控制与应用实验实验一电路原理图分析与设计
自动控制原理实验一
KTδ(t)+K
实测：μo(t)=
+
e-t/R3C
Ro=
100K R2=
100K
C=1uF
R3=
10K
R1=
100K
R1=
200K
典型
环节
传递函数参数与模拟电路参数
关 系
单位阶跃响应
理想阶跃响应曲线
实测阶跃响应曲线
PID
KP=
TI=Ro C1
TD=
理想：μo(t)= TDδ(t)+Kp+
答：传递函数的相角始终大于零，a>1。
3．你能解释校正后系统的瞬态响应变快的原因吗？
答：由于实际控制系统具有惯性、摩擦、阻尼等原因。
表3-1
参数
项目
Mp(%)
Ts(s)
阶 跃 响 应 曲 线
未校正
0.6
4
校正后
0.125
0.42
实验四 控制系统的频率特性
一、被测系统的方块图及原理：
图4—1 被测系统方块图
关 系
单位阶跃响应
理想阶跃响应曲线
实测阶跃响应曲线
惯性
K=
T=R1C
μo(t)=
K(1-e-t/T)
R1=
250K
Ro=
250K
C=
1μF
C=
2μF
I
T=RoC
μo(t)=
Ro=
200K
C=
1μF
C=
2μF
PI
K=
T=RoC
μo(t)=K+
R1=
100K
Ro=
200K
C=
组合逻辑电路的设计与测试实验
文章标题：深度探析：组合逻辑电路的设计与测试实验1. 前言组合逻辑电路是数字电路中的重要组成部分，它在计算机领域、通信领域、工业控制等领域都有着广泛的应用。
在本文中，我们将深入探讨组合逻辑电路的设计与测试实验，旨在帮助读者更深入地理解这一主题。
2. 组合逻辑电路的基本原理组合逻辑电路由多个逻辑门按照一定的逻辑功能组成，并且没有存储功能。
其输入变量的取值和逻辑门的连接方式确定了输出变量的取值。
在组合逻辑电路中，常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。
通过这些逻辑门的组合，可以实现各种复杂的逻辑功能。
3. 组合逻辑电路的设计方法（1）真值表法：通过列出输入变量的所有可能取值，计算输出的取值，得到真值表。
然后根据真值表来设计逻辑门的连接方式。
（2）卡诺图法：将真值表中的1和0用图形方式表示出来，然后通过化简操作，得到最简的逻辑表达式。
（3）逻辑代数法：利用逻辑代数的基本定理，将逻辑函数化简到最简形式。
4. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验是为了验证设计的电路是否符合设计要求和功能。
常用的测试方法包括输入端给定法、输出端测量法、故障诊断法等。
在进行测试实验时，需要注意测试的充分性和有效性，避免遗漏潜在的故障。
5. 个人观点和理解组合逻辑电路的设计与测试实验是数字电路课程中非常重要的一部分，它不仅需要对逻辑门的基本原理有深入的理解，还需要具备灵活运用逻辑门的能力。
测试实验则是验证设计是否符合要求，是课程中的一次实际应用练习。
6. 总结与回顾通过本文的探讨，我们更深入地了解了组合逻辑电路的设计与测试实验。
通过对其基本原理和设计方法的分析，我们可以更好地掌握其设计和实验的要点。
在参与实验的过程中，我们也能够理解数字电路理论知识的实际应用。
结语组合逻辑电路的设计与测试实验是一门充满挑战的学科，通过不断地学习和实践，我们可以逐步掌握其中的精髓，为将来的应用打下坚实的基础。
在此，我希望读者能够在实践中不断提升自己，探索数字电路领域更多的精彩，期待你也能在这片领域中取得更多的成就。
EDA实习报告
EDA技术及其应用实训报告学院：电气与控制工程学院班级：自动化1202班姓名：李锦涛学号： 27指导老师：杨占社许琼时间：2015年1月15日电子电路EDA实训一、课程设计的目的及任务EDA课程设计是工科院校电类专业学生进行的一次较全面的设计能力训练实践课程。
通过本课程设计重点掌握一种EDA 软件--Multisim软件在模拟电路和数字电路的设计和仿真应用，训练学生综合运用学过的电子电路的基本知识，独立设计比较复杂的电路的能力。
软件平台是NI Multisim，便于开展综合性的设计和实验，有利于培养综合分析能力、开发和创新的能力。
通过课程设计，学生要掌握使用EDA工具设计电路的方法，包括图形设计输入、编译、软件仿真和分析等全过程。
1.培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用电子设计自动化和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关电子电路设计方面的知识。
