电子技术 学习情景

电子技术电子技术机电与信息工程系机电与信息工程系学习情景学习情景1.1目录目录任务任务1 正弦波、方波、锯齿波发生器的安装、调试、测量正弦波、方波、锯齿波发生器的安装、调试、测量 任务任务2 555定时器电路的安装、调试、测量定时器电路的安装、调试、测量 任务任务3 集成功率运算放大器的安装、调试、测量集成功率运算放大器的安装、调试、测量 任务任务4 电压频率转换电路的安装、调试、测量电压频率转换电路的安装、调试、测量 任务任务5 数字式频率计的安装、调试、测量数字式频率计的安装、调试、测量 任务任务6 D/A 、A/D转换电路的安装、调试、测量转换电路的安装、调试、测量 学习情境学习情境1.1 电子技术电子技术 子学习情境子学习情境1.1.1正弦波、方波、正弦波、方波、锯齿波发生器的安装、调试、锯齿波发生器的安装、调试、测量测量 目录目录熟悉任务和标准。分析电路结构。组装、调试、运行及测量电路。 任务：任务：出具检测报告。 正弦波方波锯齿波发生器正弦波方波锯齿波发生器原理图原理图示波器示波器万用表万用表正弦波方波锯齿波发生器正弦波方波锯齿波发生器 一、实训目的 掌握正弦波、方波、锯齿波发生器的电路构成及工作原理。 熟悉正弦波发生器的调整、测试方法。 熟悉正弦波、方波、锯齿波发生器故障的分析和处理。 二、实训所需挂件及附件序号型 号备 注1PDC01A电源控制屏2PMT-60电子技术实训电源组件3PWJ-24电子技术实训组件（一）4双踪示波器自备 三、实训原理 按照实训原理图接线 正弦波的形成：8.5V交流电通过电容C1及R1组成低通滤波电路让高于50HZ的其他波形滤掉，让50HZ的正弦波通过。 方波锯齿波的形成：A1的输出为一矩形波，加到A2的同相输入端。 A2接成一个电压跟随器其输出通过R7对C2进行正向充电，在C2的正端形成一线性不好的锯齿波，加到A3则形成锯齿波。同时加到A4的同相输入端因A4为电压比较器所以输出为方波，通过调节RP可以改变A4输出跳变的条件，因此在A4可输出一占空比可调的方波。四、实训方法用导线从PMT-60挂件上将15V电源接到PWJ-24挂件的“正弦波、方波、锯齿波发生器”模块的15V输入端。用示波器观察正弦波输出处的波形。用示波器观察方波输出处的波形，旋动电位器RP观察波形的变化。用示波器观察锯齿波输出处的波形。五、实训报告五、实训报告记录实训数据及波形，并进行分析。学习情境学习情境1.1 电子技术电子技术 子学习情境子学习情境1.1.2 555定时器电定时器电路的安装、调试、测量路的安装、调试、测量 目录目录熟悉任务和标准。分析电路结构。组装、调试、运行及测量电路。 任务：任务：出具检测报告。 555定时器原理图定时器原理图示波器示波器万用表万用表555555定时器电路定时器电路 一、实训目的 熟悉555定时器的工作原理。 熟悉555定时器的典型应用。掌握555定时器故障的设置和分析。二、实训所需挂件及附件序号型 号备 注1PDC01A电源控制屏2PMT-60电子技术实训电源组件3PWJ-24电子技术实训组件（一）4双踪示波器自备 三、实训原理 555定时器包括TTL与CMOS电路两种。利用555定时器构成的电路 主要包括多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器。 1.利用555构成多谐振荡器 555定时器包括TTL与CMOS电路两种。利用555定时器构成的电路主要包括多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器。 2.