電子學實驗教程(第2版)/全國普通高等院校電子信息規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭永新，崔棟，宋莉，程運福，車琳琳 著

圖書標籤:

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• 電路
• 模擬電子
• 實驗教學
• 電子技術

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302466727

版次：2

商品編碼：12158414

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-03-01

用紙：膠版紙

頁數：190

字數：296000

正文語種：中文

編輯推薦

1. 強調基礎理論、基本知識和基本技能的培養，整本教材體現瞭“思想性、科學性、先進性、啓發性、適應性”的原則。
2. 將電路分析軟件Multisim引入電子學實驗過程中，每個實驗中都配有仿真實驗內容，使得學生不進實驗室也能完成實驗內容，以拓寬學生的知識麵，增加學生的動手機會，提高學生的動手能力。
3. 分層次教學，全書分為基礎性實驗、基礎設計性實驗和綜閤設計性實驗三個層次，內容涵蓋瞭模擬電子學與數字電子學中所有的知識點。
4. 附錄內容豐富，為學生實驗提供瞭豐富的、全麵的參考資料。

內容簡介

本書是作者根據高等學校電子和電氣信息類專業電子學實驗教學的基本要求，結閤多年的理論教學與實驗教學的經驗，為適應當前教學改革和教學體係的需求而編寫的。全書將電子學實驗分為基礎性實驗、基礎設計性實驗與綜閤設計性實驗3個層次，內容涵蓋瞭模擬電子技術與數字電子技術兩大部分，並將計算機仿真實驗引入到每個實驗中。在附錄中簡單介紹瞭常用的仿真和分析軟件Multisim 10基本使用方法、示波器和信號發生器的原理與麵闆結構，並給齣瞭實驗中常用的元器件參數以供實驗時查閱。
本書可作為高等院校電子類及相關專業本、專科電子學課程的實驗教材，也可供成人及職業教育相關專業學生或電氣、電子技術工程人員使用。

目錄

第1章電子學實驗基礎1
1.1電子學實驗的基本特點1
1.1.1電子學實驗的目的和意義1
1.1.2電子學實驗的特點1
1.1.3電子學實驗的基本要求2
1.2電子學實驗的安全操作3
1.2.1人身安全3
1.2.2儀器儀錶安全4
1.3電子學實驗的測量誤差5
1.3.1測量誤差的來源5
1.3.2測量誤差的分類及消除措施5
1.3.3測量誤差的錶示方法6
1.4電子學實驗的數據處理8
1.4.1測量結果的數值處理8
1.4.2測量結果的圖形處理10
1.5電子學實驗中基本物理量的測量方法10
1.5.1電流的測量方法10
1.5.2電壓的測量方法11
1.5.3時間的測量方法11
1.5.4頻率的測量方法11
1.6電子學實驗的調試11
1.6.1通電前的檢查12
1.6.2通電觀察12
1.6.3靜態調試12
1.6.4動態調試12
1.6.5調試中需要注意的問題12
1.7電子學實驗的故障檢測13
1.7.1常見的故障現象13
1.7.2産生原因13
1.7.3檢查故障的一般方法14

第2章模擬電子學基礎實驗15
2.1常用電子儀器的使用15
2.1.1實驗目的15
2.1.2實驗設備與材料15
2.1.3實驗準備15
2.1.4實驗原理15
2.1.5Multisim仿真實驗內容17
2.1.6實驗內容與步驟17
2.1.7實驗報告19
2.1.8思考題19
2.2單管放大電路20
2.2.1實驗目的20
2.2.2實驗設備與材料20
2.2.3實驗準備20
2.2.4實驗原理20
2.2.5Multisim仿真實驗內容22
2.2.6實驗內容與步驟23
2.2.7實驗報告25
2.2.8思考題25
2.3負反饋放大電路25
2.3.1實驗目的25
2.3.2實驗設備與材料26
2.3.3實驗準備26
2.3.4實驗原理26
2.3.5Multisim仿真實驗內容27
2.3.6實驗內容與步驟28
2.3.7實驗報告30
2.3.8思考題30
2.4差分放大電路30
2.4.1實驗目的30
2.4.2實驗設備與材料30
2.4.3實驗準備31
2.4.4實驗原理31
2.4.5Multisim仿真實驗內容32
2.4.6實驗內容與步驟33
2.4.7實驗報告35
2.4.8思考題35
2.5功率放大電路35
2.5.1實驗目的35
2.5.2實驗設備與材料35
2.5.3實驗準備36
2.5.4實驗原理36
2.5.5Multisim仿真實驗內容38
2.5.6實驗內容與步驟38
2.5.7實驗報告40
2.5.8思考題40
2.6RC正弦波振蕩電路40
2.6.1實驗目的40
2.6.2實驗設備與材料40
2.6.3實驗準備41
2.6.4實驗原理41
2.6.5Multisim仿真實驗內容41
2.6.6實驗內容與步驟42
2.6.7實驗報告42
2.6.8思考題42
2.7運算放大電路43
2.7.1設計要求43
2.7.2設備與材料43
2.7.3設計準備43
2.7.4設計原理43
2.7.5Multisim仿真實驗內容44
2.7.6設計實驗內容46
2.7.7設計實驗報告47
2.7.8思考題47
2.8有源濾波器的設計47
2.8.1設計要求47
2.8.2設備與材料48
2.8.3設計準備48
2.8.4設計原理48
2.8.5Multisim仿真實驗內容50
2.8.6設計實驗內容51
2.8.7設計實驗報告52
2.8.8思考題52
2.9電壓比較器52
2.9.1設計要求52
2.9.2設備與材料52
2.9.3設計準備53
2.9.4設計原理53
2.9.5Multisim仿真實驗內容54
2.9.6設計實驗內容55
2.9.7設計報告56
2.9.8思考題57

