中级工实训报告

苏 州 市 职 业 大 学

实习（实训）报告

名称

2012年 4月 9日至 2012年 4月 27日共

院 系 电子信息工程系 班 级 10微电子1班 姓 名 张肖肖

系 主 任 教研室主任 指 导 教 师

3周

目录

目录................................................................................................................................. 1 项目一 稳压电源 ............................................................................................................. 3

1.1稳压电源调试步骤、工作原理 . ............................................................................ 3

1.1.1仪器准备 . ................................................................................................. 3

1.1.2 电路原理图如图1.1所示......................................................................... 3 1.1.3 下表为元器件明细表................................................................................ 4 1.1.4调试步骤 . ................................................................................................. 4 1.1.5问题解答 . ................................................................................................. 5 1.2 下表为稳压电源调试记录 ................................................................................... 6 1.3 稳压电源调试心得.............................................................................................. 6 项目二 场扫描电路 ...................................................................................................... 8

2.1场扫描电路调试步骤、工作原理 ......................................................................... 8

2.1.1 仪器准备 ................................................................................................. 8

2.1.2 电路原理图如图2.1所示......................................................................... 8 2.1.3 下表为元器件明细表................................................................................ 9 2.1.4 调试步骤 ................................................................................................. 9 2.1.5 问题解答 ................................................................................................10 2.2 下表为场扫描电路的调试记录 ........................................................................... 11 2.3 场扫描电路的调试心得 . ................................................................................... 11 项目三 三位A/D转换器 ..............................................................................................13

3.1三位A/D转换器电路调试步骤、工作原理 ..........................................................13

3.1.1 仪器准备 ................................................................................................13

3.1.2电路原理图如图3.1所示 ........................................................................13 3.1.3 下表为元器件明细表...............................................................................14 3.1.4 调试步骤 ................................................................................................14 3.1.5 问题解答 ................................................................................................15 3.2 下表为三位半A/D转换器的调试记录.................................................................16 3.3 三位半A/D转换器的调试心得 ...........................................................................16 项目四 OTL功率放大器 ...............................................................................................18

4.1 OTL电路调试步骤、工作原理 . ...........................................................................18

4.1.1 仪器准备 ................................................................................................18 4.1.2 电路原理原理图如图4.1所示.................................................................18 4.1.3 下表为元器件明细表...............................................................................19

4.1.4 工作点的测试 .........................................................................................19 4.1.5 最大不失真功率的测试 ...........................................................................20 4.1.6 电压放大倍数的测试...............................................................................20 4.1.7 测绘放大器幅频曲线...............................................................................20 4.1.8 问题解答 ................................................................................................20 4.2 下表为OTL 功率放大器的调试记录 ....................................................................21 4.3 OTL功率放大器的调试心得 ...............................................................................22 项目五 脉宽调制控制器 ................................................................................................23

5.1 脉宽调制控制器电路调试步骤、工作原理..........................................................23

5.1.1 仪器准备 ................................................................................................23

5.1.2 电路原理原理图如图5.1所示.................................................................23 5.1.3 下表为元器件明细表...............................................................................24 5.1.4调试步骤 . ................................................................................................24 5.1.5 问题解答 ................................................................................................25 5.2 下表为脉宽调制控制器的调试记录 ....................................................................27 5.3 脉宽调制控制器的调试心得...............................................................................28 项目六 数字频率计 .....................................................................................................29

6.1 数字频率计电路调试步骤、工作原理.................................................................29

6.1.1 仪器准备 ................................................................................................29

6.1.2 数字频率计电路原理图如图6.1所示 ......................................................29 6.1.3 下表为元器件明细表...............................................................................30 6.1.4 调试步骤 ................................................................................................30 6.1.5 问题解答 ................................................................................................31 6.2 数字频率计的调试记录......................................................................................32 6.3 数字频率计的调试心得......................................................................................32 项目七 交流电压平均值转换器......................................................................................34

7.1 交流电压平均值转换器电路调试步骤、工作原理 ...............................................34

7.1.1 仪器准备 ................................................................................................34 7.1.2 交流电压平均值转换器原理图.................................................................34

7.1.3 交流电压平均值转换器的元器件明细表...................................................35 7.1.4 调试步骤 ................................................................................................35 7.1.5电路原理及元器件作用 . ...........................................................................36 7.1.6 问题解答 ................................................................................................36 7.2 交流电压平均值转换器的调试记录 ....................................................................37 7.3 交流电压平均值转换器的调试心得 ....................................................................37 项目八 可编程定时器....................................................................................................39

8.1 可编程定时器的电路调试步骤、工作原理 . .......................................................39

8.1.1 仪器准备 ................................................................................................39 8.1.2 可编程定时器的电路原理图 ....................................................................39 8.1.3 可编程定时器的元器件明细表.................................................................40 8.1.4调试步骤 . ................................................................................................41 8.1.5问题解答 . ................................................................................................41 8.2 可编程定时器的调试记录 ..................................................................................43 8.3 可编程定时器的调试心得 ..................................................................................43 心得体会.........................................................................................................................44