利用555构成多谐振荡器 其正脉冲宽度为：TW10.7（R1+ R2）C 负脉冲宽度为：TW2 0.7 R2C 重复周期：T=TW1+TW2 0.7（R1+2 R2）C 振荡频率：f=1/T=1.43/（R1+2 R2）C 占空比：q=( R1+ R2)/( R1+2 R2) 3.利用555构成单稳态触发器。 电路由555定时器和外接定时元件R2、C2构成的单稳态触发器。触发电路由C1、R1、D构成，其中D为钳位二极管，暂稳态的持续时间t （即为延时时间）决定于外接元件R2、C2值的大小。t=1.1 R2C2 四、实训方法 利用555构成多谐振荡器 用导线从PMT-60挂件上接入电源，利用示波器观察输出波形，读出输出信号的周期T和正脉冲宽度TW1值，将测试结果与理论值进行比较，并分析误差原因。 利用555构成单稳态触发器Ui由单次脉冲源提供，用双踪示波器观测Ui、Uc、Uo的波形，测定幅度与暂稳态时间。五、实训报告五、实训报告 记录实训数据及波形，并进行分析。学习情境学习情境1.1 电子技术电子技术 子学习情境子学习情境1.1.3 集成功率运集成功率运算放大器的安装、调试、测量算放大器的安装、调试、测量 目录目录熟悉任务和标准。分析电路结构。组装、调试、运行及测量电路。 任务：任务：出具检测报告。 集成功率运算放大器原理图集成功率运算放大器原理图示波器示波器万用表万用表1.5 1.5 集成功率放大器集成功率放大器一、实训目的掌握功率放大集成块的应用。学习集成功率放大器基本技术指标的测试。熟悉集成功率放大器故障的分析和处理。二、实训所需挂件及附件序号型 号备 注1PDC01A电源控制屏2PMT-60电子技术实训电源组件3PWJ-24电子技术实训组件（一）4双踪示波器自备 三、实训原理 实训电路由LM386加外围元件组成，LM386是单电源互补对称功放集成电路，该电路内部包括由VT1构成的射极输出器，VT2、VT3构成的差动放大电路，VT5、VT6构成的镜像电流源以及由VT8、VT9、VT10组成的互补对称电路构成的输出级。为使电路工作在甲乙类放大状态，利用VD1、VD2提供偏置电压。 实验原理图为外部线路，图中RP为输入衰减电位器，信号由脚同相输入，C1为接在直流电源VCC端的退耦电容，C4为输出耦合电容，C3为旁路电容，C2为跨接在脚与脚之间的增益控制电容。闭合或断开S可以改变输出电压的增益。反向输入端脚接地，脚为地1.静态测试将输入信号旋钮旋至最小，从PMT-60挂件上将+12V电源接到PWJ-24挂件的“集成功率放大器”模块的+12V输入端，测量静态总电流及集成块各引脚对地电压，记入自拟表格。2.动态测试合上开关S,输入端接1kHz正弦信号，输出端用示波器观察输出电压波形，逐渐加大输入信号的幅度，使输出电压为最大不失真输出，用交流毫伏表测量此时的输出电压Uom，则最大输出功率LomomRUP2 断开开关S,观察输出电压波形的变化情况,并记录波形，填入表中。测试项目 测试条件UiUo波形C2不接入时C2接入时四、实训方法四、实训方法五、实训报告五、实训报告记录实训数据及波形，并进行分析。学习情境学习情境1.1 电子技术电子技术 子学习情境子学习情境1.1.4 电压频率转电压频率转换电路的安装、调试、测量换电路的安装、调试、测量 目录目录熟悉任务和标准。分析电路结构。组装、调试、运行及测量电路。 任务：任务：出具检测报告。 电压转换器原理图电压转换器原理图示波器示波器万用表万用表1.5 1.5 集成功率放大器集成功率放大器一、实训目的 掌握电压频率转换器的电路构成及工作原理。 熟悉电压频率转换器的调整、测试方法。 熟悉电压频率转换器故障的分析和处理。