电源两种模式等效变换的研究 9实验三 线性电路叠加性的研究 13实验四 三相电路电压、电流的测量 17实验五 一阶电路暂态过程的研究 21实验六 单管放大电路的研究 24实验七 设计型实验：组合逻辑电路设计 29实验八 计数器实验 31电工技术与电子技术实验室规则为了在实验中培养学

2、生严谨科学的作风，确保人身和设备的安全，顺利完成实验任务，特制定以下规则。（1）教师应在每次实验前对学生进行安全教育。（2）严禁带电接线或拆线。（3）接好线路后，要认真复查，确信无误后，方可接通电源。如无把握，须请教师审查。（4）发生事故时，要保持镇定，迅速切断电源，保持现场，并向教师报告。（5）如欲增加或改变实验内容，须事先征得教师同意。（6）非本次实验所用的仪器、设备，未经教师允许不得动用。（7）损坏了仪器、设备，必须立即向教师报告，并写出书面检查。责任事故要酌情赔偿。（8）保持实验室整洁、安静。（9）实验结束后，要拉下电闸，并将有关实验用品整理好。实验报告的要求实验报告所含具体内容要求如

3、下：（1）实验目的（2）课前完成的预习内容包括报告书所要求的理论计算、回答问题、设计记录表格等。（3）实验数据表格及处理此处所指数据是课后根据实验原始记录整理重抄的正式数据，并按指导书要求做必要处理。（4）实验总结即完成指导书所要求的总结、问题讨论及自己的心得体会。如有曲线，应在坐标纸上画出。学生课前应做的准备工作（1）阅读指导书，了解实验内容，明确实验目的，清楚有关原理。（2）事先完成正式实验报告中的“实验目的”和“实验预习”两项内容，特别是预习实验，必须在课前认真完成，否则不准做实验。（3）按实验指导书要求，设计原始数据记录表格，以备实验记录和课后整理用。基本实验技能和要求要求通过本课程的

4、实验，能使同学们掌握实验的基本技能，希望同学们在实验中注意培养和训练。1安全操作训练和科学作风培养（1）接线时最后接电源部分（拆线时应先拆电源部分），接完线后仔细复查。严禁带电拆、接线。出现事故时应立即断开电源，并向教师报告情况，检查原因。勿乱拆线路。（2）接完电路后，在开始实验前应做好准备工作调压器三端变阻器的可动端应放在无输出电压位置上，或放在线路中电流为最小的位置上。电压表、电流表或其他测量仪器（如万用表、数字万用表）的量程应置于经过估算的一挡或最大量程挡上。（3）合电源闸前要得到教师和同组人的允许。每次开始操作前应告诉同组的人，互相密切配合。加负荷或变电路参数时应监视各仪表，若有异常现

5、象，如冒烟、烤糊味、指针到极限位置、指针打弯等，应立即断电检查。（4）注意各种仪表仪器的保护措施，如电流表的短路开关（防止电动机启动电流冲击）；有些仪器用保险丝作过载保护，不得随便更换。监视仪表过载指示灯，过载跳闸机构，等等。（5）预操作（在实验前先操作和观察一下），其目的在于：看电路运行及仪表指示是否正常；看所测电量数据变化趋势，以便确定实验曲线取点；找出变化特殊点，作为取数据时的重点； 熟悉操作步骤。2一些实验技能（1）接线能力 合理安排仪表元件的位置，接线该长则长、该短则短，尽量做到接线清楚、容易检查、操作方便。 接线要牢固可靠。 先接电路的主回路，再接并联支路。有些电路，主电路电流大用

6、粗导线，控制电路电流小则用细导线。（2）合理读取数据点应通过预操作，掌握被测曲线趋势和找出特殊点：凡变化急剧时地方取点密，变化缓慢处取点疏。应使取点尽量少而又能真实反映客观情况。（3）正确、准确地读取电表指示值 合理选择量程，应力求使指针偏转大于23满量程时较为合适，同一量程中，指针偏转越大越准确。 在电表量程与表面分度一致时，可以直读。不一致时则先读分度数，即记下指针指示的格数，再进行换算，并注意读出足够的有效数字，不要少读或多读。（4）配合实验结果的有效数字选择曲线坐标比例尺，避免夸大或忽略实验结果的误差。3使用设备的一般方法（1）了解设备的名称、用途、铭牌规格、规定值及面板旋钮情况。（2