项目一 稳压电源

1.1稳压电源调试步骤、工作原理

1.1.1仪器准备

1、调压器 2、变压器 3、指针万用表（2.5A 插孔） 4、数字万用表 5、负载电阻12Ω/25W 6、电子电压表

1.1.2 电路原理图如图1.1所示

图1.1 稳压电源电路图

1.1.3 下表为元器件明细表

1.1.4调试步骤

（1）调试空载输出电压

调节调压器，使变压器输入电压调至220V （数字万用表AC750V 档）；测变压器输出电压（AC20V 档）；整流后电压（DC200V 档），测试点VT2C 极即散热片对地电压；稳压电压（DC20V 档），

调整RP1使稳压电压12±0.2V 。

（2）测试电压调整率

按图连线，输入电压220V 调节负载电阻当负载电流1A 时稳压电压记VA ；调输入电压242V 时稳压电压记VA1；调输入电压198V 时稳压电压记VA2，电压调整率：SV=（VA1-VA2）÷VA*100% （3) 测试电流调整率

输入电压220V ，空载时稳压电压记V0；负载电流1A 时稳压电压记VA ，电流调整率：SA=（VO-VA ）÷VO ×100%

(4) 测试输出纹波电压

输入电压220V ，负载电流1A 时，电子电压表接在负载两端，所测交流电压值为纹波电压。

1.1.5问题解答

(1) 稳压工作原理

稳压电路是利用负反馈的原理，以输出电压的变化量ΔUL ，经取样管VT3与基准电压7.5V （VD5稳压管提供）比较放大后，去控制调整管VT2的基极电流Ib ，当Ib 增大，调整管Uce 将减小；当Ib 减小，调整管Uce 将增大；使输出电压UL 基本保持不变。 当电网电压升高或输出电流减小时：

Uo ↑→Ub(VT3)↑→Ube(VT3)↑→Ic(VT3)↑→Uc(VT3)↓→Ub(VT1)↓→Ic(VT1)↓→Ic(VT2)↓→Uce(VT2) ↑→Uo ↓

当电网电压下降或输出电流变大时：

Uo ↓→Ub(VT3) ↓→Ube(VT3) ↓→Ic(VT3) ↓→Uc(VT3) ↑→Ub(VT1) ↑→Ic(VT1) ↑→Ic(VT2) ↑→Uce(VT2) ↓→Uo ↑ (2) 说明各元件在电路中的作用

VD1、VD2、VD3、VD4桥式整流电路。C6、C7、C8、C9滤波电容、保护整流二极管。VT1、VT2组成复合管，增大等效β值改善稳压性能。C1、C2、C3、C4、C5为滤波电容。R5为VD5限流电阻。R4给VT1的反向穿透电流提供一条通路，防止高温时，VT2出现失控。R8、RP1、R7为VT3分压偏置电阻。R1、R3为VT2负载电阻。R2、R6、R9为VT1偏置、负载电阻。

1.2 下表为稳压电源调试记录

1.3 稳压电源调试心得

这是中级工实训的第一节课，又重拾了遗忘了的东西，重新温习了稳压电路的作用，就是当输入电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定，以前学的焊接规则都忘得差不多了，不过我们先用旧板子拆了，又焊接，练习一下，又焊接自己的板子，弄懂

电路再测试，熟悉了板子的焊接的注意事项。

测试的过程也熟悉了电路的原理，功率较小的直流电源大多数都是将50Hz 的交流电路经过整流、滤波、稳压后获得的。整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后的单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑额直流电压。

经过老师的指导，我又重温了以前的知识，这样，以前的《模拟电子技术》又可以重新学习一次！总之，感觉第一次的中级工实训感觉学到了很多东西！

项目二 场扫描电路

2.1场扫描电路调试步骤、工作原理

2.1.1 仪器准备

1. 双路稳压电源+5V，+2.5 V 2. 示波器

3. 数字万用表 4. 可调分压电阻器

2.1.2 电路原理图如图2.1所示

图2.1 场扫描电路电路图

2.1.3 下表为元器件明细表

2.1.4 调试步骤

(1) 静态工作点测试

连接电源无误，开启电源，数字万用表，红表棒接R14 、R15公共端，黑表棒接CND ，调节RP4使数字万用表读数为6±0. 2V,记录数值。 (2) 波形测绘

A. 场输出电压波形：示波器X 5ms/div、Y 2V/div、探极接C8“-”极对地（即偏转线圈PZ 端“+”极和地接C511散热器），DC 偶合，开启电源；调节RP1（频率），RP2（幅度），RP3（线性）三个电位器，波形周期为20ms （4大格），锯齿波幅度为2-4VP_P（指波形的X 轴上方的最高点，不包括尖端的脉冲，与X 轴之间的距离），且波形线性良好，绘制波形。 B. 偏转线圈电流波形：示波器X 5ms/div、 Y 1V/div、探极接偏转线圈PZ 端“-”极接地不变，绘制波形。 (3) 频率范围测试

