南京理工大学电工电子综合实验II

南京理工大学电工电子综合实验II
南京理工大学电工电子综合实验II

南京理工大学

电子电工

综合实验II

2015/10/02

一、实验要求

实现从00′00″到59′59″的多功能数字计时器,并且满足规定的清零,快速校分以及报时功能的要求。 二、实验内容

1.应用CD4511BCD 码译码器、LED 双字共阴显示器、300Ω限流电阻设计、安装调试四位BCD 译码显示电路实现译码显示功能。

2.应用NE555时基电路、3k Ω、1k Ω电阻、0.047μF 电容和CD4040计数分频器设计,安装,调试秒脉冲发生器电路(输出四种矩形波频率 f 1=1Hz f 2=2 Hz f 3≈500 Hz f 4≈1000 Hz )。

3.应用CD4518BCD 码计数器、门电路设计、安装、实现00′00″——59′59″时钟加法计数器电路。

4.应用门电路,触发器电路设计,安装,调试校分电路且实现校分时停秒功能(校分时f 2=2H Z )。设计安装任意时刻清零电路。

5.应用门电路设计、安装、调试报时电路59′53″, 59′55″,59′57″低声报时(频率f 3≈500Hz ),59′59″高声报时(频率f 4≈1000Hz ),整点报时电路,233"59'59"55'5959'53"H f f f ?+?+?=。 三、实验元件清单

1、 集成电路:

NE555

1片 (多谐振荡) CD4040 1片 (分频)

CD4518 2片 (8421BCD 码十进制计数器) CD4511 4片 (译码器) 74LS00 3片 (与非门) 74LS20 1片 (4输入与非门) 74LS21 2片 (4输入与门) 74LS74

1片

(D 触发器)

2、 电阻:

1K Ω 1只 3K Ω 1只 330Ω

28只

3、 电容:

0.047uf

1只

4、 共阴极双字屏显示器两块。

四、实验器件引脚图及功能表 1.NE555

(1)引脚布局图:

1

23

4

5

67

8NE555Vcc

D

TH CO

GND TR OUT RD

(2)逻辑功能表:

2.CD4040

(1)引脚布局图:

123456

1615141312117

8910CD4040

V DD

Q 11Q 10Q 8Q 9CR CP Q 1

Q 12Q 6Q 5Q 7Q 4Q 3Q 2Vss

(2)逻辑功能说明:

CD4040是一种常用的12分频集成电路。当在输入端输入某一频率的方波信号时,其12个输出端的输出信号分别为该输入信号频率的2-1~2-12,在电路 中利用其与NE555组合构成脉冲发生电路。其内部结构图如图4所示。

引脚图如图3所示,其中V DD 为电源输入端,V SS 为接地端,CP 端为输入端CR 为清零端,Q 1~Q 12为输出端,其输出信号频率分别为输入信号频率的2-1~2-12。 3.CD4518

(1)引脚布局图:

1234561615141312117

8910CD4518

V DD

2CR 2Q 42Q 32Q 22Q 12EN 2CP

1CP 1EN 1Q 11Q 21Q 31Q 41CR Vss

(2)逻辑功能表:

4.CD4511

(1)引脚布局图:

123456

1615141312117

89

10CD4511

V DD

f g a b c d e

D 2D 3LT BI L

E D 4D 1Vss

(2)逻辑功能表:

5.74LS00

(1)引脚布局图:

1

2

3

45

7

6

98

10

11

12

1314

74LS00

Vcc

4B

4A

4Q

3B

3A

3Q

GND 2Q 2B 2A

1Q 1B 1A

(2)逻辑功能表:

1

2

3

4

5

7

6

98

10

11

12

1314

74LS20

Vcc

2D

2C

NC

2B

2A

2Q

GND 1Q 1D 1C

NC 1B 1A

(2)逻辑功能表:

7.74LS21

(1)引脚布局图:

1

2

3

4

5

7

6

98

10

11

12

1314

74LS21

Vcc

2D

2C

NC

2B

2A

2Q

GND 1Q 1D 1C

NC 1B 1A

(2)逻辑功能表:

1

23

4

5

7

6

98

101112

131474LS74

Vcc

2RD

2D 2CP 2SD

2Q 2Q

GND 1Q 1Q 1SD

1CP

1D 1RD

(2)逻辑功能表:

9.共阴极双字屏两块:

(1)引脚布局图:

12

3

4567

8

910

11

12

13

14

15

1617

18

e1

d1

c1

DP1

e2

d2

g2

c2

DP2

f1g1a1

b1GND1f2a2b2GND2

(2)逻辑功能表:

五、电路各单元原理图以及设计过程

1.整体电路设计原理

整个电子计时器由显示译码电路、计时电路、脉冲发生电路、校分电路、

清零电路和报时电路组成。显示译码电路把BCD码转化为7段数码管显示码传向数码管,计时电路在脉冲信号激励下,配合清零电路完成60进制计时功能,脉冲发生电路负责产生脉冲并分频,在分频电路中可以得到本电路需要的1Hz、2Hz、500Hz、1000Hz信号,校分电路在拨下开关时实现停秒,分以2Hz计数功能,清零电路负责实现60进制并拨下开关实现全部清零;报时电路实现59′53″, 59′

55″,59′57″低声报时(频率f

3≈500Hz),59′59″高声报时(频率f

4

≈1000Hz)

的功能。其原理框图如下:

电路总逻辑原理图(在Multisum中模拟成功):

电路总引脚连接图:

2.脉冲发生电路 电路逻辑原理图:

电路引脚连接图:

2Hz

输出矩形波周期:

t p1=τc ln3=1.1RC t p2 =τfd ln2≈0.7R 2C

T =t p1+t p2=0.7(R 1+2R 2)C

将图中电阻和电容的数值代入上式,可得T=0.228ms ,即。在经过CD4040的分频之后,即可得到频率大约为1Hz 的时钟信号。

3.译码显示电路 电路逻辑原理图:

电路引脚连接图:

DC

123456

1615141312117

8910CD4511

V DD f g a b c d e

D 2D 3LT BI L

E D 4

D 1Vss

123456

1615141312117

8910CD4511

V DD f g a b c d e D 2D 3LT BI LE D 4

D 1Vss

1234567

89101112131415161718e1d1c1DP1e2d2g2c2DP2

f1

g1

a1

b1GND1f2

a2

b2

GND2123456

1615141312117

8910CD4511

V DD f g a b c d e D 2D 3LT BI LE D 4

D 1Vss

123456

1615141312117

89

10CD4511

V DD f g a b c d e

D 2D 3LT BI L

E D 4

D 1Vss

1234567891011121314151617

18e1d1c1DP1e2d2g2c2DP2

f1g1a1

b1GND1f2a2

b2GND2这部分的电路就是将CD4511的对应拐脚连接到双字数码显示器上,CD4511的输入端对应连接到CD4518 BCD 码输出端。将LT 、BI 端连接1,LE 端连接0即可实现显示功能。330Ω的

电阻是以防电流过大使数码管烧毁。

电路逻辑原理图:

电路引脚连线图:

1234561615141312117

8910CD4518

V DD

2CR 2Q 42Q 32Q 22Q 12EN 2CP

1CP 1EN 1Q 11Q 21Q 31Q 41CR Vss

1234561615141312117

8910CD4518

V DD

2CR 2Q 42Q 32Q 22Q 12EN 2CP

1CP 1EN 1Q 11Q 21Q 31Q 41CR Vss

DC

1Hz 信号校分电路Q

校分电路输出端

分清零信号

秒清零信号

这部分电路主要依靠CD4518实现计时,计时的时候使用EN 端作为时钟端;由CD4518的功能表可以看到,当CP 端接0信号的时候,EN 端是一个下降边沿的时钟端。采用EN 端作为时钟端的好处就可以提现出来,因为它是下降边沿,可以直接连上一级的Q4作为进位信号,减少了进位判断的门电路,使得整个时钟的计时误差减小。为了实现60进制需要在计数达到60时将清零信号输入到各自CR 端,这部分电路由清零电路实现,在接下来的电路中介绍。分个位的进位信号如果不考虑校分则是直接连接秒十位的Q3,但为了实现校分则在校分电路中将把2HZ 的进位信号和正常的进位信号进行一个选择输入到分个位,校分还需要停秒,所以在秒个位CP 端接一个停秒信号正常计数为0,校分为1.

电路引脚连线图

1

2

3

4

5

7

6

98

10

11

12

1314

74LS00

Vcc

4B

4A

4Q

3B

3A

3Q

GND 2Q 2B 2A

1Q 1B 1A DC

分十位Q2分十位Q3

分清零

信号

秒十位Q2秒十位Q3

秒清零

信号

清零电路主要实现两个功能:1.在十位到60的时候清零实现60进制;2.在打开清零开关的时候全部清零。清零开关打到“0”信号时,不论Q2、Q3是什么状态,最后输出都是高电平,此时可以实现任意时刻清零。当开关打到低电平的时候。计数从0101(5)计到0110(6)时Q2、Q3皆为1此时第一级与非门输出0,那么最后也输出1达到清零效果,即电路从59计数到60时马上清零重新从00开始,实现了60进制。

分清零信号

秒清零信号

电路引脚连接图

1

2

3

4

5

7

6

98

10

11

12131474LS74

Vcc

2RD 2D 2CP 2SD 2Q 2Q

GND 1Q 1Q 1SD

1CP

1D 1RD 1

2

3

45

7

6

98

10

11

12131474LS00

Vcc

4B 4A 4Q 3B 3A 3Q

GND 2Q 2B 2A

1Q 1B 1A DC

校分输出

秒十位Q3

2Hz 信号

校分开关

校分电路中的D 触发器起着消颤的作用,在本电路中可以看到电路的输出信号的表达式为

Q Hz Q Q Q Hz ?+?=???=22Q Q F 33所以当开关打到0信号时Q 为0,Q 为1,

此时Hz 2F =则电路将2Hz 信号传到分个位的时钟端,此时分会以2Hz 的频率计数,并且Q 为1作为停秒信号传到秒个位的CP 端根据CD4518的功能表此时是保持功能,则实现了停秒的功能。当开关打到1信号时,3Q F =此时以正常的60

进制计数。Q 为0个位也正常计数。

校分输出

停秒输出

2Hz 信号

电路引脚连接图

1

2

3

4

5

7

6

98

10

11

12

131474LS21

Vcc

2D

2C

NC

2B

2A

2Q

GND 1Q 1D 1C

NC 1B 1A 123

4

5

7

6

98

10

11

12

1314

74LS21

Vcc

2D

2C

NC

2B

2A

2Q

GND 1Q 1D 1C NC

1B

1A

12

3

4

5

7

6

98

10

11

12

1314

74LS20

Vcc

2D

2C

NC

2B

2A

2Q

GND 1Q 1D 1C NC

1B

1A

1

2

3

4

5

7

6

9

8

101112

131474LS00

Vcc

4B

4A 4Q

3B

3A

3Q

GND 2Q 2B 2A

1Q 1B 1A DC

分十位Q3

分十位

Q1分个位Q1分个位

Q4

秒十位Q1秒十位Q3

秒个位

Q1

1024Hz

秒个位

Q4秒个位

Q2512Hz

秒个位

Q3512Hz

这部分电路需要实现在59′53″, 59′55″,59′57″低声报时(频率f 3≈500Hz ),

59′59″高声报时(频率f 4≈1000Hz ),可以得到式子:

233"59'59"55'5959'53"H f f f ?+?+?=,化简式子: 2

332332333233"8"4"2"51'59)"8"4"2("51'59)"8"6"4"2("51'59"59'59"55'5959'53"H f f f f f f f f f f f f f ???=++=+++=?+?+?=

在电路中将分十位Q3,分十位Q1连接到与门既是59分中的5(0101),分个位Q4,分个位Q1连接到与门既是59分中的9(1001),将秒十位Q3,秒十位Q1连接到与门既是59秒中的5(0101)。再将秒个位中的Q1连接到电路既是51秒中的1(0001)

512Hz 512Hz 1024Hz 秒个位秒个位Q3秒个位Q4

到这里通过与门已经实现必须满足条件"51'59最后才会输出信号。再通过与非门的连

接将秒个位Q2与非512Hz ,加上前面的条件实现了在59'53"低声报时(此时秒的个位为0011),秒个位Q3与非512Hz ,加上前面的条件实现了在59'55"低声报时(此时秒的个位为0101),,秒个位Q2、秒个位Q3都为1时,即实现了在59'57"低声报时(此时秒的个位为0111),将秒个位Q4与非2014Hz ,加上前面的条件实现了在59'59"高声报时(此时秒的个位为1001)。

六、实验总结

本次实验是一个相当复杂的数电实验,包括了很多具体的数字电路知识。面对这样一个大工程,在实验中必须对每一个部分的电路连接好就立刻检查一部分功能,当全部连接好后再找出错的地方就会很难下手。在实际操作中遇到了各种问题,但凭借之前的预习工作以及在实验前在Musitium 模拟了整个连接过程,对于出问题的原因能在各部分电路中很快找到并解决,而且也没有遇到大型的问题,最后顺利按时地完成了这个实验。对于自己的动手能力有了很大的提升。

在后来的写实验报告过程中各种电路图要画,我用了visio 画引脚图,Musitium 画逻辑图,写报告也锻炼了自己的软件操作。

总的来说本次实验巩固了以前学的数电知识,锻炼了实际操作能力,收获颇丰。最后,感谢老师在实验前的悉心讲解,过程中的重要提醒与帮助。

参考文献

[1] 黄锦安. 电路. 北京: 机械工业出版社, 2004.

[2] 蒋立平.数字逻辑电路与系统设计.北京:电子工业出版社,2006. [3] 姜萍.电子线路实践教程.北京:科学出版社,2007. [4] 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.北京:电子工业出版社,2003.