7、）着重搞清楚设备使用的极限值。 着重搞清楚设备情况。要注意其最大允许的输出值，如调压器、稳压电源有最大输出电流限制；电机有最大输出功率限制；信号源有最大输出功率及最大信号电流限制。 对量测仪表仪器，要注意最大允许的输入量。如电流表、电压表和功率表要注意最大的电流值或电压值。万用表、数字万用表、数字频率计、示波器等的输入端都规定有最大允许的输入值，不得超过，否则会损坏设备。对多量程仪表（如万用表）要正确使用量程，千万不能用欧姆挡测量电压或用电流挡测量电压等。 了解设备面板上各旋钮的作用。使用时应放在正确位置，禁止无意识地乱拨动旋钮。 正式使用设备前应设法判断其是否正常。有自校功能的可通过自校信号

8、对设备进行检查，如示波器有自校正弦波或方波，频率计有自校标准频率。实验一 常用电子元件、常用仪器仪表的正确选择与使用一、实验目的1学会识别常用电路元件。2学会用万用表测量元件的电阻值及判别元件的极性。3. 熟悉电压表、电流表、欧姆表的基本原理，学会校验电工仪表的基本方法。4掌握实验台上直流仪表、直流稳压电源、信号源、示波器的使用方法。二、实验要求在工业中心数摸实验室进行，演示为主，不要求写实验报告。实验二 电压源、电流源及实际电源两种模式等效变换的研究一、实验目的1掌握建立电源模型的方法。2掌握电源外特性的测试方法。3加深对电压源和电流源特性的理解。4研究电源模型等效变换的条件。 二、实验原理

9、说明1电压源和电流源电压源具有端电压保持恒定不变，而输出电流的大小由负载决定的特性。其外特性，即端电压U与输出电流I的关系Uf（I）是一条平行于I轴的直线。实验中使用的恒压源在规定的电流范围内，具有很小的内阻，可以将它视为一个电压源。电流源具有输出电流保持恒定不变，而端电压的大小由负载决定的特性。其外特性，即输出电流I与端电压U的关系If（U）是一条平行于U轴的直线。实验中使用的恒流源在规定的电流范围内，具有极大的内阻，可以将它视为一个电流源。2实际电压源和实际电流源实际上任何电源内部都存在电阻，通常称为内阻。因而实际电压源可以用一个内阻Rs和电压源Us串联表示，其端电压U随输出电流I增大而降

10、低。在实验中，可以用一个小阻值的电阻与恒压源串联来模拟一个实际电压源。实际电流源用一个内阻Rs和电流源Is，并联表示，其输出电流I随端电压U增大而减小。在实验中，可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来模拟一个实际电流源。3.实际电压源和实际电流源的等效互换一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个电压源Us与一个电阻Rs串联表示；若视为电流源，则可用一个电流源Is与一个电阻Rs并联来表示。若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。实际电压源与实际电流源等效变换的条件为：（1）取实

11、际电压源与实际电流源的内阻均为Rs；（2）已知实际电压源的参数为Us和Rs，则实际电流源的参数为Is=Us/Rs和Rs；若已知实际电流源的参数为Is和Rs，则实际电压源的参数为UsIsRs和Rs。三、实验任务与步骤1.测定电压源（恒压源）与实际电压源的外特性实验电路如2-1图所示，图中的电源Us用恒压源中的+5V输出端，Rl取200的固定电阻，R2取470的电位器。调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，将电流表、电压表的读数记入表2-1中。图2-1 图2-2表1电压源（恒压源）外特性数据R2I（mA）U（V）在图2-1电路中，将电压源改成实际电压源，如图2-2所示。图2-2中内阻Rs取51的固

12、定电阻，调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，将电流表、电压表的读数记入表2-2中。 表2-2实际电压源外特性数据R2（）I（mA）U（V）2研究电源等效变换的条件按图23电路接线，其中图23a、b中的内阻Rs均为51，负载电阻R均为200。在图a电路中，Us用恒压源中的+5V输出端，记录电流表、电压表的读数。然后调节图b电路中的恒流源Is，令两表的读数与图a的数值相等。记录Is之值，验证等效变换条件的正确性。 图2-3a 图2-3b四、实验设备1.电工电子教学实验台：直流数字电压表、直流数字电流表、双路恒压源（030v可调）、恒流源（0500mA可调）。2.实验所需的各种元件、接插件。五、实