开启电源，调节RP1，顺时针旋到底，记录示波器上波形的周期T 顺。 调节RP1逆时针旋到底，记录示波器上波形的周期T 逆。

计算，频率调节范围1/T顺-1/T逆记录计算结果。

频率范围测试后恢复场输出电压波形周期为20ms （4大格），锯齿波幅度为2—4VP_P，且波形线性良好。

2.1.5 问题解答

(1) 调节RP3、RP1、RP2起什么作用？

RP1的作用是调节场频，RP2的作用是调节场幅，RP3的作用是调节场线性。 (2) 说明其补偿原理。

补偿原理是RP3和C5组成积分正反馈电路，它能使锯齿波产生相反方向的预失真。调节RP3使预失真程度适当而和原失真互相抵消，从而实现线性补偿。 (3) 说明各元器件在电路中的作用。

RP4的作用是调节中点电位，VT1是场振荡管，VT2是场激励管，VT3、VT4是互补推挽场输出管。

(4) 工作原理：

当VT1截止，C3上的反偏电压先经R2、R3、地、电源“+”极，R7、RP1、RP2、R4放电，同时电源通过R7、RP2向C4、C5充电，电容两端电压线性增大，该电压经VT2、VT3、VT4放大后，形成场扫描正程。

当VT1“C ”极电压上升、VT1“b ”极电压上升，直至VT1导通，产生一个正反馈，（VT1“b ”极电压上升—VT1“c ”极电压下降—VT2“b ”极电压下降—VT2“c ”极电压上升—VT3、VT4“e ”极电压上升—VT1“c ”极电压再次上升）使VT1饱和，C4、C5上的电压经VT1、R5放电，使VT1“c ”极下降经VT2、VT3、VT4放大后形成场扫描的逆程。

VT1饱和时，正反馈电压向C3充电形成反偏电压，使VT1“b ”极下降重新进入放大区，又有一正反馈（反馈电压极性正好和刚才相反）使VT1截止，开始下一周期。

2.2 下表为场扫描电路的调试记录

2.3 场扫描电路的调试心得

这次的实验不比上节课的实验那么简单，上节课学的内容是我们熟悉的电路，而这节课的电路感觉不是很熟悉，尤其是电路中的OTL 功放激励级和电路中OTL 功放输出级。经过老师的讲解和自己查阅相关资料，懂得了场扫描电路的主要作用，给场偏转线圈提供一个符合技术标准的锯齿波电流。使显像管电子束在起产生的均匀磁场下做自上而下的扫描运动。

场扫描电路同时还提供场消隐信号给显像管，使电子束在逆程期间截止。对场锯齿波电流的一些要求有：具有良好的线性，以保证屏幕垂直方向光栅的均匀；具有足够的幅度稳定度。使光栅在垂直方向满幅，且较少受电源电压波动及温度变化的影响；应能被场同步信号同步，以保证显像管电子束的扫描运动与发射端摄像管电子束的扫描运动一致，而在无同步信号的情况下，仍能正常扫描。

在这次实验中还使用了示波器重温了示波器的使用，总之，这节课学到了很多新的知识。

项目三 三位A/D转换器

3.1三位A/D转换器电路调试步骤、工作原理

3.1.1 仪器准备

1. 双路稳压电源+5V，+2.5 V 2. 示波器

3. 数字万用表 4. 可调分压电阻器

3.1.2电路原理图如图3.1所示

图3.1 三位半A/D转换器

3.1.3 下表为元器件明细表

3.1.4 调试步骤

(1) 调整时钟发生器的振荡频率

示波器：X 、Y 均在校准位置（微调旋钮顺针到底）；耦合：DC ； X：5us/DIV； Y：2V/DIV。用示波器观察A 点波形，调整RP2电位器，使fose=40KHz±1%,并画出A 点波形图及幅值填入表中。

(2) 调整满度电压

可调分压电阻器接稳压电源+2.5V，先调整分压电阻器使输入电压（数字万用表测）1.900V ，此时再调整RP1多圈电位器使输出电压（LED 显示）1.900V ±1字。 (3) 测量线性误差

调分压电阻器使输入电压（数字万用表测）分别为1.500V ，1.00V ，0.500V ，0.100V 时，输出电压（LED 显示）分别记入对应表中。

调分压电阻器使输出电压（LED 显示）1.999V ，此时的输入电压（数字万用表测）即为满度电压Vfs 。

相对误差=（输入电压—输出电压）÷输入电压×100% (4) 测量参考电压Vref ：即B 点对地电压填入表中。 计算满度电压Vfs 与参考电压Vref 的比值填入表中。 (5) 测量负电压：即C 点对地电压填入表中。