实验讲义电工电子学(三)

实验一直流电路 一、实验目的 1.验证叠加原理和戴维南定理的内容,加深理解其内涵。 2.学习使用稳压电源。 3.掌握用数字万用表测量直流电量的方法。 二、相关知识 叠加原理是线性电路中的普遍性原理,它是指当有几个电源同时作用于线性电路时,电路中所产生的电压和电流等于这些电源分别单独作用时在该处所产生的电压和电流的代数和。在分析一个复杂的线性网络时,可以利用叠加原理分别考虑各个电源的影响,从而使问题简化,本实验通过测量各电源的作用来验证该原理。 戴维南定理是指在线性电路中,任何一个有源二端网络总可以看做一个等效电源,等效电源的电动势就等于该网络的开路电压U O,等效电源的内阻R O等于该网络中所有电源置零(电压源短路,电流源开路)后所得无源网络的等效电阻。如图1—1所示有源二端网络图(a)可以由图(b)等效代替。利用戴维南定理可以把复杂电路化简为简单电路,从而使计算简化。 (a)(b) 图1—1 有源二端网络及其等效电路 有源二端网络等效内阻R O的三种测量方法: 1.开路短路法。若图(a)的AB端允许短路,可以测量其短路电流I S,再测AB端的开路电压U O,则等效电阻R O=U O/I S。 2.外特性法。在AB之间接一负载电阻R L如图(a)所示,测绘有源二端网

络的外特性曲线U= f(I),该曲线与坐标轴的交点为U O和I S,则R O=U O/I S。 3.直接测量法。使有源二端网络中的电源置零(电压源短路,电流源开路),用万用表电阻挡直接测量AB端的阻值R O。 三、预习要求 1.复习教材中有关叠加定理和戴维南定理的内容,掌握其基本要点,注意其使用条件。 2.阅读实验指导中有关仪器的使用方法: 3.预习本次实验内容,作好准备工作。 (1)熟悉实验线路和实验步骤。 (2)对数据表格进行简单的计算。 (3)确定仪表量程。 四、实验线路原理图 图1—2 叠加定理实验线路图 图1—3 戴维南定理实验原理图图1—4 戴维南等效电路 五、实验设备

电工电子综合实验论文

电工电子综合实验(I) 仿真论文 实验名称:裂相电路的仿真研究 姓名: 班级: 学号: 专业: 学院:

裂相电路的仿真研究 摘要:本文主要研究利用Multisim 11.0仿真设计软件模拟的裂相电路。通过设定一定参数的R-C两相电路,将单相交流电源(220V/50Hz)分裂成相位差为90°的两相电源(155V/50 Hz)。并从R-C两相电路出发,简单的通过输出电压、功耗与裂相电路负载参数之间的关系,研究了电压—负载(阻性、感性、容性)特性曲线,同时验证所设计的电路在空载时功耗最小。 关键词:裂相电路,单相电源,两相电源,负载特性曲线 1 引言 随着电子科技的发展,物理学与电工学教学演示越来越多的进入人们的日常生活。可是在大多数家庭民用场合,往往没有两相动力电源,而只有单相电源,如何利用单相电源为两相负载供电,成为了值得深入研究的问题,此时裂相技术就体现了它很大的实用价值。 笔者从一些电工学教科书提到的R-C裂相电路出发,在参考了一些资料后,对其进行了仿真研究。在将单相交流电源分裂成相位差为90°的两相电路的实验中,通过仿真测量,记录多组负载的数据,并作出电压——负载(两负载相等,分别有电阻,电感,电容)的特性曲线,并进行了简单的分析,以研究其性质(输出电压、功耗与裂相电路负载参数之间的关系),同时验证所设计的电路在空载时功耗最小。 2 正文 1.1 实验原理如下:把电源U S分裂成U1和U2两个输出电压。如下图所示为 RC桥式分相电路原理的一种,它可将输入电压U S 分裂成U 1 和U 2 两个输出电压, 且使U 1和U 2 的相位差为90°。

1.2 RC 桥式分相电路原理 将电源U S 分裂成U 1和U 2两个输出电压: 利用R-C 串并联电路它可将输入电压路U S 分裂成U 1和U 2两个输出电压,且使U 1和U 2相位差为90°。 如上图所示电路中输出电压U 1和U 2分别与输入电压U S 为 1 s 1 U U = 2 1s U U = 对输入电压U S 而言,输出电压U 1和U 2的相位是 1 1 1 arctan R C ?ω=- 2221 arctan R C ?ω=- 或 2222cot tan(90)R C ?ω?==-+ 因此 2 2 2 90arctan R C ?ω+=- 若 1122R C R C RC == 则必有 a U l U 2 RC 桥式分项电路原理

电工电子实训

1、电烙铁的结构主要有电源线、手柄、烙铁芯和烙铁头等。 2、电烙铁有外热式、内热式、恒温式、吸锡式电烙铁。 3、烙铁头的形状有圆面式、尖锥式、圆头式、扁平式等。 4、功率越大烙铁芯阻值越小,温度越高,烙铁头温度在300℃以上。 5、烙铁头露出烙铁芯的长度越长,其温度越低。 6、小功率电烙铁,焊接小的被焊件,通常采用的握法是握笔法。 7、电烙铁使用完毕后,烙铁头上的残留焊锡应该保留以防烙铁头被氧化。 8、常用的焊锡丝为铅锡合金。 9、无铅焊锡主要成分是锡、铜和少量其他金属元素。 10、松香可以清除焊接面的氧化物与杂质,帮助焊料流动,增强焊料附着力。 11、松香可以在焊接面形成一层薄膜,防止其氧化。 12、填料焊锡丝一般内部夹带有固体助焊剂松香。 13、手工焊接分五步进行,为准备施焊、加热被焊件、溶化焊锡丝、移开焊锡丝、移开电烙铁。 14、加热被焊件时,烙铁头要同时接触到焊盘与元件管脚,并尽可能增大接触面积。 15、手工焊接的时间应控制在4秒以内。 16、电子焊接实训台设计为2层,电烙铁统一摆放到工作台的下层,周围不得摆放任何物品。其它工具、材料等对照标签位置摆放到工作台的上层。实训室内的工具、材料等物资不得外借私用。 17、在使用电烙铁进行焊接操作时,应注意将电源线置于手臂的外侧,以免烫伤电线。 18、焊接时,鼻子距烙铁头的距离不得小于30厘米,避免吸入有害气体。 19、万能版设计电路的原则:电路正确、布局合理,一个焊点只允许焊接一只引脚,焊接面不允许安装元件,易于元器件安装焊接,元器件安装规范,避免元件过分受力,少用跳线,且走线应横平竖直、成排成束。 20、实训当天值日生做好实训室课后安全卫生检查,工完场净,仔细收尾。 21、电烙铁使用完毕或较长时间不用时,应拔下电源插头,将电源线收好扎紧。 22、松香酒精助焊剂也是一种比较常用的助焊剂,是松香、酒精按3:1的比例混合而成,具有无腐蚀性,不导电,稳定、耐湿、易清洗等特点。 23、假焊是由于被焊物表面不清洁,存在氧化层及污物,致使焊锡与被焊件之间被隔离。 24、虚焊一般是因为温度低或焊接时间短,造成焊锡只是简单附着在被焊件表面而没有形成合金。 25、桥接是因焊锡过多、温度过高或焊接时间太长等原因造成相邻导线或焊盘被焊锡连接起来的现象。 26、焊接针孔现象是由于焊盘通孔与元件引脚间隙过大,焊料太少所致。 27、印刷电路板有单面板、双面板、多层板。