第3章數字電子學基礎實驗58
3.1TTL、CMOS門電路邏輯功能測試58
3.1.1實驗目的58
3.1.2實驗設備與材料58
3.1.3實驗準備58
3.1.4實驗原理58
3.1.5Multisim仿真實驗內容59
3.1.6實驗內容與步驟59
3.1.7實驗報告62
3.1.8思考題62
3.2組閤邏輯電路分析62
3.2.1實驗目的62
3.2.2實驗設備與材料62
3.2.3實驗準備62
3.2.4實驗原理62
3.2.5Multisim仿真實驗內容63
3.2.6實驗內容與步驟63
3.2.7實驗報告66
3.2.8思考題66
3.3觸發器66
3.3.1實驗目的66
3.3.2實驗設備與材料66
3.3.3實驗準備66
3.3.4實驗原理66
3.3.5Multisim仿真實驗內容67
3.3.6實驗內容與步驟67
3.3.7實驗報告69
3.3.8思考題69
3.4時序邏輯電路的分析70
3.4.1實驗目的70
3.4.2實驗設備及材料70
3.4.3實驗準備70
3.4.4實驗原理70
3.4.5Multisim仿真實驗內容71
3.4.6實驗內容與步驟72
3.4.7實驗報告73
3.4.8思考題73
3.5計數器73
3.5.1實驗目的73
3.5.2實驗設備及材料74
3.5.3實驗準備74
3.5.4實驗原理74
3.5.5Multisim仿真實驗內容75
3.5.6實驗內容與步驟75
3.5.7實驗報告78
3.5.8思考題78
3.6555時基電路78
3.6.1實驗目的78
3.6.2實驗儀器與材料78
3.6.3實驗準備78
3.6.4實驗原理78
3.6.5Multisim仿真實驗內容81
3.6.6實驗內容與步驟83
3.6.7實驗報告84
3.6.8思考題84
3.7組閤邏輯電路的設計85
3.7.1設計要求85
3.7.2設備與材料85
3.7.3設計準備85
3.7.4設計原理85
3.7.5Multisim仿真實驗內容87
3.7.6設計實驗內容87
3.7.7設計實驗報告89
3.7.8思考題89
3.8時序邏輯電路設計89
3.8.1設計要求89
3.8.2設備與材料89
3.8.3設計準備89
3.8.4設計原理 90
3.8.5Multisim 10仿真實驗內容91
3.8.6設計實驗內容92
3.8.7實驗報告92
3.8.8思考題92
3.9時基電路應用92
3.9.1設計要求92
3.9.2設備與材料92
3.9.3設計準備93
3.9.4設計原理93
3.9.5Multisim 10仿真實驗內容93
3.9.6設計實驗內容93
3.9.7設計實驗報告94
3.9.8思考題94

第4章綜閤設計實驗95
4.1電子綫路設計的基本原則、步驟與方法95
4.1.1電子綫路設計的基本原則95
4.1.2電子綫路設計的基本步驟96
4.1.3電子綫路設計的基本方法98
4.2音頻功率放大器98
4.2.1實驗目的98
4.2.2實驗設備與材料99
4.2.3實驗準備99
4.2.4實驗原理99
4.2.5Multisim仿真實驗內容100
4.2.6實驗內容與步驟101
4.2.7實驗設計報告102
4.2.8思考題102
4.3函數信號發生器的設計102
4.3.1實驗目的102
4.3.2實驗設備與材料102
4.3.3實驗準備102
4.3.4實驗原理103
4.3.5Multisim仿真實驗內容104
4.3.6實驗內容與步驟104
4.3.7實驗報告105
4.3.8思考題105
4.4直流穩壓電源105
4.4.1實驗目的105
4.4.2實驗設備與材料105
4.4.3實驗準備105
4.4.4實驗原理105
4.4.5Multisim仿真實驗內容109
4.4.6實驗內容與步驟110
4.4.7實驗報告110
4.4.8思考題111
4.58421BCD碼全加器111
4.5.1實驗目的111
4.5.2實驗設備與材料111
4.5.3實驗準備111
4.5.4實驗原理111
4.5.5Multisim仿真實驗內容113
4.5.6實驗內容與步驟114
4.5.7實驗報告114
4.5.8思考題114
4.6彩燈循環顯示控製電路114
4.6.1實驗目的114
4.6.2實驗設備與材料114
4.6.3實驗準備115
4.6.4實驗原理115
4.6.5Multisim仿真實驗內容116
4.6.6實驗內容與步驟116
4.6.7實驗報告117
4.6.8思考題117
4.7演講自動報時器117
4.7.1實驗目的117
4.7.2實驗設備與材料118
4.7.3實驗準備118
4.7.4實驗原理118
4.7.5Multisim仿真實驗內容119
4.7.6實驗內容與步驟119
4.7.7實驗報告120
4.7.8思考題120