3.1.5 问题解答

(1) 7107A/D转换器工作原理

设A/D转换器满量程为1.999, 双积分工作方式则以计4000个时钟脉冲时间为一个转换周期，双积分A/D转换器可分为采样、积分、休止三个阶段。

(2) A/D转换器外接元件的功能

C1、C2、VD1、VD2组成负电源产生电路，C3积分电容，R1积分电阻，C4自校零电容，C6基准电容，C7振荡电容，R4、RP2振荡电阻。 (3) 电源产生电路的工作原理

由C1、C2、VD1、VD2组成负电源产生电路。C1、C2组成耦合滤波电容，VD1、VD2组成半波整流电路。

3.2 下表为三位半A/D转换器的调试记录

3.3 三位半A/D转换器的调试心得

今天又学习了一次示波器的使用，原本认为示波器用的还可以的我，被今天的示波器调试难住了，结果经过班主任的指导和同学的帮助，终于可以自己独立使用了这些仪器。还有

通过查找资料，懂得了三位半A/D转换器是什么，三位半A/D转换器常用于数字电压表电路，它由两部分分组成：一部分是A/D转换电路，一部分是数字逻辑电路。其中输入三分之二放大器、开关网络、积分器、比较器等组成A/D转换电路。计数器、寄存器、译码器、显示器、脉冲振荡器等组成数字逻辑电路。A/D转换即将模拟量换成数字量。三位半数字电压表只有三位完整的显示位，其中位（半位）有两种含义：第一，表示该台数字电压表具有超量程能力。例如基本量成为1V 时的最大显示值为1.999V ，则是一台具有超量程能力的位数字电压表。第二，表示无超量程能力。例如基本量成为2V 时的最大显示值为1.999V ，则是一台无超量程能力的位数字电压表，因其最高只能显示0或1，故称为半位。

项目四 OTL功率放大器

4.1 OTL电路调试步骤、工作原理

4.1.1 仪器准备

1、数字万用表DC20V 档 2、稳压电源DC+18V 3、MF50表DC25mA 档 4、毫伏表2台

5、低频信号发生器1台 6、16Ω负载1只 7、示波器2V/格 0.5mS/格 AUTO档

4.1.2 电路原理原理图如图4.1所示

图4.1 OTL 功放电路

4.1.3 下表为元器件明细表

4.1.4 工作点的测试

（1）中点电位的测试

接上16Ω负载，连接电源，数字万用表红表棒接C14正极（R8，R9公共端），黑色表棒接GND （C511散热器），开启源，调节RP1至万用表读数为9±0.2V ，记录万用

表读数。

（2）静态电流的测试

断开电源与线路板+18V的连线，MF-50表红表棒接电源+极，黑表棒接线板+18V处，开启电源，MF-50表读数应小于25mA ，记录万用表读数。

4.1.5 最大不失真功率的测试

（1）低频信号发生器输出1KHz 正弦波信号，观察示波器波形，调节低信输出幅度至波形临界削波失真。

（2）观察毫伏表Vo （10V 档）读数，记录Vo 读数。 （3）计算最大不失真功率Pmax=Vo2/R=Vo/15,记录Pmax 值。

4.1.6 电压放大倍数的测试

（1）低频信号发生器输出1KHz 正弦波信号，调节低信输出幅度至毫伏表Vo （3档）读数为4.0V 。

（2）观察毫伏表Vi （300Mv ）读数，记录Vi 读数。 （3）计算电压放大倍数A=Vo/Vi=4.0V/Vi,记录数值。

4.1.7 测绘放大器幅频曲线

（1）低信输出1KHz 正弦波信号，调节低信输出幅度，使Vo 读数为2V ，记录数值。 （2）保持低信输出幅度不变，频率为200Hz ，记录Vo 读数。 保持低信输出幅度不变，频率为100Hz ，记录Vo 读数。 保持低信输出幅度不变，频率为20Hz ，记录Vo 读数。 保持低信输出幅度不变，频率为5KHz, 记录Vo 读数。 （3）根据Vo 数值，画出幅频曲线。

4.1.8 问题解答

（1）OTL 功放原理

输入音频信号经C7耦合至VT1基极，经VT1放大成幅值，较大的信号，送至后极，又一对极性相反的管子（D325，C511）组成互补对称OTL 功放电路，在同一音频信号激励下，正半周，D325导通，放大正半周信号，负半周，C511导通放大负半周信号，二管轮流工作，在负载上到一个完整的，音频信号。 （2）各元件作用

R2隔离电阻，R3、R4、VT1基极偏置电阻，R5、VT1发射极偏置电阻，R10流电阻，R8、R9直流负反馈电阻，R14是VT3、VT2基极偏置电阻，R18是退电阻，R13输入电阻。C7输入耦合电容，C8、C14自举升压电容，C9、C13退电容，C17交流旁路，C18滤波电容，VT1是推动管，VT2是稳定功放管工作点。VT3、VT4是互补功放管组成功率放大输出极，C14输出耦合电容。