13、验注意事项1在测电压源外特性时，不要忘记测空载（I0）时的电压值；测电流源外特性时，不要忘记测短路（U0）时的电流值。注意恒流源负载电压不可超过20V，负载更不可开路。2换接线路时，必须关闭电源开关。3直流仪表的接入应注意极性与量程。六、实验思考题1电压源的输出端为什么不允许短路？电流源的输出端为什么不允许开路？2说明电压源和电流源的特性。其输出是否在任何负载下能保持恒值？3实际电压源与实际电流源的外特性为什么呈下降变化趋势，下降的快慢受哪个参数影响？4实际电压源与实际电流源等效变换的条件是什么？所谓“等效”是对谁而言？电压源与电流源能否等效变换？七、实验报告要求1 根据实验数据绘出电源的四条

14、外特性，并总结、归纳两类电源的特性。2 根据实验结果验证电源等效变换的条件。实验三 线性电路叠加性的研究一、实验目的1验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性的认识和理解。2学会直流数字电压表、直流数字电流表的使用方法。二、实验原理与说明叠加原理指出：在几个电源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是：一个电源单独作用时，其他的电源必须去掉（电压源短路，电流源开路）；在求电流或电压的代数和时，当电源单独作用电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时，符号取正，否则取负。在图

15、31中，I1=I1-I2” I2=-I2+I2” I3=I3+I3” U=U+U” （a） （b） （c） 图3-1叠加原理反映了线性电路的叠加性。叠加性只适用于求解线性电路中的电流、电压。对于非线性电路，叠加性和齐次性都不适用。三、实验任务与步骤实验电路如图3-2所示。图3-2中，R1R3R4=510，电源Us1用直流电源中的+12v输出端，Us2用030v双路恒压源输出端，并将输出电压调到+6V（以直流数字电压表读数为准），将开关S3投向R3侧。 图3-2（1）USl电源单独作用（将开关S1投向USl侧，开关S2投向短路侧），参考图3-1画出电路图，标明各电流、电压的参考方向。用直流数字毫

16、安表接电流插头测量各支路电流：将电流插头的红接线端插入数字毫安表的红（正）接线端，电流插头的黑接线端插入数字毫安表的黑（负）端。测量各支路电流时，按规定，在结点A，电流表读数为“”，表示电流流出结点；读数为“”，表示电流流入结点。然后根据电路中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并将数据记入表31中。表31实验数据一测量项目实验内容Us1(V)Us2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)Us1单独作用120Us2单独作用06Us1 、Us2共同作用126Us2单独作用012用直流数字电压表测量各电阻元件两端电压：电压表的红（

17、正）接线端应插入被测电阻元件电压参考方向的正端，电压表的黑（负）接线端插入电阻元件的另一端（电阻元件电压参考方向与电流参考方向一致）。测量各电阻元件两端电压，数据记入表31中。（2）US2电源单独作用（将开关Sl投向短路侧，开关乱投向US2侧），参考图3-1c画出电路图，标明各电流、电压的参考方向。重复步骤1的测量并将数据记录记人表格31中。（3）US1和US2共同作用时（开关Sl和S2分别投向US1和US2侧），各电流、电压的参考方向见图32完成上述电流、电压的测量并将数据记录记入表格31中。（4）将US2的数值调至+12V，重复第二步的测量，并将数据记录在表31中。（5）将开关S3投向二极

18、管VD侧，即电阻R3换成一只二极管1N4007，重复步骤14的测量过程，并将数据记入表32中。表31实验数据二测量项目实验内容Us1(V)Us2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)Us1单独作用120Us2单独作用06Us1 、Us2共同作用126Us2单独作用012四、实验设备1双路恒压源（030v可调）、直流数字电压表、直流数字电流表。2实验所需的各种元件、接插件。五、实验注意事项1用电流插头测量各支路电流时，应注意仪表的极性，及数据表格中“+、”号的记录。2注意仪表量程应及时更换。3电源单独作用时，去掉另一个电压源，只能在

19、实验板上用开关S1和S3操作，而不能直接将电源短路。六、实验思考题1叠加原理中US1、US2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否将要去掉的电源（US1或US2）直接短接？2实验电路中，若有一个电阻元件改为二极管，试问叠加性成立吗？为什么？七、实验报告要求各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据计算、说明。实验四 三相电路电压、电流的测量一、实验目的1 掌握三相电路负载的星形和三角形的连接方法。2 了解三相电路线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。3比较三相三线制和三相四线制的特点，观察中线的作用。二、实验原理与说明三相电路中，负载的连接方式有星形连接和三角形连接。星