附錄AMultisim 10使用簡介121
A.1Multisim 10概述121
A.1.1Multisim 10的主窗口界麵121
A.1.2菜單欄124
A.1.3虛擬儀器儀錶欄127
A.2Multisim 10的分析方法135
A.3Multisim 10仿真實例138

附錄B示波器143
B.1模擬雙蹤示波器的電路構成與電路原理143
B.1.1模擬雙蹤示波器的電路構成143
B.1.2模擬雙蹤示波器的垂直係統144
B.1.3模擬雙蹤示波器的水平係統145
B.2MOS��620FG模擬雙蹤示波器146
B.2.1MOS��620FG模擬雙蹤示波器的麵闆介紹146
B.2.2MOS��620FG模擬雙蹤示波器的控件介紹146
B.3DS2000A係列數字示波器150
B.3.1DS2000A係列數字示波器的麵闆介紹150
B.3.2DS2000A 係列數字示波器的操作方法介紹151

附錄CDG1000Z係列函數/任意波形發生器155
C.1DG1000Z係列函數/任意波形發生器麵闆介紹155
C.2DG1000Z 係列函數/任意波形發生器基本波形輸齣157

附錄D常用電子元器件159
D.1電阻器159
D.2電容器163
D.3電感器165
D.4半導體分立器件166
D.5半導體集成電路171

參考文獻190

精彩書摘

第3章數字電子學基礎實驗[1]3.1TTL、CMOS門電路邏輯功能測試[*4/5]3.1.1實驗目的（1） 掌握數字電路實驗箱及示波器的使用方法。
（2） 掌握門電路的邏輯功能測試方法。
（3） 掌握TTL門電路的使用規則。
3.1.2實驗設備與材料
（1） 數字萬用錶一颱。
（2） 數字電路實驗箱一套。
（3） 元器件:
74LS20二4輸入與非門一片；
74LS00四2輸入與非門二片；
74LS86四2輸入異或門一片。
3.1.3實驗準備
（1） 熟悉門電路的工作原理及其相應的邏輯錶達式。
（2） 熟悉74LS20、74LS00集成門電路的引腳排列位置及各引腳的用途。
（3） 熟悉數字電路實驗箱的使用。
3.1.4實驗原理
門電路按電路結構可分為TTL電路産品係列和CMOS電路産品係列。TTL門電路應用十分普遍，其主要特點是發展早，生産工藝成熟，是中小規模集成電路的主流電路産品，我國相繼生産的産品有74、74H、74S、74LS四個係列。CMOS門是構成各種CMOS電路的基本單元，發展十分迅速。CMOS集成電路的主要特點是功耗低、電源電壓範圍寬、抗乾擾能力強、邏輯擺幅大、輸入電阻高、集成度高、溫度穩定性好等特點。
本實驗仿真電路采用CMOS門電路，測試電路采用TTL門電路。
74LS20集成芯片內含有兩個相互獨立的與非門，每個與非門有4個輸入端；74LS00集成芯片內含有4個相互獨立的與非門，每個與非門有兩個輸入端；74LS86集成芯片內含有4個相互獨立的異或門，每個異或門有兩個輸入端。集成芯片74LS00和74LS20實現與非邏輯功能，即當輸入端中有一個或一個以上是低電平時，輸齣就為高電平；隻有當輸入端全部為高電平時，輸齣端纔是低電平。集成芯片74LS86實現異或邏輯功能，即當輸入端電平相同時輸齣為低電平，輸入端電平不相同時輸齣為高電平。
3.1.5Multisim仿真實驗內容
在Multisim 10平颱上構建由雙3輸入端或非門4000BD_5V（CMOS器件）組成的組閤邏輯電路，如圖3.1所示。試先分析電路的邏輯功能，寫齣邏輯電路的邏輯錶達式。然後使用Multisim 10對電路進行仿真，通過邏輯轉換儀對電路的邏輯功能進行分析，並與理論分析相比較。
圖3.14000BD門電路構成的組閤邏輯電路
3.1.6實驗內容與步驟[*2]1. 測試74LS20門電路的邏輯功能(1) 在實驗箱閤適的位置選取一個14P（引腳）的插座，插好74LS20，按圖3.2連接電路。輸入端A、B、C、D按錶3.1輸入邏輯電平，輸齣端Y接發光二極管，觀察二極管的發光狀態，用數字萬用錶測量輸齣電壓。
(2) 將測量結果填入錶3.1中。
圖3.274LS20門電路的邏輯功能測試電路
2. 測試74LS00門電路的邏輯功能
(1) 在實驗箱閤適的位置選取一個14P的插座，並插好74LS00，按圖3.3連接電路、輸入端A、B、C、D按錶3.2輸入邏輯電平，輸齣端Y1、Y2、Y3接電平顯示發光二極管，並用數字萬用錶測量輸齣電壓。錶3.174LS20門電路的邏輯功能測試結果
輸入輸齣ABCDYY電壓/VHHHHLHHHLLHHLLLHLLLL圖3.374LS00門電路的邏輯功能測試電路
(2) 將測量結果填入錶3.2中。錶3.274LS00門電路的邏輯功能測試結果
輸入輸齣ABCDY1Y2Y3Y3電壓/VLLLLHLLLHHLLHHHLHHHHLHLH3. 測試74LS86門電路的邏輯功能
(1) 在實驗箱閤適的位置選取一個14P的插座，並插好74LS86，按圖3.4連接電路、輸入端A、B、C、D按錶3.3輸入邏輯電平，輸齣端Y1、Y2、Y3接電平顯示發光二極管，觀察發光狀態並用數字萬用錶測量輸齣電壓。
圖3.474LS86門電路的邏輯功能測試電路(2) 將測量結果填入錶3.3中。錶3.374LS86門電路的邏輯功能測試結果
輸入輸齣ABCDY1Y2Y3Y3電壓/VLLLLHLLLHHLLHHHLHHHHLHLH4. 用74LS00構成其他門電路並測試其邏輯功能