4.2 下表为OTL 功率放大器的调试记录

4.3 OTL功率放大器的调试心得

这次的板子也是相对熟悉的，OTL 是英文Output Transformer Less Amplifier的简称，是一种无输出变压器的功率放大器，原理之类的都没有问题。

在测试静态电流时让我有所收获——侧静态电流时需将万用表串联接入电路中。让我惭愧的是在计算最大不失真功率时，竟不知如何计算！我一开始只知道Vo 的值，不清楚R 的值，后来才知道其负载电阻是R16。还有在画频响特性曲线时，尽可能地画平滑，在陡变的区域多取几个点以便于画图。

项目五 脉宽调制控制器

5.1 脉宽调制控制器电路调试步骤、工作原理

5.1.1 仪器准备

1、双路稳压电源±12V 2、双踪示波器 3、数字万用表

5.1.2 电路原理原理图如图5.1所示

图5.1 脉冲调制控制器电路

5.1.3 下表为元器件明细表

5.1.4调试步骤

（1）三角波频率和波形

示波器：X 、Y 均在校准位置（微调旋钮顺时针到底），耦合：DC ，Y ：2V/DIV，X ：0.2ms/DIV,触发Auto ，先确定零电平基线，后接CH1于F 点，CH2于E 点。调整RP2（频率）、RP3（幅度和频率）使F 点波形f0=1KHz±3V ±5% （2）画出F 点、E 点波形在同一张图中

F 点三角波幅值±1.5格、周期5格，E 点方波幅值±3格左右、周期5格。 （3）画出D 点调制度为50%的波形图

示波器档位不变，CH1接F 点、CH2改接D 点，改变RP1电位器使D 点波形占空比相等，此时以F 点三角波作起终电平参照量（与上图F 点三角波F 点对应）时，仅画出D 点波形图。

观察D 点调制脉冲，记录调制度分别为100%、50%、0%时，A 点、D 点、负载两端、电压填入表中。

调制度100%：改变RP1电位器使D 点调制脉冲刚为全高电平（一条线）时，用数字万用表测A 点、D 点、对地电压及负载两端电压填入表中。

调制度50%：改变RP1电位器使D 点调制脉冲占空比相等时，用数字万用表测A 点、D 点、对地电压及负载两端电压填入表中。

调制度0%：改变RP1电位器使D 点调治脉冲刚为全低电平（一条线）时，用数字万用表测A 点、D 点、对地电压及负载两端电压填入表中。 （4）测量给定电压范围和频率可调范围 给定电压范围：改变RP1电位器阻值从最小到最大，用数字万用表测A 点对地对应电压范围填入表中。 三角波频率可调范围：改变RP2电位器阻值从最小到最大，用示波器测F 点对应周期范围，再用F=1/T换算成频率范围填入表中。

调试结束应恢复F 点三角波f0=1KHz±3V ±5%,E点方波（调试步骤2）

5.1.5 问题解答

1、三角波发生器工作原理和脉宽调制原理及各元件的功能。

由双运放Ic ：D ，Ic ：A 组成方波，三角波发生器。Ic ：D 同相电压比较器5脚同相输入端电压取决于E 点电压和F 点电压的共同作用，7脚输出方波由稳压管VD1，VD2稳定在±UE

Ic ：A 反相积分器，对输入电压积分，输出电压线性增长，当比较器输出从负突变到正，积分器反向积分，它的输出电压线性下降，当积分器的输入电压到负值，上述过程重复，形成自激振荡。且在E 点获得方波输出，F 点获得三角波输出，改变RP2可改变三角波频率，改变RP3可改变三角波电压幅值。

Ic ：B 运放组成电压跟随器：具有高输入阻抗，低输出阻抗，输出电压稳定性好的特点。

Ic ：C 运放组成比较器，进行脉冲调制。同相端输入可调直流电压，反相端输入三角波，直流电压大于三角波负电压比较器工作，输出脉冲电压。输入的直流电压越高，输出脉冲之间间隔越小，当直流电压大于三角波正电压为100%调制。

由C 点输出的调制脉冲电压输入至由VT1组成的射极跟随器后送到由VT2、VT3组成的互补射极输出极推动场效管控制负载电珠亮度。 2、场效应管的特性和应用特点

场效应晶体管是一种与三极管能起相似作用的半导体器件，它与三极管相比具有输入阻抗高，噪声低热稳定性好，与三极管一样，场效应管也有三个工作区，截止，饱和，

放大。场效应管参数中有一个最重要的参数叫开启电压V τ，它是漏源之间刚刚开始形成导电沟道，对于N 沟道耗尽型VT 是个负电压，N 沟道增加型VT 是正电压VT>0一般3—5V 。