2.通过系统学习NI Multisim，利用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，制定设计方案实现原理电路设计、电路功能测试，仿真和分析，达到掌握电子电路分析和设计全过程和实验。
3.进行设计基本技能的训练。
结合所学电工电子理论进行软件电路设计，熟悉和运用设计资料以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的分析和设计能力。
二、课程设计的基本要求通过学习与实践，使学生接触、了解、进而初步掌握先进的电子系统设计技术，学习基于NI Multisim EDA软件的一般方法和设计思想，并培养学生的抽象思维能力和创新意识；提高学生学习应用电子技术课程知识解决实际问题的能力，锻炼学生应用EDA解决小型系统设计的能力。
1、通过课程设计使学生能熟练掌握EDA软件（NI Multisim）的使用方法，能熟练进行设计输入、管脚分配、仿真、分析等过程。
2、通过课程设计使学生能利用EDA软件进行电子技术综合问题的设计。
实验一实验报告单级放大电路的设计与仿真
EDA设计(一) 实验报告——实验一单级放大电路的设计与仿真一．实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路，要求信号源频率2kHz(峰值5mV) ，负载电阻Ω，电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点，要求输入信号峰值增大到10mV电路输出信号均不失真。
在此状态下测试：①电路静态工作点值；②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值；③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益；④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
二．单级放大电路原理图单级放大电路原理图三．饱和失真、截止失真和不失真1、不失真不失真波形图不失真直流工作点静态工作点：i BQ=, i CQ=, v CEQ=2、饱和失真饱和失真电路图饱和失真波形图饱和失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=3、截止失真截止失真电路图截止失真波形图截止失真直流工作点静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=四．三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值1、β值静态工作点：i BQ=,i CQ=,v CEQ=V BEQ=β=i C/i B=2、输入特性曲线及r be值:由图：dx=，dy=r be=dx/dy=输入特性曲线3、输出特性曲线及r ce值:由图dx=, 1/dy=r ce=dx/dy=输出特性曲线五．输入电阻、输出电阻和电压增益1、输入电阻测输入电阻电路图由图：v= ，i=μAR i=v/i=μA=Ω2、输出电阻测输出电阻电路图1测输出电阻电路图2 由图：v o’= v o=R o=(v o’/v o-1)R L==Ω3、电压增益测电压增益电路图由图可得A V=六．幅频和相频特性曲线、f L、f H值由图可得f L= f H=Δf= f H - f L=七．实验结果分析1、R iR i理论=[r be+(1+β)R E]//R b1//R b2 =[2976+(1+220)x10]//127k//110k=ΩE1=、R oR o理论=R c=3 kΩE2=/3=1%3、AvI E理论=V B/R E=[ V cc R5/(R2+R5)]/( R6+R1)=[10x110/(127+110)]/2010=r be理论=200+26(1+β)/ I E =2976ΩAv理论=β(R C//R L)/[ r be+(1+β)R E]=220(3kΩ//Ω)/[2976+(220+1)x10]= E3=、V1=10mV时，会出现失真，但加一个小电阻即可减少偏差。
门电路的应用实验基本原理
门电路的应用实验基本原理1. 介绍门电路是数字电子电路中常用的基本组件之一，用于根据输入信号的逻辑状态进行输出信号的控制。
本文档将介绍门电路的应用实验基本原理，包括门电路的作用、工作原理，以及常见的门电路类型和其应用实验示例。
2. 门电路的作用门电路主要用于处理和控制数字信号。
通过门电路，我们可以根据输入信号的逻辑状态（例如高电平、低电平）来控制输出信号的逻辑状态，以实现特定的功能。