圖3.574LS00構成異或門
1) 用74LS00構成異或門
將74LS00 按圖3.5連接電路。
將輸入按錶3.4接邏輯電平開關，將邏輯輸齣結果填入錶3.4中，寫齣該電路的邏輯錶達式。
2) 用74LS00構成或非門
將或非門邏輯錶達式轉換為與非門邏輯錶達式，並畫齣邏輯電路圖，按邏輯電路連綫並進行測試，將結果填入錶3.5中。錶3.474LS00構成異或門測試結果
輸入輸齣ABYLLLHHLHH錶3.574LS00構成或非門測試結果
輸入輸齣ABYLLLHHLHH3.1.7實驗報告
（1） 整理各實驗數據並對結果進行分析。
（2） 畫齣用74LS00構成或非門要求的邏輯電路圖。
（3） 總結門電路的使用特點。
3.1.8思考題
（1） TTL、CMOS門電路的多餘輸入端能否懸空?為什麼？
（2） 怎樣判斷門電路邏輯功能是否正常？
（3） 與非門和或非門是否可以構成反相器?為什麼？
3.2組閤邏輯電路分析[*4/5]3.2.1實驗目的（1） 掌握組閤邏輯電路的分析方法與功能測試方法。
（2） 驗證半加器和全加器的邏輯功能。
3.2.2實驗設備與材料
（1） 數字電路實驗箱一套。
（2） 元器件：
�r 74LS00四2輸入與非門三片；
�r 74LS86四2輸入異或門一片；
�r 74LS54四組輸入與或非門一片。
3.2.3實驗準備
（1） 掌握二進製數的算術運算規則。
（2） 熟悉74LS00、74LS86、74LS54集成門電路的引腳排列位置及各引腳用途。
（3） 熟悉半加器和全加器的邏輯錶達式。
（4） 熟悉用與非門、異或門和與或非門構成半加器和全加器的工作原理。
3.2.4實驗原理[*2]1. 組閤邏輯電路的分析方法組閤邏輯電路分析的目的是為瞭確定電路的邏輯功能，或者是為瞭變換電路的結構形式，以便采用其他門電路或中、大規模集成電路實現。
組閤邏輯電路的分析方法如下。
(1) 根據給定的邏輯電路圖逐級寫齣各門電路的輸齣邏輯函數，*終寫齣輸入與輸齣的邏輯函數錶達式。
(2) 將所得邏輯函數進行化簡，當變量較少時可以采用圖形法或公式法，當邏輯變量較多時一般采用公式法，以此得到輸齣函數的*簡與或錶達式。
(3) 根據*簡邏輯錶達式列齣輸齣函數的真值錶。
(4) 說明給定電路的邏輯功能。
2. 半加器和全加器的工作原理
1) 半加器的工作原理
半加器實現的邏輯功能是兩個1位二進製數相加，半加運算規則共為3種情況： 0+0=0；0+1=1；1+1=10。可見，半加結果有兩位輸齣，一位是半加和，另一位是半加進位。
2) 全加器的工作原理
全加器實現的邏輯功能是兩個同位的加數和來自低位的進位三者相加，全加運算規則共為4種情況： 0+0+0=0；0+0+1=1；0+1+1=10；1+1+1=11。可見，全加結果有兩位輸齣，一位是全加和，另一位是全加進位。
3.2.5Multisim仿真實驗內容
在Multisim 10平颱上構建由74LS138和74LS20構成的二進製數全加器。如圖3.6所示，試先分析電路的邏輯功能，寫齣邏輯電路的邏輯錶達式。使用Multisim 10對電路進行仿真，並與理論分析相比較。
圖3.674LS138和74LS20構成的全加器邏輯電路（仿真電路）
圖3.774LS00構成的組閤邏輯電路3.2.6實驗內容與步驟[*2]1. 74LS00構成的組閤邏輯電路功能測試
(1) 用兩片74LS00組成圖3.7所示的邏輯電路，自己在圖中注明芯片編號及各引腳的序號。
（2） 按錶3.6要求，改變A、B、C的邏輯電平開關狀態，記錄結果並依據錶3.6寫齣邏輯錶達式。錶3.6與非門構成組閤邏輯電路測試結果
輸入輸齣ABCY1Y2000001011111110100101010（3） 根據圖3.7邏輯電路圖寫齣邏輯錶達式，進行化簡並與（2）中邏輯錶達式進行比較。
2. 用74LS86和74LS00組成的半加器的邏輯功能測試
根據半加器的邏輯錶達式可知，半加器本位和Y是A、B的異或，而嚮高位的進位Z是A、B相與，故半加器可用一個集成異或圖3.8用74LS86和74LS00組
成的半加器的邏輯電路門和兩個與非門組成，邏輯電路圖如圖3.8所示。
(1) 寫齣圖3.8邏輯電路的Y、Z的邏輯錶達式。
(2) 在實驗箱上用異或門和與非門接成圖3.8電路，輸入端A、B接邏輯電平開關，輸齣端Y、Z接電平顯示發光二極管。
(3) 按錶3.7要求改變A、B狀態，填錶記錄結果。錶3.7用74LS86和74LS00組成的半加器的測試結果
輸入輸齣ABYZ001001113. 用74LS00組成的全加器的邏輯功能測試
按原理圖3.9選擇與非門接綫並進行測試，將測試結果填入錶3.8中。圖3.974LS00構成全加器邏輯電路圖
錶3.874LS00構成全加器測試結果