反映场效应管控制能力为Gm 跨导，Gm=ΔIDS/ΔVGS ，是反映输入电压ΔVGS 引起输出电流ΔIDS 的能力。

5.2 下表为脉宽调制控制器的调试记录

5.3 脉宽调制控制器的调试心得

在此次的实验中学习了脉宽调制控制器的相关知识，学习了三角波发生器，还有脉宽调制原理；脉宽调制(PWM)是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

项目六 数字频率计

6.1 数字频率计电路调试步骤、工作原理

6.1.1 仪器准备

1. 数字万用表 2、数字信号发生器 3、示波器

6.1.2 数字频率计电路原理图如图6.1所示

图6.1 数字频率计电路

6.1.3 下表为元器件明细表

6.1.4 调试步骤

1、调试校准频率

使SA 按键弹上，调节信号发生器，使信号发生器输出的频率为1024Hz ，Vp=5V，（波形为标准周期波），闸门时间为1S ，接入电路板上的信号输入端，调节电路板上的RP1使数码管显示为1024±1Hz 。调节信号发生器信号输出的频率使输出信号的频率为8192Hz ，记下电路板上的示值频率。 2．测试内接振荡频率

按下按键SA ，调节电路板上的RP3，顺时针调到底，此时频率数值显示为最大（一般超过6000Hz ），然后调节RP2，使频率数值显示为6000±1Hz ，RP2保持不动，逆时针调节RP3到底，记下最低振荡频率的数值。 3．测试最低频率的波形

在最低振荡频率时，在电路板的输出端接入示波器，画出波形，要求标出X 轴（时间t 轴）、Y 轴（电压V 轴）、坐标原点，及X 轴、Y 轴的刻度。

6.1.5 问题解答

被测信号经“IN ”输入，经过整形送到计数控制器的输入端，当程控定时器跳变为高电平（TH ：1S ）时，其波形前延触发置零电路，使计数器瞬间制零，同时闸门打开，允许波形通过，计数器开始计数，并通过LED 显示计数过程。当程控计时器为低电平时，闸门关闭，阻断波形通过，计数停止，所记数值保持不变并被稳定显示。 1. 整形电路和内置振荡器

整形电路和内置振荡器单元由集成电路4093中的IC3：A 和IC3：B 组成。 2. 整形电路 当SA 开关置外接时IC3：A 和IC3：B 的输入端分别短接，由原来的两个输入端变为一个输入端，电路成了反相器电路，而两个反相器串接，则总相位不变。 3. 内置振荡器

本电路的振荡器是利用施密特触发器（SMT ）电路的回差电压使电路维持振荡。振荡频率由RP2、RP3和C3所决定，该振荡器的频率可作为标信号源或输出信号用。 4. 闸门

闸门电路单元主要由集成电路4093中的IC3：D 组成。该电路利用了与非门电路任一输入端为“0，”其他输入端不再对输出状态作用的特点，将输入端9脚作为控制端，另一8脚作为信号输入端，使与非门电路变成了一个受控的闸门。

5. 程控定时器单元

程控定时器单元是由集成电路4541和R1、RP1、C1组成。该电路是一个周期为2S （TH 和TL 各为1S 左右）的i ，周期大小主要由R1、RP1、C1等元件决定。 6. 置零电路

置零电路主要由集成电路IC2和R2、C2等元件组成。该电路是利用脉冲的上升沿进行触发的单稳态电路，R 、C 大小决定置零脉冲的宽度。 7. 计数器显示电路

计数器显示电路主要有4片4026集成电路和4支共阴LED 数码管组成。四位数字显示分别代表千位、百位、十位、个位。集成电路4026的1脚是计数脉冲输入端，上升沿有效；5脚是进位信号输出端，本电路该端又为高一位计数器提供计数脉冲。

6.2 数字频率计的调试记录

6.3 数字频率计的调试心得

在这节课中又重新温习了计数，译码，显示电路；在焊接板子的时候，感觉板子很复杂，因为有很多的芯片要焊接，稍不注意也许就会使芯片的各引脚之间会短接导致电路中的元器件被烧坏。所以在焊接板子时要集中注意力；在测试的时候又用到了信号发生器及双踪示波