20、形连接时根据需要可以采用三相三线制或三相四线制供电，三角形连接时只能用三相三线制供电。三相电路中的电压和负载有对称和不对称两种情况。本实验研究三相电源对称，负载作星形连接和三角形连接时的电路工作情况。1负载星形（Y）连接（1）当三相对称负载作“Y”连接时，如图41，线电压Ul是相电压Up的3倍，线电流Il等于相电流Ip，即Ul3Up IlIp当采用三相四线制接法时，通过中线的电流IN0，所以可以省去中线。 图4-1 图4-2 （2）当不对称三相负载作“Y”连接时，必须采用三相四线制接法，即“Y0”接法，而且中线必须牢固连接，以保证三相不对称负载的每相电压等于电源的相电压。若中线断开，会导致三相

21、负载电压不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。2负载三角形（）连接（1）当对称三相负载作“”连接时，如图42，线电压Ul等于相电压Up，线电流Il是相电流Ip的3倍，即 Ul=Up Il3Ip（2）当不对称负载作“”连接时，Il3Ip，但只要电源的线电压Ul对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没影响。三、实验任务与步骤（1） 测量三相四线制电源各电压；测量三相四线制电源各电压，记录于4-1表中，注意线电压与相电压的关系表4-1 （2） 测量Y形接法各种负载情况下的电压、电流及功率。按图4-3接线。为了能方便地用一块

22、电流表测量多处电流，线路中预先串入多个“测电流插孔”，电流表接上专用的测试线。不测电流时用短路桥短接测电流插孔，测电流时插上测电流测试线，然后拔下短路桥。此种设计是为了避免同学们在实验中用电流表测试电压而损坏电流表。将测量结果填入4-2表中。 图4-3表4-2本实验中用三相瓦特计测量无中线时的三相功率，属于两表测量法。有中线时必须用三只单相瓦特计测量功率，因此本实验中对于有中线的情况，瓦特计读数没有意义。三相瓦特计的接线法见图4-4 图4-4四、实验设备1电工电子教学实验台、白炽灯组成的三相负载灯箱面板图。2自耦调压器（输出可调的交流电压）、交流数字电压表、交流数字电流表等。本实验使用设备大部

23、分为插板式、模块化结构。五、实验注意事项1更换接线时，务必切断电源，实验中切勿触及导电部分，测量电压时，勿用两手同时握住测试棒。2每次接线完毕，学生应自查一遍，然后由指导教师检查后方可接通电源。须严格遵守先接线、后通电，先断电、后拆线的实验操作原则。3测量时，记录各电压、电流时，注意分清它们是哪一相、哪一线，有、无中线，是对称还是不对称。切勿记错。六、实验思考题1不带中线的“Y”形对称负载，如果有一相负载短路或断路，其余两相电压和电流将有何变化？如果带中线情况又将如何变化？灯泡亮度如何变化？2试分析三角形对称负载线路中，电源有一相断开或负载有一相断开的情况。灯泡亮度如何变化？3说明在三相四线制

24、供电系统中中线的作用。中线上能安装保险丝吗？为什么？七、实验报告要求1用实验测得数据验证对称三相电路中的3关系。2用实验数据和观察到的现象，总结三相四线制供电系统中中线的作用。 实验五 一阶电路暂态过程的研究一、实验目的1研究RC一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点。2学习一阶电路时间常数的测量方法，了解电路参数对时间常数的影响。3掌握用示波器观察和描绘波形的方法。二、实验原理与说明1RC一阶电路的零状态响应RC一阶电路如图51所示，开关S在“1”的位置，uc0，处于零状态。当开关S合向“2”的位置时，电源通过R向电容C充电，这一过程称为零状态响应 ucUsUse-t/电容上电

25、压Uc（t）变化曲线如图52所示，当uc上升到0632Us所需要的时间称为时间常数，RC。0.632Us 图5-1 图5-2 3 RC一阶电路的零输入响应在图51中，开关S在“2”的位置电路稳定后，再合向“1”的位置时，电容C通过R放电，这一过程称为零输入响应。电容上电压 ucUse-t/变化曲线如图53所示，当uc下降到0368Us所需要的时间称为时间常数，RC对电路响应的波形有明显的影响。越小，电路的充放电速度越快，波形的上升或下降边沿越陡。 图5-3三、实验任务步骤（1）按电路图51接好，用示波器观察在开关合上或短开时电容两端的UC波形；（2）将电路图51中US换成方波发生器，重复步骤（