ABCY1Y2Y3Y4Y5Y6Y70000101001100010111011114. 用74LS54、74LS86和74LS00組成的全加器的邏輯功能測試
全加器可以用兩個半加器和兩個與門、一個或門組成，在實驗中常用一個雙異或門、一個與或非門和一個與非門實現。
(1) 畫齣用異或門、與或非門和與非門實現全加器的邏輯電路圖，並寫齣邏輯錶達式。
(2) 用74LS54、74LS86和74LS00按(1)畫齣的全加器的邏輯電路圖連綫。
(3) 將輸入端按錶3.8輸入相應的邏輯電平，並將測試結果填入錶3.9中。錶3.974LS54、74LS86和74LS00組成的全加器的邏輯功能測試結果
輸入輸齣ABCSC0000101001100010111011113.2.7實驗報告
（1） 整理實驗結果，填入相應錶中並對實驗結果進行分析。
（2） 總結用實驗來分析組閤邏輯電路邏輯功能的方法。
3.2.8思考題
（1） 組閤邏輯電路的功能特點和電路結構特點是什麼？
（2） 組閤邏輯電路的功能錶示方法有哪些？
3.3觸發器[*4/5]3.3.1實驗目的（1） 掌握基本RS、D、JK觸發器的邏輯功能測試方法。
（2） 掌握觸發器集成芯片的正確使用方法。
3.3.2實驗設備與材料
（1） 雙蹤示波器一颱。
（2） 數字電路實驗箱一套。
（3） 元器件：
�r 74LS00四2輸入與非門一片；
�r 74LS74二上升沿D觸發器一片；
�r 74LS112二下降沿JK觸發器一片。
3.3.3實驗準備
（1） 熟悉74LS00、74LS74、74LS112集成門電路和觸發器的引腳排列位置及各引腳的用途。
（2） 熟悉RS、D、JK觸發器的工作原理、邏輯功能及特性方程。
3.3.4實驗原理
觸發器具有兩個穩定的狀態，用於錶示邏輯狀態1和0，在一定的觸發信號作用下，可以從一個穩定狀態翻轉到另一個穩定狀態，觸發器是一個具有接收、保存和輸齣功能的二進製信息存儲器件，是構成各種時序邏輯電路的基本邏輯單元。按照電路結構不同，可以分為基本觸發器、同步觸發器和邊沿觸發器。
（1） 基本觸發器： 在這種電路中，輸入信號直接加到輸入端，它是觸發器的基本電路結構形式，是構成其他類型觸發器的基礎。
（2） 同步觸發器： 在這種電路中，輸入信號經過控製門輸入，而管理控製門的時鍾脈衝的CP信號，隻有在CP信號到來時，輸入信號纔能進入觸發器，否則就會拒之門外，對電路不起作用。
（3） 邊沿觸發器： 在這種觸發器中，隻有在時鍾脈衝的上升沿或下降沿時刻，輸入信號纔能被接收，雖然邊沿觸發器有好幾種不同的電路結構形式，但邊沿控製卻是它們共同的特點。
按邏輯功能觸發器還可以分為RS觸發器、JK觸發器、D觸發器等。
（1） RS觸發器具有置0、置1和保持功能，其特性方程為Qn+1=S+Qn，約束條件為RS=0。
(2) D觸發器的輸齣狀態在CP脈衝的邊沿時刻更新，其特性方程為Qn+1=D。
(3) JK觸發器，具有置0、置1、保持和翻轉的功能，其特性方程為Qn+1=JQn+KQn。
同一種電路結構可以構成不同邏輯功能的觸發器，不同電路結構也可構成相同邏輯功能的觸發器。
3.3.5Multisim仿真實驗內容
在Multisim 10平颱上構建74LS175D仿真分析電路，如圖3.10所示。在Multisim 10中選中74LS175D並按F1鍵可查看其邏輯功能錶。仿真觀察並記錄輸入輸齣波形。
圖3.1074LS175D觸發器仿真測試
3.3.6實驗內容與步驟[*2]1. 基本RS觸發器功能測試圖3.11由74LS00構成的基
本RS 觸發器電路由74LS00構成的基本RS觸發器如圖3.11所示。
(1) 按錶3.10的順序在S、R端加邏輯電平，Q、Q端接實驗箱LED，觀察並記錄觸發器的Q、Q端的狀態，將結果填入錶3.10中。錶3.10由74LS00構成的基本RS 觸發器邏輯功能測試結果
SRQQ邏輯功能01111011（2） S端加低電平，R端加脈衝，用示波器觀察、比較並記錄R與Q和Q端的波形。
（3） S端加高電平，R端加脈衝，用示波器觀察、比較並記錄R與Q和Q端的波形。
（4） S＝R，R端加脈衝，用示波器觀察、比較並記錄R與Q和Q端的波形。
觀察並記錄（2）、（3）、（4）三種情況下Q、Q端的狀態，從中總結齣基本RS觸發器的Q或Q端的狀態改變和輸入端S、R的關係。
（5） 當S、R都加低電平時，觀察Q、Q端的狀態。當S、R同時由低電平跳變為高電平時，注意觀察Q、Q端的狀態。重復3～5次觀察Q、Q端的狀態是否相同，從而正確理解“不定”狀態的含義。
2. D觸發器的功能測試
D觸發器邏輯符號如圖3.12所示，S、R端為異步置1端，置0端（或稱異步置位端，復位端），CP為時鍾脈衝端。圖3.12D觸發器邏輯符號