器，因此又一次的熟练了仪器的使用。

项目七 交流电压平均值转换器

7.1 交流电压平均值转换器电路调试步骤、工作原理

7.1.1 仪器准备

1、双路直流稳压电源输出±12V 2、低频信号发生器1台

3、毫伏表1台 4、数字万用表2V （档）1台 5、示波器1V 格 5ms/格

7.1.2 交流电压平均值转换器原理图

如图7. 1所示：

图7.1 交流电压平均值转换器

7.1.3 交流电压平均值转换器的元器件明细表

7.1.4 调试步骤

1、调零

焊连线路板三处开口，短路AC 输入端，连接开启电源，数字万用表DC 输出端调节RP2，使数字万用表显示为0.000，记录数值。 2、满量程调整

低频信号发生器连接AC 输入端调节低频信号发生器输出100Hz 、1V 信号，调节RP1使DC 端的数字万用表显示为1.000，记录数值。

3、线性测量

调节低频信号发生器使输出100Hz, 电压值分别为20mV 、200mV 、0.5V ，分别记录DC 端的数字万用表显示值。

计算相对误差：Y=|ΔX/A|×100%

其中ΔX=X-A（A 为AC 端的输入电压值X 为DC 端数字万用表显示值）。记录计算结果。 4、频响测量

调节低频信号发生器使输出1V ，频率分别为20Hz ，5KHz ，分别记录DC 端的数字万用表显示值，计算相对误差，记录计算结果。

5、波形测绘

调节低频信号发生器使输出100Hz ，1V 信号，用示波器（1V/格—2ms/格），观测下列四种情况，DC 输出端的波形。(此时示波器为AC 偶合) A 断开R7、C2：两处开口，记录波形。 B 连接R7、断开R4、C2两处开口。 C 连接R4、断开C2。 D 连接全部开口。

（A 、B 、C 三种情况示波器用DC 耦合，测出波形。D 种情况用分别用DC 、AC 耦合分别测出波形，在坐标图上现出两个波形，在各波形旁标出直流波形与交流波形。）

7.1.5电路原理及元器件作用

1、由R1、R2、ICA 、D2组成半波线整流电路，半波整流输出与输入交流电压的平均值成正比。（C1为输入耦合电容，R3为平衡电阻。VD1保证了电路的全负反馈，防止输入负半周时，运放开环，出现饱和甚至“堵塞”。） 2、由ICB ，R4，R6+RP1组成加法器电路，实现全波整流，以减小整流输出的脉动成分。（R5，R8，RP2组成外接调零电路，保证零输入下得到零输出。C3提供高频，防止寄生振荡。） 3、C2接入ICB 负反馈支路，实现有源滤波，大大减小了直流输出的波形。

7.1.6 问题解答

1、全波整流电路工作原理

利用将整流二机管包含在高开环增益运算放大器的负反馈内，从而在ICA 的输出端获得输入交流信号的半波线性整流输出，送至R4作为ICB ，作为ICB 加法器的另一路输入信号。两者按一定比例相加，由于两个信号相互反相，因此在加法器输出端可获得全波整流输出。

2、平均值响应、有效值读数的优缺点 交流信号应用最广泛的是有效值，采用有效值读数便于对测量结果进行比较。由于有效值读数是由正弦信号来定量的，因此对于测量失真正弦信号时误差较大，测量非正弦信号时其读数无直接物理意义。

7.2 交流电压平均值转换器的调试记录

7.3 交流电压平均值转换器的调试心得

这次的实验比之前的板子比较简单，在焊接时节省了很多时间，感觉很熟练，电路中涉及到了半波整流和交流平均值电路，又一次用到了信号发生器和示波器，感觉越来越熟练使用了。在测试的过程中，很成功。不过也要注意很多，在测试时，有引脚的断开与连接

要与要求一一对应。

项目八 可编程定时器

8.1 可编程定时器的电路调试步骤、工作原理

8.1.1 仪器准备

1、稳压电源 2、双踪示波器 3、喇叭 4、秒表

8.1.2 可编程定时器的电路原理图

如图8. 1所示：

图8.1 可编程定时器

8.1.3 可编程定时器的元器件明细表

8.1.4调试步骤

1、计时、定时、报警功能调试正常。

稳压电源调至6V ，然后关闭电源，联接电源线、喇叭线。

开启电源，电路功能检查：SA1断开（上弹）计数、接通（按下）置数。SA2断开（上弹）减法、接通（按下）加法。S1四位BCD 码（8421）预置数开关，往上置“1”、往下置“0”。

测试：计数：加法0—9、减法9—0。置数0—9。加法至9；减法至0喇叭报警，计数停止。测试结果填入表中。

2、调整时基振荡器频率（周期）1/6Hz(6秒) ，记入表中。

方法：减法计数至数显“0”看准手表秒针按下SA2转为加法，数码从“1”开始计数至“9”，该时间通过调整RP1为48秒。RP1多圈电位器顺时针旋进电阻增大，频率降低，周期增加；逆时针旋出电阻减小，频率上升，周期减小。

3、测绘a 、b 、c 、三点电压波形图，计算报警振荡器的振荡频率。

示波器：X 、Y 均在校准位置（微调旋钮顺针到底），耦合：DC ，Y ：2V/DIV，X ：0.1ms/DIV，触发AUTO ，确定CH1、CH2零电压平基线。 先置CH1探极测a 点，CH2探极测c 点。后改变CH1探极测 b点，CH2探极不变测c 点。画出波形图，注意b 点波形与a 、c 点相反。