二、实训所需挂件及附件序号型 号备 注1PDC01A电源控制屏2PMT-60电子技术实训电源组件3PWJ-24电子技术实训组件（一）4双踪示波器自备 三、实训原理 调节可变电阻或可变电容可以改变波形发生电路的振荡频率。一般是通过人的手来调节的。而在自动控制等场合往往要求能自动地调节振荡频率。常见的情况是给出一个控制电压(例如计算机通过接口电路输出的控制电压)，要求波形发生电路的振荡频率与控制电压成正比。这种电路就叫做电压频率转换器。 利用集成运放可以构成精度高、线性好的电压频率转换器，下面介绍这种电路的构成和工作原理。 怎样用集成运放构成电压频率转换器呢？我们知道积分电路输出电压变化的速率与输入电压大小成正比，如果积分电容充电使输出电压达到一定程度后，设法使它迅速放电，然后输入电压再给它充电，如此周而复始，产生振荡，其振荡频率与输入电压成正比，即电压频率转换器。图所示电路中U1A是积分电路，U1B是同相输入滞回比较器，V1起开关作用，当U1B的输出电压U02=UZ时，三极管截止，输入电压经R1向电容C充电，输出电压U02的电位逐渐下降，当U02下降到V2的管压降时再继续下降，U02由-UZ变为+UZ，三极管由截止变为导通，电容C放电，由于放电回路的等效电阻比R1小的多，因此放电很快，U01迅速上升使A2的V+很快上升到大于V2的管压降，U02很快由+UZ变为-UZ,三极管又截止，输出电压经R1再向电容充电，如此周而复始，产生振荡。上述电路实质上就是一个方波锯齿波发生电路，只不过这里是通过改变输入电压Vi的大小来改变输出波形频率，从而将电压参量转换成频率参量。电压频率转换器的用途较广。为了使用方便，一些厂家将电压频率转换器做成模块，有的电压频率转换器模块输出信号的频率与输入电压特性的非线性误差小于0.02%,但振荡频率较低,一般在100KHZ以下。四、实训方法 用导线从PMT-60挂件上将12V电源接到PWJ-24挂件的“电压频率转换器”模块的12V输入端。 用示波器观察U01的波形，旋动RP观察其变化，并记录波形。 用示波器观察UO2的波形，旋转RP观察其变化，并记录波形。 记录输入电压大小与输出电压频率之间的对应关系五、实训报告五、实训报告记录实训数据及波形，并进行分析。学习情境学习情境1.1 电子技术电子技术 子学习情境子学习情境1.1.5 数字式频率数字式频率计的安装、调试、测量计的安装、调试、测量 目录目录熟悉任务和标准。分析电路结构。组装、调试、运行及测量电路。 任务：任务：出具检测报告。 数字频率计原理图数字频率计原理图示波器示波器万用表万用表 数字式频率计数字式频率计 一、实训目的 掌握数字频率计电路的组成和工作原理。 熟悉数字频率计故障的分析和处理。 二、实训所需挂件及附件序号型 号备 注1PDC01A电源控制屏2PMT-60电子技术实训电源组件3PWJ-24电子技术实训组件（一）4双踪示波器自备 三、实训原理 按照数字式频率计的原理图接线。 数字式频率计是用于测量信号的频率，采用十进制数字显示，它具有测量迅速、读数方便等优点。 脉冲信号的频率就是在单位时间内所产生的脉冲个数，其表达式为，其中f为被测信号的频率，N为计数器所累计的脉冲个数，T为产生N个脉冲所需时间。计数器所记录的结果就是被测信号的频率。如在1S内记录50个脉冲则被测信号的频率为50Hz。 复位电路：复位电路由定时器555(1)构成，其产生一个脉冲来使计数器复位，并通过反相器给单稳态触发器提供触发信号。 计数器电路，译码/驱动器以及显示：此电路参考可逆计数译码显示电路的相关部分。四、实训方法五、实训报告五、实训报告 记录实训数据及波形，并进行分析。 按照原理图进行接线，具体的接线过程可参照本章1.7计数译码显示电路的过程。 