电工电子实验室设备

ZG-18型电工电子实验室设备 一、用途、特点 二、ZG-18型系列电工电子实验室设备适用于高等院校、中等、职校、职业技术学院及技术电工学、电工原理等课程实验。可完成交直流、振荡、磁路电路、运算放大器、整流电路、交直流放大电路等电路实验。该设备是现有实验室设备的更新换代或新建、扩建实验窒的理想产品。它的配备是学校上水平、上等级的重要标志。 目前,国内各类学枝电工实验设备大多是分体的,也有都分学校根据教学要求自制了各种形式的实验台或实验箱,由于加工量少,受自身加工能力的限制,加工工艺粗糙,功能不全,满足不了实验要求,也容易发生人身及设备事故,且实验元器件繁多难以购置、难以管理,很难开出实验大纲规定的实验。基于此,我厂吸取德国及国内同类产品的优点,结合我国高教、职教教学大纲要求而研制本产品。 本实验室具有较完善的安全保护措施、较齐全的功能。实验台桌中央配有通用电路板,电路板注塑而成,表面均布有九孔成一组相互联通的插孔,元件盒在其上任意拼插成实验电路,元件盒盒体透明,直观性好,盒盖印有永不褪色元件符号,线条清晰美观。盒体与盒盖采用较科学的压卡式结构,维修拆装右便。元器件放置在实验桌下边左右柜内,大大捉高了管理水平,规划化程度,大大减轻了教师实验准备工作。 二、结构与配备(以24座为例) 1、实验台桌: 12台学生实验台桌,一台两座,台桌外形尺寸:160×70×80cm。台桌中央配置通用电路板(尺寸:35×90cm ),根据实验电路在其上任意拼插元件盒成实验电路,元件盒盒体透明、直观,内装元件一目了然,盒盖印有永不褪色元件符号,盒盖与盒体结合采用较科学的压卡式结构,维修拆装方便。每张台桌配有一粒胶皮板,保护通用底板与桌面(如需在桌上放置电动机、焊接等)。台桌下部是元件储存柜,放置实验元器件。 2、实验台:学生实验台桌及示教台桌各配备一台。 3、示教台:1台示教台,分别控制12台学生的电源,通用电路板演示屏立在实验台上,尺寸150X7Ocm,用于讲解、演示。 4、器材配备: 12台学生实验桌,一台二座,台桌外形尺寸:160X70X8Ocm。台桌中央配置通用电路板(尺寸:35X95CM),根据实验电路在其上任意拼插元件盒成实验电路。元件盒盒体透明直观。内装元件一目了然,盒盖印有永不褪色元件符号,线条清晰美观,盒盖与盒体采用压卡式维修拆装方便。每张台桌配有一粒胶皮板,保护通用电路板与桌面(如需要在桌上放置电动机、焊接等)。台桌下部是元件储存柜,放置实验元件。 5·用户自备器材:示波器,晶体管毫伏表,功率表

电工电子综合实验报告-裂相电路word版

43 电工电子综合实验论文 :Jie XU 班级: 学号: 选题:裂相电路

2014年6月19日

容索引 一、摘要 二、关键词 三、引言 四、正文 I 、将单相电源分裂成两相 1、原理 2、实验电路 3、分相后1u 和2u 的交流波形图 4、分相后1u 和2u 的有效值 5、负载为纯阻性时的电压负载特性曲线 6、负载为感性时的电压负载特性曲线 7、负载为容性时的电压负载特性曲线 II 、将单相电源分裂成三相 1、原理 2、实验电路 3、分相后A u 、B u 和C u 的交流波形图 4、分相后A u 、B u 和C u 的有效值 5、负载为纯阻性时的电压负载特性曲线 III 、裂相电路的应用 五、结论 六、参考文献

一、摘要 将单相交流电源(220V/50Hz )分裂成相位差为90°的两相电源和相位差为120°的三相电源。首先根据电路原理设计合适的参数,使用multisim11搭建电路并进行数据仿真,用万能表测试电压有效值,并从示波器观察波形图;然后用Excel 制作表格、绘制负载为纯阻性时的电压负载特性曲线,研究电路的功耗情况;再讨论负载为感性或容性时的电压负载曲线;最后列举分相电路的用途。 二、关键词 裂相、双相输出、三相输出、电压负载特性曲线、功率、应用 三、引言 随着电子信息时代的来临,电工电子技术越来越多的进入人们的日常生活。人们在使用电源时往往需要使用双相或多相电源,可是在很多民用场合,通常是220V ,50Hz 的普通供电电源,所以如何利用单相电源为多相负载,成为了值得深入研究的问题,此时裂相技术就体现了它很大的使用价值。 根据马鑫金编著的《电工仪表与电路实验技术》,交流电路的应用设计之裂相电路这一个专题,在参考了一些资料后,本文对其进行了仿真研究,所使用的电阻、电容、电源等电路元件均为multisim 提供,即实际存在的电路元件,该电路可供家用或实验室使用。 四、正文 I 、将单相电源分裂成两相 1、原理 将电源s U 分裂成1U 和2U 两个输出电压,图1所示为RC 桥式分相电路原理的一种,它可将输入电压s U 分裂成1U 和2U 两个输出电压,且使1U 和2U 相位差成90°。 图1 RC 桥式分相电路原理

电工电子综合实验

电子电工综合实验(II) 实验报告 ——数字计时器设计 班级: 学号: 姓名: 指导老师;

一、实验目的 1.掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。 2.了解各单元再次组合新单元的方法。 二、实验要求 实现00′00″到59′59″的可整点报时的数字计时器。 三、实验内容 1.设计实现信号源的单元电路。 2.设计实现00’00”-59’59”计时器单元电路。 3.设计实现快速校分单元电路。含防抖动电路(开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止) 4.加入任意时刻复位单元电路(开关K2) 5.设计实现整点报时单元电路(产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”高音频率F4) 四、实验器件 1、集成电路: NE555 1片(多谐振荡) CD4040 1片(分频) CD4518 2片(8421BCD码十进制计数器) CD4511 4片(译码器) 74LS00 3片(与非门) 74LS20 1片(4输入与非门) 74LS21 2片(4输入与门) 74LS74 1片(D触发器) 2、电阻: 1KΩ1只 3KΩ1只 150Ω4只

3、电容: 0.047uf 1只 4、共阴极双字屏显示器两块。 五.元器件引脚图及功能表 1.NE555 1片(多谐振荡): (1)引脚布局图: 图1 NE555引脚布局图 (2)逻辑功能表: (引脚4 ) V 表1 NE555逻辑功能表 2.CD4040 1片(分频): (1)引脚布局图:

图2 CD4040引脚布局图 (2)逻辑功能说明: CD4040是一种常用的12分频集成电路。当在输入端输入某一频率的方波信号时,其12个输出端的输出信号分别为该输入信号频率的2-1~2-12,在电路中利用其与NE555组合构成脉冲发生电路。其内部结构图如图4所示。 引脚图如图3所示,其中V DD 为电源输入端,V SS 为接地端,CP端为输入端CR为 清零端,Q 1~Q 12 为输出端,其输出信号频率分别为输入信号频率的2-1~2-12。 3.CD4518 2片(8421BCD码十进制计数器): (1)引脚布局图: 图3 CD4518引脚布局图(2)逻辑功能表:

电工电子实验报告

实验一基尔霍夫定律的验证 班级姓名学号 一、实验目的 1、验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。 2、学会用电流插头、插座测量各支路电流。 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。即对电路中的任一个节点而言,应有I=O;对任何一个闭合回路而言,应有U=0。 运用上述定律时必须注意各支路电流或闭合回路的正方向,此方向可预先任意设定。 三、实验设备 可调直流稳压电源,万用表,实验电路板 四、实验内容 实验线路图如下,用DVCC-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。 1、实验前先任意设定三条支路电流正方向。如图中的I1, I2, I3的方向己设定。 闭合回路的正方向可任意设定。 2、分别将两路直流稳压源接入电路,令U1=6V, U2=12V。 3、熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、-”两端。 4、将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出并记录电流值。

五、实验注意事项 1、所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量,不应取 电源本身的显示值。 2、防止稳压电源两个输出端碰线短路。 3、用指针式电压表或电流表测量电压或电流时,如果仪表板指针反偏,则必须调换仪 表极性,重新测量。此时指针不偏,但读得电压或电流值必须冠以负号。若用数显电压表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。但应注意:所读得的电压或电流值的正确正负号应根据设定的电流参考方向来判断。 六、思考题 1、根据实验数据,选定节点A,验证KCL的正确性。 2、根据实验数据,选定实验电路中的任一个闭合回路,验证KVL的正确性。 3、误差原因分析。

电工电子综合实验1--裂相电路仿真实验报告格 2

电子电工综合实验论文 专题:裂相(分相)电路 院系:自动化学院 专业:电气工程及其自动化 姓名:小格子 学号: 指导老师:徐行健

裂相(分相)电路 摘要: 本实验通过仿真软件Mulitinism7,研究如何将一个单相的交流分裂成多相交流电源的问题。用如下理论依据:电容、电感元件两端的电压和电流相位差是90度,将这种元件和与之串联的电阻当作电源,这样就可以把单相交流源分裂成两相交流电源、三相电源。同时本实验还研究了裂相后的电源接不同的负载时电压、功率的变化。得到如下结论: 1.裂相后的电源接相等负载时两端的电压和负载值成正相关关系; 2.接适当的负载,裂相后的电路负载消耗的功率将远大于电源消耗的功率; 3.负载为感性时,两实验得到的曲线差别较小,反之,则较大。 关键词:分相两相三相负载功率阻性容性感性 引言 根据电路理论可知,电容元件和电感元件最容易改变交流电的相位,又因它们不消耗能量,可用作裂相电路的裂相元件。所谓裂相,就是将适当的电容、电感与三相对称负载相配接,使三相负载从单相电源获得三相对称电压。而生活和工作中一般没有三相动力电源,只有单相电源,如何利用单相电源为三相负载供电,就成了值得深入研究的问题了。 正文 1.实验材料与设置装备 本实验是理想状态下的实验,所有数据都通过在电路专用软件Multisim 7中模拟实验测得的;所有实验器材为(均为理想器材) 实验原理: (1). 将单相电源分裂成两相电源的电路结构设计 把电源U1分裂成U1和U2输出电压,如下图所示为RC桥式分相电压原理,可以把输入电压分成两个有效值相等,相位相差90度的两个电压源。 上图中输出电压U1和U2与US之比为

电工学实验答案

哈哈、b两端电压测量的准确性。 电流表的内阻越小越好,以减小其上的电压,以保证a、b支路电流测量的准确性。 实验4 RLC串联交流电路的研究 七、实验报告要求及思考题 2列表整理实验数据,通过实验总结串联交流电路的特点。 答:当X L X C时,电路呈电感性,此时电感上的电压大于电容上的电压,且电压超前电流。 当X L=X C时,电路发生串联谐振,电路呈电阻性,此时电感上的电压与电容上的电压近似相等,且大于输入电压。电路中的电流最大,电压与电流同相位。 4从表4.1~4.3中任取一组数据(感性、容性、电阻性),说明总电压与分电压的关系。答:取f=11kHz时的数据:U=6V,U R=3.15V,U Lr=13.06V,U C=8.09V,将以上数据代入 公式 2 2 2 2) ( ) ( C L C L R X X R I U U U U- + = - + = =5.88V,近似等于输入电压6V。 6实验数据中部分电压大于电源电压,为什么? 答:因为按实验中所给出的频率,X L及X C的值均大于电路中的总阻抗。 9本实验中固定R、L、C参数,改变信号源的频率,可改变电路的性质。还有其它改变电路性质的方法吗? 答:也可固定频率,而改变电路中的参数(R、L、C)来改变电路的性质。 实验5 感性负载与功率因数的提高 七、实验报告要求及思考题 6根据表5.2所测数据和计算值,在坐标纸上作出I=f(C)及cos ?= f(C)两条曲线。 说明日光灯电路要提高功率因数,并联多大的电容器比较合理,电容量越大,是否越高? 答:并联2.88uF的电容最合理,所得到的功率因数最大.由实验数据看到,并联最大电容4.7uF时所得的功率因数并不是最大的,所以可以得出,并不是电容量越大,功率因数越高. 8说明电容值的改变对负载的有功功率P、总电流I,日光灯支路电流I RL有何影响?答:电容值的改变并不会影响负载的有功功率及日光灯支路的电流. 11提高电路的功率因数为什么只采用并联电容法,而不采用串联法? 答:因为串联电容虽然也可以提高功率因数,但它会使电路中的电流增大,从而增大日光灯的有功功率,可能会超过它的额定功率而使日光灯损坏. 实验6 三相交流电路 七、实验报告要求及思考题 2根据实验数据分析:负载对称的星形及三角形联接时U l与U p,I l与I p之间的关系。分析星形联接中线的作用。按测量的数据计算三相功率。

西南交通大学电工电子实验室电子综合试验平台研发方案

西南交通大学电工电子实验室电子综合试验平台研发方案(二) Web网络模块设计 1.系统结构采用分析 通过详细的分析系统所要实现的主要功能和系统运行的需求后,决定 系统结构采用以B/S(Borwser/Web Server)或者用(B/S/DBMS(Browser/Web Server/DataBase Manage System)为主,以C/S为辅的系统机构。其主要优点如下: 在C/S结构下,应用系统分成客户机和服务器两部分。其作用分别是:应用处理由客户端完成,而数据访问和事务处理由服务端完成,这种方案实现了功能的分布,即部分处理任务交给了客户端,而数据集中在服务器端。这样可以保证数据的相对安全,并可以保证数据的同步。 另一种应用越来越多的结构是B/S/DBMS结构。它是基于Internet/Intranet的结构模型,即前台客户端采用浏览器,中间件服务器为Web服务器,后台为数据库服务器。也可以将WEB服务器和数据库先期绑定到同一台硬件服务器上。此种结构由客户端在Web页面发出请求至Web Server,再由Web Server向数据库服务器发出请求,而最后中间件服务器接收到数据库服务器的应答后,最终返回给客户端的仍然是页面形式。这样实现了客户端不直接和数据库服务器发生关系,保证了数据的安全性。 在设计国际标榜认证系统时,之所以采取这两种结构,是因为二者各有长短,互为补充。C/S结构功能更强大和完善,对于大批量的数据处理作业有优势;而B/S/DBMS结构实现了客户端的零维护,使用起来更方便灵活,很适合数据、信息的发布和查询。 2.系统技术平台采用分析 本系统开发平台和开发语言上选用了当今业内最为先进的微软.net平台和https://www.360docs.net/doc/2d1600209.html,+c# 语言,采用web体系三层结构、B/S(浏览器/服务器)模式,基于Internet网络环境,使系统的实现建立在一个较高的起点上。 技术平台的介绍 微软的.NET技术目前正是风风火火,作为全球软件业最大的公司,微软在.NET技术上投入了大量的人力物力,把公司未来战略重心放在了.NET上,而从目前看来,.NET技术无疑代表了未来Internet技术的方向。