根据波形图a 、b 、c 任意一周期计算报警振荡器的振荡频率。

8.1.5问题解答

1、说明电路的工作过程及各元件的作用

电器路主要又三块集成电路组成一位可编程定时器。IC1-4543是BCD/7段译驱动电路，驱动QP1-LED 数码管。IC2-4029是四位可预置可逆计数器，外围S1是四位BCD 码预置数开关，SA1是置数、记数控制开关，SA2是加减控制开关，R6-R11是隔离电阻。IC3-4011组成二只RC 振荡器。①时基振荡器提供给IC2计数CP ，同时振荡器受控于IC2-7脚进位借位输出，有输出为“0”使振荡器停振，IC2不计数。②报警振荡器产生音频振荡通过三极管V1驱动喇叭发出报警声，同样振荡器受控于IC2-7脚有输出为“0”经三极管V2倒相为“1”使振荡器起振喇叭发出报警声。按电路要求调整时基振荡器频率{周期}1/6Hz（6秒），通过置数，记数控制，本电路可编程定时0.1—0.9分时间。 2、RC 振荡器的工作原理

由二个与非门构成的RC 振荡器。设：门1输入端为Vi1；输出端为V01；门2输入端为V01，输出端为V02。

可用反证法说明此电路不可能有稳态：因为若电路有稳态，电容C 相当于开路，而Vi1与V01始终是反相的，因此不管原来V01处于什么状态，它总要变化，V02也总要变化，这就否定了原来的假设，电路必然振荡。 若电路最初处于如下状态：V01=“1”，V02=“0”（暂稳态Ⅰ）这个状态不可能长久维持，因为电容C 以τ1=（R+R01）C 时间常数通过V01→R →C →V02回路充放电（R01为门1输出高电平时的输出电阻），Vi1会不断上升，当Vi1上升到门坎电平Vt 时，可产生正反馈雪崩过程: Vi1↑→ V01↓→ V02↑（Vc 不能突变）最后使电路转入暂稳态Ⅱ：V01=“0”，V02=“1”（此时Vi1为“1”电平）。 但此状态也不能长久维持，电容C 以τ2=（R+R02）C 常数通过V02→C →R →V01回路充放电，

（R02为门2输出高电平时的输出电阻）Vi1会不断下降，当Vi1下降到Vt 时会产生另一个雪崩过程：Vi1↓→ V01↑→ V02↓（Vc 不能突变）最终电路翻回暂稳态Ⅰ：V01=“1”，V02=“0”。

3、4029.4543集成块有哪些功能，如何控制。

4029是四位可预置，可逆，二、十进制计数器。P0—P3是可预置输入端、Q0—Q3是输出端。PE 是计数置数控制端，接“0”计数、接“1”置数。U/D是加减控制端，接“1”加法、接“0”减法。B/D是二、十进制控制端，接“1”二进制、接“0”十进制。CI 是进位输入端，接“0”计数、接“1”不计数，C0是进位借位输出端，输出为负脉冲。CLK 是计数、置数CP 输入端，正跳受触发。

4543是BCD/7段译码锁存驱动器。A —D 是BCD 码输入， a—g 是7段数码输出。LD 接“0”锁存，接“1”工作。PH 接交流电源为液晶显示，接“-”为LED 共阴显示，接“+”为LED 共阳显示，接“+”为LED 共阳显示。

8.2 可编程定时器的调试记录

8.3 可编程定时器的调试心得

这是中级工实训的最后一个板子了，还是按照以前的步骤来先弄懂电路原理，在进行板子的焊接，再进行测试。学到了芯片4543的计数译码功能，还有4029所构成的电路实现的置数计数功能，还有学习了实现时钟振荡的电路。以前学过的可编程定时器，现在又重新温习了，感觉学到了很多的知识，可编程定时器是根据时钟脉冲累积计时的。

心得体会

三周的实训终于结束了，在这么多天的实训中，感觉收获了很多的东西。

刚一开始，感觉自己很无知，只知道盲目的去焊接板子，当时的心气很高，感觉只要把板子焊接好了就可以，但是结果出现了好多的错误。正所谓老师所说的，我们不是单纯的练习做操作工。所以学会了，认真学习电路原理图。老师的讲解，查找资料，以便把电路图弄明白，这样在测试的过程中就方便多了。还学习了一些仪器的使用，如数字万用表，稳压电源，双踪示波器，信号发生器，毫伏表的使用。

在测试的过程中，也会遇到很多的问题，如在连接电源时，芯片会被烧坏，还有保险丝被烧坏的现象，电阻被烧坏的现象，这些困难都在老师的指导下，还有自己的细心检查下，都一一度过了。还有仪器的使用都一一熟悉了。

在使用这些仪器时，一定要养成先校准的习惯，然后在进行电路的连接。在使用信号发生器时，一定不要忘记将output 键按下，这样才会有输出，直到最后还是忘记按下那个键，总是以为是自己的焊接有问题。

在实训中，动手的机会比较多，经过这三周的努力，发现自己的动手能力强了很多，也渐渐的变得耐心了。很感谢这次的实训，很感谢老师的细心指导。