用导线从PMT-60挂件上接上电源，在无输入信号时，用慢扫描示波器测量并记录TP1的波形。 在被测信号输入端输入频率为1-99Hz的方波信号（PMT-60挂件上的函数信号发生器），并用示波器观察TP3的波形，在显示器上所得到的频率即为输入信号的频率。 注：输入信号的幅值应5V左右(有效值)。学习情境学习情境1.1 电子技术电子技术 子学习情境子学习情境1.1.6 D/A 、A/D转转换电路的安装、调试、测量换电路的安装、调试、测量 目录目录熟悉任务和标准。分析电路结构。组装、调试、运行及测量电路。 任务：任务：出具检测报告。 D/A转换电路原理图转换电路原理图A/D转换电路原理图转换电路原理图示波器示波器万用表万用表 数字式频率计数字式频率计 一、实训目的 了解并测试D/A和A/D转换器的基本工作原理和结构。 学习D/A和A/D的功能及典型应用。 掌握D/A和A/D转换器电路故障的设置和分析。 二、实训所需挂件及附件序号型 号备 注1PDC01A电源控制屏2PMT-60电子技术实训电源组件3PWJ-24电子技术实训组件（一）4双踪示波器自备 三、实训原理 在数字电路中，往往需要把模拟量转换为数字量或把数字量转换为模拟量，完成这些转换功能的A/D和D/A是转换器。本实训采用ADC0809实现模/数转换，用DAC0832实现数/模转换。 1.D/A转换器DAC0832 DAC0832是CMOS型8位数/模转换器，它内部具有双数据锁存器，且输入电平与TTL电平兼容，所以可以直接与8080、8085、Z80及其它微处理器对接，也可以按设计要求添加必要的集成电路块而构成一个能独立工作的数/模转换器。 DAC0832是8位的电流输出型数/模转换器，为了把电流输出变为电压输出，可在数/模转换器的输出端接一运算放大器 。 2.A/D转换器ADC0809 ADC0809是采用CMOS工艺制成的单片8位8通道逐次渐近型模/数转换器。四、模拟量输入通道选择四、模拟量输入通道选择8路模拟开关由A2、A1、A0三地址输入端选通8路模拟信号中的任何一路进行A/D转换，地址译码与模拟输入通道的选通关系如表所示。被选模拟通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7地址A200001111A100110011A001010101D/A转换过程：在启动（START）加启动脉冲（正脉冲），D/A转换即开始。如将启动端（START）与转换结束端（EOC）直接相连，转换将是连续的，在用这种转换方式时，开始应在外部加启动脉冲。五、实训内容五、实训内容1.D/A转换器DAC0832 用导线从PMT-60挂件上接入电源，输入数字量D0D7由逻辑开关控制（PWJ-25挂件上），输出Uo接直流电压表。先对其调零，令D0D7全为零，调节运放的电位器使741的输出为零。按表中所列的输入数字信号，用电压表测量运放的输出电压Uo,并将测量结果填入表中，并与理论值进行比较。 2.A/D转换器ADC0809 用导线从PMT-60挂件上接入电源， 8路输入模拟信号为1V4.5V，由+5V电源经电阻R分压组成；D0D7接逻辑电平显示（在PWJ-25挂件上），CP接555多谐振荡器的输出，A0、A1、A2接逻辑开关。接通电源后，在启动端加一正单次脉冲，下降沿一到即开始A/D转换。按表要求，记录IN0IN7八路模拟信号的转换结果，并将转换结果换算成十进制数表示的电压值，并与数字电压表实测的各路输入电压值进行比较，分析误差原因。六、实训报告六、实训报告 1.整理实训数据，按比例画出有关波形。 2.根据实训结果进行分析，讨论。感谢关注！感谢关注！