电工电子综合实验论文

电工电子综合实验论文 近几年来,通过对学生电工电子实训指导,尤其是学生组装收音机,让我感到理论与 实践相结合,对提高学生的技能水平是非常行之有效的。以前实训就是单一的操作,不讲 理论,结果学生总是掌握不好,现在通过以下操作,收到事半功倍的效果。 一、收音机的原理 收音机由机械、电子、磁铁等构造而成,用电能将电波信号转换为声音,收听广播电 台发射的电波信号的机器,又名无线电、广播等。收音机的原理就是把从天线接收到的高 频信号经解调还原成音频信号,送到耳机变成音波。由于广播事业发展,天空中有了很多 不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来,音频信号就会像处于闹市之中一样,许多声音混杂在一起结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目,在接收天线后,有一个选择性电路。它的作用是把所需的信号挑选出来,并把不要的信号“滤掉”, 以免产生干扰,这就是我们收听广播时,所使用的“选台”按钮。选择性电路的输出是选 出某个电台的高频调幅信号,利用它 直接推动耳机电声器是不行的,还必须把它恢复成原来的音频信号,这种还原电路称 为解调,把解调的音频信号送到耳机,就可以收到广播。上面所讲的最简单收音机称为直 接检波机,但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱,直接把它送到检波器不太 合适,最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器,把高频信号放大。即使已经增 加高频放大器,检波输出的功率通常也只有几毫瓦,用耳机听还可以,但要用扬声器就会 太小,因此在检波输出后,应增加音频放大器来推动扬声器。高放式收音机比直接检波式 收音机灵敏度高、功率大,但是选择性还较差,调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频 信号放大几百倍甚至几万倍,一般要有几级的高频放大,每一级电路都有一个谐振回路, 当被接收的频率改变时,谐振电路都要重新调整,而且每次调整后的选择性和通带很难保 证完全一样,为了克服这些缺点,现在的收音机几乎都采用超外差式电路。超外差的特点是,被选择的高频信号的载波频率,变为较低的固定不变的中频(465KHz),再利用中频 放大器放大,满足检波的要求,然后才进行检波。在超外差接收机中,为了产生变频作用,还要有一个外加的正弦信号,这个信号通常叫外差信号,产生外差信号的电路,习惯叫做 本地振荡。在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频,因此在混频器之前的选 择电路和本振采用统一调谐线,如用同轴的双联电容器(PVC)进行调谐,使之差保持固 定的中频数值。由于中频固定,且频率比高频已调信号低,中放的增益可以做得较大,工 作也比较稳定,通频带特性也可做得比较理想。这样可以使检波器获得足够大的信号,从 而使整机输出音质较好的音频信号。这样使学生通过理论分析,既了解了电路的组成,又 掌握了各部分电路的作用,在操作中哪一部分电路出问题也便于检查,学生感觉组装起来 容易多了。 二、焊接体会

电工电子实习实验室.doc

电工电子实习、实验室 实习内容 1、掌握常用电工仪器仪表的使用。 2、掌握常用电工,电子元器件的构造,原理使用。 3、掌握电工,电子等相关电路的组成,原理,规律。 4、掌握简易电力拖动有关电路。 5、完成综合训练课题。 岗位安全须知 1、强电设备通电,必须保证金属外壳接地良好,设备运行中禁止用 湿手触摸。 2、连接电路,改动电路及拆卸电路时,必须切断电源。 3、电路通电前要检查,确保元件及连接无误后,经指导教师允许后方可通 电。 4、低压电路实验,电源和信号源的输出应符合电路要求,不得随便增减。 5、未经教师允许,不得随意拨动仪器仪表开关,旋动旋钮;操作仪器仪表 及插拔元器件时动作要轻柔,避免机械性损坏。 6、进入实习室要做到十不准,5s,确保安全,整洁。

数控实习室 实习内容: 1、数控车床、铣床和加工中心的性能。 2、切削原理、工件和刀具安装与调整,工具和量具的使用,刀具和 切削用量的选择。 3、编制加工工艺。 4、要素练习。 (1)数控车床:外圆、内孔、切槽、端面、曲面、锥度配合、螺纹、综合课题等程序编制及加工。 (2)加工中心、数控铣床:平面、斜面、曲面、阶台、各种形式的孔和槽、螺纹、文字雕刻、特行面、综合课题等程序编制及加 工。 (3)CAD/CAM:平面绘图、实体造型、曲面造型、刀路编辑、手动与自动、仿真加工。 5、数控车床、铣床和加工中心的维护与保养。

继电控制实验室 实习内容 1、掌握常用低压电器的构造,原理,规格及使用方法。 2、掌握常见机床典型控制电路。 3、理解以位置,时间,速度等为主令的自动空竹电路。 4、了解顺序,并行,选择,跳步,循环等程序控制电路。 5、掌握机床电气配线规范。 岗位安全须知 1、连接电路,改动电路及拆卸电路前,必须断电,严禁带电操作。 2、电路通电时,不得触摸金属接点,以免触点。 3、电机运动时,不得触碰运动部件,避免意外伤害 4、发生异响,异味及异常升温等情况,更及时断电,以防止故障扩大,并 应立即查清原因加以处理。 5、操作设备及插拔导线时,动作要轻,稳,避免机械性损坏。

电工电子综合实践报告

10、计算机、Electronics Workbench Multisim 2001电 子线路仿真软件。 11、四2输入正与非门74LS00、双D触发器74LS74。 12、适配器、2JK触发器、LED显示器、四位计数器。 实验报告一 L、C元件上电流电压的相位关系 一、实验线路、实验原理和操作步骤 操作步骤: 1、调节ZH-12实验 台上的交流电源,使其输出交流电源电压值为220V。 2、按电路图接线,先自行检查接线是否正确,并经教师检查无误 后通电 3、用示波器观察电感两端电压uL和电阻两端uR的波形,由于电 阻上电压与电流同相位,因此从观察相位的角度出发,电阻上电压的波形与电流的波形是相同的,而在数值上要除以“R”。仔细调节示波器,观察屏幕上显示的波形,并将结果记录