门电路可以作为逻辑门、开关、触发器、时序电路等的基本构成单元。
3. 门电路的工作原理门电路的工作原理基于逻辑运算。
根据门电路的种类不同，其逻辑运算有与、非、或、异或等不同的实现方式。
门电路的输入信号通常为开关量（例如0或1），输出信号也为开关量，代表逻辑的真（1）或假（0）。
门电路中的晶体管或其他逻辑元件以及其连接方式决定了门电路的逻辑运算方式。
门电路可以通过不同的组合和连接方式实现复杂的逻辑功能。
在实验中，研究门电路的工作原理有助于理解逻辑门的构成和逻辑运算的实现。
4. 常见门电路类型以下是一些常见的门电路类型：4.1 与门（AND gate）与门是基本的逻辑门之一，它只有在所有输入信号都为高电平时才输出高电平。
与门的符号为“&”，输入和输出信号的逻辑关系可以表示为：输出 = 输入1 & 输入2 & … & 输入n。
4.2 或门（OR gate）或门是另一个基本的逻辑门，它只要有至少一个输入信号为高电平时就输出高电平。
或门的符号为“|”，输入和输出信号的逻辑关系可以表示为：输出 = 输入1 |输入2 | … | 输入n。
4.3 非门（NOT gate）非门是简单的逻辑门，它的输出与输入信号相反。
非门的符号为“!”，输入和输出信号的逻辑关系可以表示为：输出 = !输入。
4.4 异或门（XOR gate）异或门是一种稍微复杂的逻辑门，它在输入信号相异时输出高电平，否则输出低电平。
异或门的符号为“⊕”，输入和输出信号的逻辑关系可以表示为：输出 = 输入1 ⊕ 输入2 ⊕ … ⊕ 输入n。
发电机控制电路的设计与测试实验报告
发电机控制电路的设计与测试实验报告1. 引言发电机是一种将机械能转化为电能的设备，广泛应用于各个领域。
为了有效地控制发电机的输出电流和保护设备的安全运行，一个稳定可靠的发电机控制电路非常重要。
本报告旨在介绍发电机控制电路的设计原理、电路结构和测试实验结果。
2. 设计原理发电机控制电路的设计原理是基于电压反馈闭环控制的思想。
当发电机输出电压超过设定值时，控制电路会自动调节发电机的电流输出，使输出电压保持稳定。
设计一个良好的电路结构能够提高发电机的功率因数和效率。
3. 电路结构3.1 主要组成部分发电机控制电路主要由以下几个组成部分组成：•电压采样模块：用于采集发电机输出电压。
•控制模块：通过比较采样的电压值与设定值，控制发电机的输出电流。
•输出模块：将控制信号转化为电流输出到发电机。
3.2 电路示意图电压采样模块 ------ 控制模块 ------ 输出模块↓ ↓发电机输出电压控制信号4. 测试实验为了验证发电机控制电路的性能和稳定性，进行了一系列的测试实验。
4.1 实验设备•发电机•示波器•电流表•电压表4.2 实验步骤1.连接发电机、示波器、电流表和电压表到控制电路。
2.调节发电机输出电压到一定的水平。
3.通过示波器观察输出电压的波形。
4.使用电流表和电压表测量输出电流和电压值。
5.调节控制模块的设定值，观察输出电压的变化。
6.比较实验数据，分析控制电路的性能。
4.3 实验结果通过实验测试，发现控制电路能够有效地控制发电机的输出电压，并保持在设定值附近波动。
同时，控制电路对于发电机的负载变化具有一定的适应能力，并能够快速地调节输出电流。
5. 结论本文介绍了发电机控制电路的设计原理、电路结构和测试实验结果。
通过对实验数据的分析，验证了控制电路的性能和稳定性。
该控制电路可以有效地控制发电机的输出电压，并保持在设定值附近波动，具有一定的适应能力和调节速度。
对于发电机的正常运行和设备保护具有重要的意义。
自动控制原理实验(1)
实验一 典型环节的电路模拟一、实验目的1．熟悉THKKL-5型 控制理论·计算机控制技术实验箱及“THKKL-5”软件的使用； 2．熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟；3．测量各典型环节的阶跃响应曲线，并了解参数变化对其动态特性的影响。
二、实验设备1．THKKL-5型 控制理论·计算机控制技术实验箱；2．PC 机一台(含“THKKL-5”软件)、USB 数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB 接口线。
三、实验内容1．设计并组建各典型环节的模拟电路；2．测量各典型环节的阶跃响应，并研究参数变化对其输出响应的影响。
四、实验原理自控系统是由比例、积分、微分、惯性等环节按一定的关系组建而成。
熟悉这些典型环节的结构及其对阶跃输入的响应，将对系统的设计和分析十分有益。
本实验中的典型环节都是以运放为核心元件构成，其原理框图 如图1-1所示。