26、1）。四、实验设备（1）电工电子教学实验台；（2）电阻、电容元件若干；（3）电压源、信号发生器、示波器等。五、实验注意事项1调节双踪示波器各旋钮时，动作不要过猛。实验前，尚需熟读双踪示波器的使用说明，合理选择示波器上“V/cm”及“t/cm”旋钮的刻度值，使波形有一个周期以上，且显示在示波器管中部。2信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地），以防外界干扰而影响测量的准确性。3.示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波器的使用寿命。4.描绘示波器上的波形时，要注意RC电路输入方波波形的幅度、周期，uc、ug、波形的变化部分（如上升沿或下降沿），要

27、多取几点定值描绘。六、实验思考题1.从电路的充放电曲线上能否求得时间常数值？2在RC电路中，当R、C的大小变化时，对电路的响应有何影响？七、实验报告要求1.实验前对本实验采用的RC电路,先计算其时间常数R1C1、R1C2、R1C3、R2C1、R2C2、R2C3。2根据实验观察的结果，用方格纸绘出RC电路的变化曲线 实验六 单管放大电路的研究一.实验目的（1）学习放大电路静态工作点的测量方法和调试方法；（2）研究放大电路的动态性能；（3）研究静态工作点对动态性能的影响；（4）学习基本交直流仪器仪表的使用方法。二预习要求（1）阅读各项实验内容，理解有关原理，明确实验目的。（2）写好预习报告，应完成

28、下述预习内容：图6-1中，设晶体管的静态发射极电流IE1.25 mA，65，试计算静态的UB、UCE和动态电阻rbe；求有载（RL接入）和空载（RL断开）两种情况下的电压放大倍数Au=U0/Ui=? 图 6-1三、实验设备（1） 数字万用表、直流电压源（2） 双踪示波器（3） 正弦信号源（4） 实验所需的各种元件、接插件。四实验内容1、单管放大电路的静态研究（1）将图6-1所示的实验电路接入12v电源。调节Rw的值，使UE1.5V（即IE1.25 mA），然后按表6-1的内容测量其他各量。说明：静态时测量的是直流量，应该用仪器仪表的直流挡，并注意正确选择量程（也可以用示波器测量，但精度低）。（

29、2）左右少许转动Rw，分别定性观察表6-2中各量的变化趋势（，或一），并记录于表6-1中。表6-1RwUE/VUCE/VURC/VUBE/VUB/V调节值1.52、单管放大电路的动态研究（1）定性观察放大现象重调静态UE1.5V。调整正弦信号源的输出电压为l kHz、5mV。将信号源电压加于图6-1所示电路的输入端ui处。此时放大电路的Ui5 mV。令RL断开。用示波器同时观察ui和u0的波形，比较二者的幅度和相位关系，体会放大效果。说明：ui和u。为交变电压，示波器可选用“AC”方式。同时，信号源、实验电路和示波器之间应共地连接。（2）测量并记录输出电压有效值U。，计算空载电压放大倍数，并与

30、预习结果相比较。说明：测量U。应该用仪器仪表的交流挡（也可以用示波器测量）。（3）观察负载对放大倍数的影响接入RL，重新观察u。并测量U。值，计算有载电压放大倍数，并与预习结果相比较。（4）观察静态工作点对动态性能的影响在（3）的基础上，慢慢减小及加大Rw的值，在保证u。波形不失真的情况下，观察u。的幅度随Rw的变化趋势（或），并解释现象。断开RL，慢慢减小Rw，直至u。刚刚出现饱和失真（勿使失真过于严重），然后去掉信号源，按表6-1中所示内容重新测量并记录各静态量，确定Q点的位置，解释出现失真的原因。仍断开RL，调信号源电压，使Ui15 mV，然后慢慢加大Rw，使u。的正半周出现明显截止失真

31、为止，重复中的测量和讨论。说明：晶体管的截止并非突变过程，因此所谓截止失真并不像饱和失真那样有明显分界可供判断。3、研究单管放大电路的频率特性在图6-1所示的电路中，重调静态UE1.5V，Ui5mV，且接入RL，连续调节信号源频率，实测放大器上、下限截止频率，计算通频带宽度f。4、射极输出器的研究（1）参数估算在图6-2所示的射极输出器中，设负载电阻RL=5.lk。试求该射极输出器的输入电阻ri；若信号源内阻Rs5.l k，求该射极输出器的输出电阻r0。（2）观察射极输出器的电压跟随现象将图6-2所示的电路接入12V电源，令UiO.5VlV可调，f1 kHz，用示波器同时观察ui和u。的幅度和