操作步骤: 1、调节ZH-12实验台上的交流电源,使其输出交流电源电压值为24V。 2、按图电路图接线,先自行检查接线是否正确,并经教师检查无误后通电。 3、用示波器的观察电容两端电压uC和电阻两端电压uR的波形,(原理同上)。仔细调节示波器,观察屏幕上显示的波形 二、实验结果: 1、在电感电路中,电感元件电流强度跟电压成正比,即I∝U.用 1/(XL)作为比例恒量,写成等式,就得到I=U/(XL)这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式。电压超前电路90°。 分析:当交流电通过线圈时,在线圈中产生感应电动势。根据电磁感 应定律,感应电动势为 di e L dt =- (负号说明自感电动势的实际方向总 是阻碍电流的变化)。 当电感两端有自感电动势,则在电感两端必有电压,且电压u与自感电动势e相平衡。在电动势、电压、电流三者参考方向一致的情况下, 则 di u e L dt =-=

南京理工大学电子电工综合实验

电子电工综合实验(Ⅱ)实 验报告 —多功能数字计时器设计 姓名: 学号: 学院(系):电子工程与光电技术学院 专业: 通信工程 指导:电子技术中心 实验日期: 2012年9月

目录 1.电路目的 (3) 2.设计内容简介及要求 (3) 3.实验原理 (3) 3.1整体设计原理 (3) 3.2秒信号发生器 (4) 3.3 计数器 (5) 3.4清零电路 (6) 3.5校分电路 (7) 3.6 报时电路 (7) 4.遇到的问题及解决方法 (8) 4.1 调试过程 (8) 4.2问题与解决 (9) 4.3感想与体会 (9) 5.附录 (10) 5.1参考文献 (10) 5.2电路总图 (11) 5.3元件清单 (11) 5.4芯片引脚图 (12)

一.实验目的 1.巩固所学集成电路的工作原理和使用方法,学会在单元电路的基础上进行小型数字系统设计; 2.培养大家的动手能力,独立完成实验电路的连接; 3.增强分析问题与解决问题的能力,通过发现问题和解决问题对集成电路形成更全面的认识,提高调试电路的实验技能。 二.设计内容简介与要求 设计制作一个0分00秒~9分59秒的多功能计时器,要求如下: 1)设计一个脉冲发生电路,为计时器提供秒脉冲(1HZ),为报时电路提供驱动蜂鸣器的高低脉冲信号(1KHZ、2KHZ); 2)设计计时电路:完成0分00秒~9分59秒的计时、译码、显示功能; 3)设计清零电路:具有开机自动清零功能,并且在任何时候,按动清零开关,可以对计时器进行手动清零。 4)设计校分电路:在任何时候,拨动校分开关,可进行快速校分。(校分隔秒)5)设计报时电路:使数字计时器从9分53秒开始报时,每隔一秒发一声,共发三声低音,一声高音;即9分53秒、9分55秒、9分57秒发低音(频率1kHz),9分59秒发高音(频率2kHz); 6)系统级联。将以上电路进行级联完成计时器的所有功能。 三.实验原理 3.1 整体设计原理 数字计时器是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间与所需要的起点可能会不相同,所以需要在电路上加一个校分电路,以便将分时刻跳到想要的时刻,这也是为了让蜂鸣器尽快的响起。为了使标准的1Hz 时间信号准确并且稳定,实验中我们使用了石英晶体振荡器构成脉冲发生电路。为了使电路更加简单,实验中我们使用了一片CD4518的集成块对计时器的秒个位和分位进行计数,用74LS161构成模六(六进制)计数器实现对秒十位进行计数,当低位计数器计满10时向高位产生一个脉冲信号,触发高位计数器计数。由于所使用的计数器都有异步清零端,故可通过简单的电路就可以使电路具有开

电工电子实验报告

南京理工大学 课程论文 课程名称:电工电子综合实验论文题目:数字计时器 姓名:俞赛艳 学号:1110200210 成绩:

摘要:数字计时器由秒脉冲信号发生器、计时电路、译码显示电路、校分电 路、清零电路、报时电路等几部分单元电路组成,设计完成后可实现多种功能的综合应用。本文首先介绍了实验内容与设计的功能要求,然后较详细地阐述了各单元电路的相关原理,并对相关电路图进行了分析。 关键词: 脉冲信号发生电路、计时电路、报时电路、校分电路、清零电路 正文: 一、实验目的: 1、掌握常见集成电路工作原理和使用方法。 2、学会单元电路设计与组合方法。 二、实验要求: 实现00分00秒~59分59秒的数字计时器,设计正确、布局合理、排线整齐、功能齐全。 三、实验内容: 1、设计制作一个0分00秒~59分59秒的多功能计时器,设计要求如下: 1. 应用CD4511BCD码译码器﹑LED双字共阴显示器﹑300Ω限流电阻设计﹑安装调试四位BCD译码显示电路实现译码显示功能。 2. 应用NE555时基电路、3KΩ、1KΩ电阻、0·047UF电容和CD4040计数分频器设计,安装,调试秒脉冲发生器电路(输出四种矩形波频率 f1=1HZ ≈1000Hz)。 f2=2HZ f3≈500Hz f 4 3. 应用CD4518BCD码计数器、门电路,设计、安装、实现00′00″---59′59″时钟加法计数器电路。 4. 应用门电路,触发器电路设计,安装,调试校分电路且实现校分时停秒功能 =2Hz)。设计安装任意时刻清零电路。 (校分时F 2 5. 应用门电路设计、安装、调试报时电路59′53″,59′55″,59′57″低声 ≈1000Hz)。整点报时电报时(频率f3≈500Hz),59′59″高声报时(频率f 4 路。 H=59′53″·f3+59′55″· f3+59′57″·f3+59′59″·f4 6.联接试验内容1.—5.各项功能电路,实现电子计时器整点计时﹑报时、校分、清零电路功能。 2、实验器材: 1、集成电路: NE555 1片(多谐振荡) CD4040 1片(分频)

浙大版电工电子学实验报告03三相交流电路

实验报告 课程名称:电工电子学实验指导老师:实验名称:三相交流电路 一、实验目的 1.学习三相交流电路中三相负载的连接。 2.了解三相四线制中线的作用。 3.掌握三相电路功率的测量方法。 二、主要仪器设备 1.实验电路板 2.三相交流电源 3.交流电压表或万用表 4.交流电流表 5.功率表 6.单掷刀开关 7.电流插头、插座 三、实验内容 1.三相负载星形联结 按图3-2接线,图中每相负载采用三只白炽灯,电源线电压为220V。 图3-2 三相负载星形联结 (1) )。 表3-1 (2)按表3-2内容完成各项测量,并观察实验中各白炽灯的亮度。表中对称负载时为每相开亮三只灯;不对称负载时为U相开亮一只灯,V相开亮两只灯,W相开亮三只灯。

表3-2 2.三相负载三角形联结 按图3-3连线。测量功率时可用一只功率表借助电流插头和插座实现一表两用,具体接法见图3-4所示。接好实验电路后,按表3-3内容完成各项测量,并观察实验中白炽灯的亮度。表中对称负载和不对称负载的开灯要求与表3-2中相同。 图3-3 三相负载三角形联结 图3-4 两瓦特表法测功率