图中Z 1和Z 2表示由R 、C 构成的复数阻抗。
1．比例（P ）环节比例环节的特点是输出不失真、不延迟、成比例地复现输出信号的变化。
图1-1 它的传递函数与方框图分别为：KS U S U S G i O ==)()()(当U i (S)输入端输入一个单位阶跃信号，且比例系数为K 时的响应曲线如图1-2所示。
2．积分（I ）环节 图1-2积分环节的输出量与其输入量对时间的积分成正比。
它的传递函数与方框图分别为：设U i (S)为一单位阶跃信号，当积分系数为T 时的响应曲线如图1-3所示。
TsS U S Us G i O1)()()(==图1-33．比例积分(PI)环节比例积分环节的传递函数与方框图分别为：)11(11)()()(21211212CSR R R CSR R R CSR CS R S U S U s G i O +=+=+==其中T=R 2C ，K=R 2/R 1设U i (S)为一单位阶跃信号，图1-4示出了比例系数(K)为1、积分系数为T 时的PI 输出响应曲线。
实验一组合逻辑电路的设计与测试
实验一组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的实验一旨在通过设计和测试一组合逻辑电路，加深对组合逻辑电路的理解和运用。
二、实验器材1.FPGA（现场可编程门阵列）开发板2. 逻辑电路设计软件（如Quartus II）3.逻辑分析仪4.DIP开关5.LED灯三、实验内容1.设计一个4位二进制加法器电路，并实现其功能。
2.使用逻辑电路设计软件进行电路设计。
4.使用逻辑分析仪对电路进行测试，验证其功能和正确性。
四、实验步骤1.根据4位二进制加法器的电路原理图，使用逻辑电路设计软件进行电路设计。
将输入的两个4位二进制数与进位输入进行逻辑运算，得到输出的4位二进制和结果和进位输出。
2.在设计过程中，需要使用逻辑门（如与门、或门、异或门等）来实现电路的功能。
3.在设计完成后，将电路编译，并生成逻辑网表文件。
5.连接DIP开关到FPGA开发板上的输入端口，通过设置DIP开关的状态来设置输入数据。
6.连接LED灯到FPGA开发板上的输出端口，通过LED灯的亮灭来观察输出结果。
7.使用逻辑分析仪对输入数据和输出结果进行测试，验证电路的功能和正确性。
五、实验结果1.在设计完成后，通过DIP开关的设置，输入不同的4位二进制数和进位，观察LED灯输出的结果，验证电路的正确性。
2.使用逻辑分析仪对输入和输出进行测试，检查电路的逻辑运算是否正确。
六、实验总结通过本实验，我们学习了组合逻辑电路的设计和测试方法。
从设计到测试的过程中，我们深入了解了组合逻辑电路的原理和运作方式。
通过观察和测试，我们可以验证电路的正确性和功能是否符合设计要求。
此外，我们还学会了使用逻辑分析仪等工具对电路进行测试和分析，从而提高了我们的实验能力和理论应用能力。
通过这次实验，我们对组合逻辑电路有了更深入的了解，为将来在数字电路设计和工程实践中打下了基础。
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六、注意事项
在设计过程中，要先绘制出原理框图，然 后上机操作。要注意线路是否正确连接， 以及使用的工具是否正确。开关的连接应 保证无论接通或是断开，都能产生正确电 平，不要产生悬空状态。发光管要采用低 电平点亮方式，以确保驱动电流足够大。
在绘图过程中，要注意元件管脚与连线的 连接方式，另外，对于某些连接错误（特 别是LED以及电阻等元件的连接），电气性 能检查不能发现。
六、注意事项
本实验包括两个内容，都是使用应用软件 完成工作。我们要学习的不是具体软件的 熟练应用，因此只要按照附录要求，了解 软件的基本功能就可以了。并且要预习 8031单片机的基本体系结构，见附录三和 提供的辅助资料（在桌面文件夹“控制与 应用实验\EXPR\资料\CPU"中），关于电路 制版的其他辅助资料可以参考"C:\EXPR\资 料\制图"，另外，图中使用的关键器件8155 的资料可以参考"C:\EXPR\资料\器件"。
六、注意事项
在第一个内容中，我们分析的是一个MCS51 单片机仿真机及实验设备的基本电路。要按 照线路的逻辑流向，分析涉及到的器件功能 。在完成思考题后，进入第二个内容。在分 析的时候，一般采用倒叙的方式，即从外部 元件出发，检查相应的数据线和控制线的连 接方式，逐步倒推到CPU。在此过程中要仔 细检查，避免将连线混淆，可以使用软件提 供的“显示网络连接”的功能，将同一网络 上的连线加亮便于观察。
2008年安全评价人员教育培训
谢谢聆听