按下麵步驟做測試：
(1) 分彆在S、R端加低電平，觀察並記錄Q、Q端的狀態。
(2) 在S、R端加高電平，D端分彆接高、低電平，用點動脈衝作為CP脈衝，用示波器觀察並記錄當CP為低電平、上升沿、高電平、下降沿時，Q端狀態的變化。
(3) 當S、R加高電平、CP高電平（或低電平），改變D端信號，觀察Q端的狀態是否變化。
整理上述實驗數據，將結果填入錶3.11中。
(4) 令S、R加高電平，將D和Q端相連，CP加連續脈衝，用雙蹤示波器觀察並記錄Q相與CP的波形關係。錶3.11上升沿D觸發器的功能測試結果
SRCPDQnQn+101××0110××01續錶SRCPDQnQn+111↑00111↑101110（1）×01注： ↑錶示上升沿，×錶示任意電平。3. JK觸發器的功能測試

圖3.13JK觸發器
邏輯符號(1) JK觸發器的邏輯符號如圖3.13所示，按錶3.11所示加邏輯電平和控製脈衝。
(2) 將測試結果填入錶3.12中。
（3） 若J、K加高電平，CP端加連續脈衝，用雙蹤示波器觀察Q端與CP端波形，並記錄。錶3.12下降沿JK觸發器的功能測試結果
RSCPJKQnQn+101××××10××××11↓0×011↓1×011↓×0111↓×11注： ↓錶示下降沿，×錶示任意電平。3.3.7實驗報告
（1） 整理實驗數據並填錶。
（2） 畫齣實驗內容中要求的電路、輸入輸齣波形，並說明觸發器的觸發方式。
（3） 總結各類觸發器的特點。
3.3.8思考題
（1） 各種觸發器的功能特點是什麼？又有什麼樣的觸發特點？
（2） 各種觸發器之間是否可以相互轉化？是怎樣實現的？
3.4時序邏輯電路的分析[*4/5]3.4.1實驗目的（1） 掌握一般同步時序邏輯電路的功能測試方法。
（2） 瞭解時序邏輯電路的自啓動功能。
3.4.2實驗設備及材料
（1） 雙蹤示波器一颱。
（2） 數字電路實驗箱一套。
（3） 數字萬用錶一颱。
（4） 元器件：
�r 74LS74二D上升沿觸發器二片；
�r 74LS20二4輸入與非門一片。
3.4.3實驗準備
（1） 閱讀本實驗的實驗原理以及附錄的相關內容。
（2） 根據邏輯電路圖寫齣相關的邏輯函數式，預先分析齣邏輯電路圖的功能。
（3） 根據選用的邏輯器件，按照實驗任務設計電路，寫齣有關的邏輯函數式，並畫齣邏輯電路圖。
3.4.4實驗原理
分析一個時序邏輯電路的功能，也就是分析電路的狀態轉換和輸齣狀態在輸入變量和時鍾信號作用下的變化規律。分析步驟如下。
1. 寫方程
根據給定的邏輯圖寫齣各觸發器的時鍾方程、驅動方程和電路的輸齣方程。
（1） 時鍾方程： 各個觸發器時鍾信號CP的邏輯錶達式。
（2） 驅動方程： 各個觸發器同步輸入信號的邏輯錶達式。
（3） 輸齣方程： 時序邏輯電路各個輸齣信號的邏輯錶達式。
2. 求各觸發器的狀態方程
因為任何時序電路的狀態，都是由組成該時序電路的各個觸發器來記憶和錶示的。所以把各觸發器的驅動方程帶入相應觸發器的特性方程，即得到時序邏輯電路的狀態方程，也就是各個觸發器次態輸齣的邏輯錶達式。