表3-3 四、实验总结 1.根据实验数据,总结对称负载星形联结时相电压和线电压之间的数值关系,以及三角形联结时相电流和线电流之间的数值关系。 (1).星形连结: 根据表3-1,可得:星形联结情况下,不接负载时,各路之间的线电压和各分电源的相电压都分别相同,即U UV= U VW=U WU=(218+219+220)/3=219V;U UN=U VN=U WN=127V(本次实验中这三个电压为手动调节所得)。可以计算:219/127=1.7244≈3,即:线电压为相电压的3倍,与理论相符。 根据表3-2,可得:星形联结情况下,接对称负载时,线电压不变,仍为表3-1中的数据;而相电压在有中线都为124V,在无中线时分别为125V、125V、123V,因此可认为它们是相同的。由此,得到的结 论与上文相同,即:有中线时,219/124=1.7661≈3,线电压为相电压的3倍;无中线时,(125+125+123)/3=124.3,219/124.3=1.7619≈3,线电压为相电压的3倍。 综上所述,在对称负载星形联结时,不论是否接上负载(这里指全部接上或全部不接)、是否有中线,线电压都为相电压的3倍。 (2).三角形联结 2.根据表3-2的数据,按比例画出不对称负载星形联结三相四线制(有中线)的电流向量图,并说明中线的作用。 不对称负载星形联结三相四线制(有中线)电流向量 图如左图所示,根据I U+I V+I W=I N,且根据对称关系三个 相电流之间的夹角各为120o,因而根据几何关系画出I N。 可见,I N在数值的大小上和三个相电流并不成线性关系, 而在角度(相位)上也没有直观的规律。这是因为I N是由三 个互成120o的相电流合成的电流,是矢量的,与直流电 路的电流有很多不同性质,因而要讲大小与方向结合计算 才有意义。 中线的作用:由左图可知,在不对称负载星形联结(有 中线)电路中,中线电流不为0,因而如若去掉中线必会 改变电路中电流的流向,导致各相负载电压不同(即表3-2 中不对称且无中线的情况),这时部分负载可能会由于电 流过大而烧毁。因此中线起到了电路中作为各相电流的回 路的作用,能够保证各相负载两端的电压相同(据表3-2 也可看出),就能够保证负载正常运行,不致损坏。因此 中线在星形联结中是至关重要的,因而在通常的生产生活 中的星形联结三相电路都是有中线的。

南京理工大学电工电子综合实验II

南京理工大学 电子电工 综合实验II 2015/10/02

一、实验要求 实现从00′00″到59′59″的多功能数字计时器,并且满足规定的清零,快速校分以及报时功能的要求。 二、实验内容 1.应用CD4511BCD 码译码器、LED 双字共阴显示器、300Ω限流电阻设计、安装调试四位BCD 译码显示电路实现译码显示功能。 2.应用NE555时基电路、3k Ω、1k Ω电阻、0.047μF 电容和CD4040计数分频器设计,安装,调试秒脉冲发生器电路(输出四种矩形波频率 f 1=1Hz f 2=2 Hz f 3≈500 Hz f 4≈1000 Hz )。 3.应用CD4518BCD 码计数器、门电路设计、安装、实现00′00″——59′59″时钟加法计数器电路。 4.应用门电路,触发器电路设计,安装,调试校分电路且实现校分时停秒功能(校分时f 2=2H Z )。设计安装任意时刻清零电路。 5.应用门电路设计、安装、调试报时电路59′53″, 59′55″,59′57″低声报时(频率f 3≈500Hz ),59′59″高声报时(频率f 4≈1000Hz ),整点报时电路,233"59'59"55'5959'53"H f f f ?+?+?=。 三、实验元件清单 1、 集成电路: NE555 1片 (多谐振荡) CD4040 1片 (分频) CD4518 2片 (8421BCD 码十进制计数器) CD4511 4片 (译码器) 74LS00 3片 (与非门) 74LS20 1片 (4输入与非门) 74LS21 2片 (4输入与门) 74LS74 1片 (D 触发器) 2、 电阻: 1K Ω 1只 3K Ω 1只 330Ω 28只 3、 电容: 0.047uf 1只 4、 共阴极双字屏显示器两块。

基础电工电子实验室安全管理制度(新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 基础电工电子实验室安全管理制 度(新版)

基础电工电子实验室安全管理制度(新版)导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 1.实验任课教师应对管理的实验室及试验中的人员安全负责。 2.在实验设备接通电源前,指导教师须认真检查设备状况及电路连接状况是否良好检查无误后方可接通电源,起动设备。 3.任课教师在上实验前应对学生进行安全教育,并使学生全面掌握有关的操作规程。 4.进行带电试验或操作时,操作人员必须戴上绝缘手套、穿工作鞋,及一些必要的防护工具,并在具有资格的专业教师指导下,按正确的操作规程进行操作,以防发生触电事故。 5.学生在实验室内一定要按指定工作台,对教师指定的设备或工具进行实践操作,不得随意窜动,服从实验室管理人员的指挥。若由于学生个人擅自操作而引发的事故,全部责任由学生自负、并按价赔偿损坏的实验设备、实验材料或实验工具。 6.实验室内要配备消防设备。 7.试验完毕后要做好现场的清理工作,切断所有设备的电源,并

电工电子实验报告(多功能数字计时器设计)

! 电工电子 综合实验报告题目:多功能数字计时器设计 & 姓名: 学号: 班级: 院系: 专业: ~

目录 1.电路功能设计要求介绍 2.电路原理简介 3. 单元电路设计 脉冲发生电路 【 计时电路 译码显示电路 清零电路 校分电路 仿电台报时电路 4.总电路图 5.电路调试和改进意见 6.实验中遇到的问题、出现原因及解决方法, 7.实验体会 8.附录 元件清单 芯片引脚图和功能表 9.参考文献

1.电路功能设计要求 ' 1、设计制作一个0分00秒~9分59秒的多功能计时器,设计要求如下: 1)设计一个脉冲发生电路,为计时器提供秒脉冲(1HZ),为报时电路提供驱动蜂鸣器的高低脉冲信号(1KHZ、2KHZ); 2)设计计时电路:完成0分00秒~9分59秒的计时、译码、显示功能; 3)设计清零电路:具有开机自动清零功能,并且在任何时候,按动清零开关,可以对计时器进行手动清零。 4)设计校分电路:在任何时候,拨动校分开关,可进行快速校分。(校分隔秒) 5)设计报时电路:使数字计时器从9分53秒开始报时,每隔一秒发一声,共发三声低音,一声高音;即9分53秒、9分55秒、9分57秒发低音(频率1kHz),9分59秒发高音(频率2kHz); 6)系统级联。将以上电路进行级联完成计时器的所有功能。 7)可以增加数字计时器附加功能:定时、动态显示等。 — 2. 电路原理简介 数字计时器由计时电路、译码显示电路、脉冲发生电路、校分电路、清零电路和报时电路这几部分组成。其原理框图如下:

3. 单元电路设计脉冲发生电路 振荡器是数字钟的核心。采用石英晶体构成振荡器电路,产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,再经过分频器输出标准秒脉冲(1HZ)。 分频器的功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲(1HZ)。二是提供功能扩展电路所需驱动脉冲信号(1KHZ、2KHZ)。 采用晶体的固有频率为32768HZ=215HZ。 CC4060、74LS74电路图如下所示: Q14 Q5 Q4 2 计时电路 CC4518(分位、秒个位)、74LS161(秒十位)

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