32、相位，了解跟随现象。 图6-25、研究射极电流负反馈放大器的放大倍数及频率特性测量图6-3所示电路的放大倍数及频率特性，并与图6-1所示的电路进行比较，说明电阻RE1的作用。 图6-3五.总结要求在实验总结报告上，完成下述内容：（1）在同一个坐标平面上，画出实验2的（1）和（4）的、中所测定的3个Q点及相应的交直流负载线，讨论Q点的位置与波形失真的关系；（2）写出对实验2的（4）中现象的解释； 实验七 设计型实验：组合逻辑电路设计一、实验目的（1）掌握组合逻辑电路设计方法。（2）用实验验证所设计电路的逻辑功能。二、实验仪器与器材（1） 数字万用表、直流电压源（2） 双踪示波器（3） 集成电路：

33、若干个与非门电路三、预习要求（1）组合逻辑电路的设计方法。（2）本实验的全部内容。四、实验原理1组合电路一般设计方法根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简逻辑电路，这就是设计组合逻辑电路时要完成的工作。组合逻辑电路设计的一般步骤：（1）根据工作要求列出真值表；（2）由真值表写出逻辑表达式或做出卡诺图；（3）用逻辑代数或卡诺图进行化简；（4）根据化简后的逻辑表达式做出逻辑图或按指定要求构电路。2组合逻辑电路设计工作要求设计一个交通管理灯的检测控制逻辑电路。工作要求如下：红、黄、绿三种颜色的指示灯在下列情况下属正常工作，即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示和黄、红灯及黄、绿灯同时指示，

34、而其他情况下均属于故障状态。要求用与非门构成一个组合逻辑电路来检测上述交通控制指示灯电路是否出现故障，出现故障时应发出高电平报警信号，无故障时输出低电平。要求设计出这样一个报警电路。五、实验内容与步骤1实验内容用门电路设计一个交通管理灯的检测控制逻辑电路。其功能：红、黄、绿三种颜色的指示灯在下列情况下属正常工作，即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示和黄、红灯及黄、绿灯同时指示，而其他情况下均属于故障状态。3 实验步骤（1）根据工作要求列出真值表，取R、G、Y为红、黄、绿灯，Z表示输出报警信号。高电平1表示灯亮或报警，低电平0表示灯灭或不报警。依据要求得真值表。（2）根据真值表，写出逻辑表达式或

35、做出卡诺图（3）用逻辑代数或卡诺图进行化简；（4） 根据化简后的逻辑表达式做出逻辑图或按指定要求构电路。（5） 根据要求用与非门电路验证所设计的电路功能是否符合设计要求。六、实验报告（1）按设计要求写出真值表、卡若图、表达式。（2）画出设计实验图。（3）按实验结果，分析所设计结果是否符合实验要求。实验八 计数器实验一、实验目的（1）学习触发器、译码器、译码显示器的应用；（2）学会用JK触发器、译码器、译码显示器组成五进制同步计数器。二、实验仪器（1）实验台；（2）数字万用表、直流电压源；（3）集成电路：若干个与非门电路、K触发器、译码器、译码显示器等。三、实验内容验证用若干个与非门电路、JK触

36、发器、译码器、译码显示器组成五进制同步计数器。四、实验原理与步骤（1）按实验电路图8-1，用若干个与非门电路、JK触发器、译码器、译码显示器及连接线连接好； 图8-1（2）对时序电路进行分析，写出触发器输入控制端的驱动方程；在给出电路的初始态后，可由给定的触发器的现态根据上进状态方程推出各触发器的次态。如Q2Q1Q0的初始态（现态）为000，将初始态的电平值代入各状态方程得到第一个计数脉冲作用后各触发器的次态值，即（Q2Q1Q0）n+1001。然后再以Q2Q1Q0001的状态值作为现态值，再次代入各状态方程，得到第二个计效脉冲作用后各触发器的次态值。这样一步步分析下去直到各触发器的状态又回到与初始态状态相同时为止。（3）为了使分析过程准确无误，对状态转换过程可列表进行；通过状态转换表可以看出：图8-1电路是个五进制的计数器，即该计数电路每输入5个计数脉冲后，电路又回到起始状态。（4）根据表8-1画出电路的波形图（时序图）。五、实验报告（1）对时序电路进行分析，写出触发器输入控制端的驱动方程；（2）列出状态转换过程表；（3）根据表8-1画出电路的波形图（时序图）。32