3. 求狀態轉換錶或狀態轉換圖
（1） 電路的現態就是組成該電路各個觸發器的現態的組閤。把電路的輸入和現態的各種可能取值，代入狀態方程和輸齣方程進行計算，求齣相應的次態和輸齣。需要注意的是，狀態方程有效的時鍾條件，凡不具備時鍾條件者，方程式無效，也就是說觸發器將保持原來狀態不變；不能漏掉任何可能齣現的現態和輸入的取值。
（2） 現態的起始值如果給定，則可以從給定值開始依次計算，倘若未給定，則可以自己設定起始值。
（3） 狀態轉換是由現態轉換到次態。
4. 檢驗電路能否自啓動
時序邏輯電路中，凡是被利用瞭的狀態稱為有效狀態，由有效狀態形成的循環，稱為有效循環。凡是沒有被利用瞭的狀態，稱為無效狀態，由無效狀態形成的循環，稱為無效循環。在時序邏輯電路中，若存在無效狀態，但沒有形成無效循環，這樣的時序邏輯電路稱為能夠自啓動的時序邏輯電路。若既有無效狀態存在，又形成瞭無效循環，這樣的時序邏輯電路稱為不能自啓動的時序電路。在不能自啓動的時序邏輯電路中，一旦因某種原因，例如，因乾擾進入無效循環，就再也迴不到有效狀態，無法正常工作。因此對於不能自啓動的時序邏輯電路，則應采取措施予以解決。例如，修改設計重新進行狀態分配，或利用觸發器的異步輸入端強行預置到有效狀態等。
5. 分析電路邏輯功能
實際應用中，各個輸入、輸齣信號都有確定的物理含義，因此需要結閤這些信號的物理含義，根據狀態錶或狀態圖來進一步說明電路的具體功能。
3.4.5Multisim仿真實驗內容
在Multisim 10平颱上構建具有自啓動能力的時序邏輯電路，仿真電路如圖3.14所示。分析電路的邏輯功能；仿真電路，觀察並記錄輸齣端的狀態轉換。
圖3.14能自啓動的扭環型計數器仿真電路圖
3.4.6實驗內容與步驟[*2]1. 同步時序邏輯電路分析（1） 按圖3.15接綫。
（2） 由CP端輸入單脈衝或連續脈衝，測試並記錄Q0～Q2狀態轉換，輸齣Y的狀態。
注意： 每個觸發器的清零端和置數端均接高電平。
圖3.15同步時序邏輯電路的分析
2. 不具有自啓動能力的時序邏輯電路的分析
（1） 按圖3.16接綫。
（2） 由CP端輸入單脈衝或連續脈衝，測試並記錄Q0～Q3端狀態轉換。驗證電路的狀態轉換圖3.17。
注意： 每個觸發器的清零端和置數端均接高電平。
圖3.16不能自啓動的扭環型計數器電路圖
圖3.17不能自啓動的扭環型計數器的狀態轉換圖
3. 具有自啓動能力的時序邏輯電路的分析
（1） 按圖3.18接綫。
圖3.18能自啓動的扭環型計數器電路圖
（2） 由CP端輸入單脈衝或連續脈衝，測試並記錄Q0～Q3端狀態轉換。驗證電路的狀態轉換圖3.19。
圖3.19能自啓動的扭環型計數器的狀態轉換圖
注意： 每個觸發器的清零端和置數端均接高電平。
3.4.7實驗報告
（1） 整理實驗內容中各實驗數據。
（2） 畫齣圖3.15的狀態轉換圖。
（3） 驗證不能自啓動的和能自啓動的扭環型計數器的狀態轉換圖。
……

前言/序言

第2版前言
本書第1版齣版發行後，受到廣大學生和教師的熱烈歡迎。第2版改正瞭第1版中的一些錯誤內容，調整瞭部分實驗內容，將附錄B中的數字示波器和附錄C中的信號發生器換為*新型號。
本書第2版由郭永新任主編，崔棟、宋莉、程運福、車琳琳任副主編，參加本版編寫的人員還有李正美、王世剛、孟慶建、魯雯、焦青和李強。
限於作者水平，書中錯誤之處在所難免，請各位讀者不吝賜教，以便下次修改時進一步修改。
編者2017年1月第1版前言
“電子學”是一門實踐性和應用性很強的專業基礎課，“電子學”的實驗教學是電子學課程體係中非常重要的、必不可少的一個教學環節。本書是編者根據高等學校電子、電氣信息類專業電子學實驗教學的基本要求，在研究國內外同類教材的基礎上，結閤多年的理論教學與實驗教學的經驗，為適應當前教學改革和教學體係的需求而編寫的。
我們編寫本書的目的與努力方嚮，就是希望通過本書的學習，能夠鞏固學生對理論知識的掌握，鍛煉他們的動手能力，激發他們的創新意識，培養他們的創新能力。本書內容強調“三基”，即基礎理論、基本知識和基本技能的培養，體現瞭“思想性、科學性、先進性、啓發性、適應性”的原則。
隨著計算機技術的發展，電子綫路計算機輔助設計技術逐步普及，本書嘗試將交互式SPICE仿真和電路分析軟件Multisim引入電子學實驗過程中，在每個實驗中都配有仿真實驗內容，使得學生不進實驗室也能完成部分實驗內容，以拓寬學生的知識麵，增加學生的動手機會，增強學生的動手能力。
根據電子學實驗的特點以及分層次教學的需要，全書將電子學實驗分為基礎性實驗、基礎設計性實驗與綜閤設計性實驗3個層次，內容涵蓋瞭模擬電子學實驗與數字電子學實驗兩大部分。基礎性實驗的目的在於訓練學生的基本實驗技能，包括常用電子儀器的使用方法、常用元器件的選用標準、電子學實驗中基本物理量的測量方法、電子綫路中常見故障的基本排除方法等。基礎設計性實驗要求學生在經過基礎性實驗訓練的基礎上，根據設計任務與給定的元器件與測試儀器，自己擬定實驗步驟，獨立設計一些常用的能夠完成一定基本功能的單元電路的實驗。復雜的電子學係統都是由一些單元電路連接組閤而成的，學生通過設計單元電路，將為以後設計復雜的電子學係統打下基礎。綜閤設計性實驗則要求學生根據設計任務，自己確定設計方案，選擇閤適元器件與測試儀器，自己擬定實驗步驟，設計齣一個比較復雜的電子學係統，並給齣該係統性能指標的測試結果。其目的是提高學生的綜閤設計能力，為他們成為一名閤格的電子工程師打下基礎。
全書共分4章。
第1章“電子學實驗基礎”介紹瞭學生在做電子學實驗之前應該掌握的一些電子學實驗的基本知識。包括電子學實驗的基本特點、電子學實驗中的安全問題、測量誤差的處理、測量數據的處理、電子學實驗中常用物理量的測量方法、電子學實驗的調試方法與故障排除方法等。
第2章“模擬電子學基礎實驗”包括9個實驗，其中基礎性實驗6個，基礎設計性實驗3個。第1個實驗的實驗內容是常用電子儀器的使用方法與一些基本物理量的測試方法，其餘8個實驗涵蓋瞭整個模擬電子學的主要內容。
第3章“數字電子學基礎實驗”包括9個實驗，其中基礎性實驗6個，基礎設計性實驗3個，涵蓋瞭整個數字電子學的主要內容。
第4章“綜閤設計實驗”包括6個綜閤實驗，其中模擬部分3個，數字部分3個，簡單介紹瞭電子綫路設計的基本原則、步驟與方法供學生實驗時參考。
附錄A簡單介紹瞭電路仿真軟件Multisim 10的使用方法。附錄B簡單介紹瞭模擬示波器的工作原理與兩種（模擬雙蹤示波器與數字雙蹤示波器）的麵闆結構。附錄C簡單介紹瞭函數發生器的麵闆結構與基本的操作方法。附錄D給齣瞭常用的元器件與集成電路的基本參數供學生實驗時參考。
本書由郭永新任主編，崔棟、宋莉、張福勇、王恒桓任副主編，參加編寫的還有王世剛、李正美、程運福、魯雯和焦青。
由於作者水平有限，時間倉促，書中錯誤與不當之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正，以便再版時改進。
編者2011年5月

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