编辑推荐
1. 强调基础理论、基本知识和基本技能的培养，整本教材体现了“思想性、科学性、先进性、启发性、适应性”的原则。
2. 将电路分析软件Multisim引入电子学实验过程中，每个实验中都配有仿真实验内容，使得学生不进实验室也能完成实验内容，以拓宽学生的知识面，增加学生的动手机会，提高学生的动手能力。
3. 分层次教学，全书分为基础性实验、基础设计性实验和综合设计性实验三个层次，内容涵盖了模拟电子学与数字电子学中所有的知识点。
4. 附录内容丰富，为学生实验提供了丰富的、全面的参考资料。
目录
目录
第1章电子学实验基础1
1.1电子学实验的基本特点1
1.1.1电子学实验的目的和意义1
1.1.2电子学实验的特点1
1.1.3电子学实验的基本要求2
1.2电子学实验的安全操作3
1.2.1人身安全3
1.2.2仪器仪表安全4
1.3电子学实验的测量误差5
1.3.1测量误差的来源5
1.3.2测量误差的分类及消除措施5
1.3.3测量误差的表示方法6
1.4电子学实验的数据处理8
1.4.1测量结果的数值处理8
1.4.2测量结果的图形处理10
1.5电子学实验中基本物理量的测量方法10
1.5.1电流的测量方法10
1.5.2电压的测量方法11
1.5.3时间的测量方法11
1.5.4频率的测量方法11
1.6电子学实验的调试11
1.6.1通电前的检查12
1.6.2通电观察12
1.6.3静态调试12
1.6.4动态调试12
1.6.5调试中需要注意的问题12
1.7电子学实验的故障检测13
1.7.1常见的故障现象13
1.7.2产生原因13
1.7.3检查故障的一般方法14
第2章模拟电子学基础实验15
2.1常用电子仪器的使用15
2.1.1实验目的15
2.1.2实验设备与材料15
2.1.3实验准备15
2.1.4实验原理15
2.1.5Multisim仿真实验内容17
2.1.6实验内容与步骤17
2.1.7实验报告19
2.1.8思考题19
2.2单管放大电路20
2.2.1实验目的20
2.2.2实验设备与材料20
2.2.3实验准备20
2.2.4实验原理20
2.2.5Multisim仿真实验内容22
2.2.6实验内容与步骤23
2.2.7实验报告25
2.2.8思考题25
2.3负反馈放大电路25
2.3.1实验目的25
2.3.2实验设备与材料26
2.3.3实验准备26
2.3.4实验原理26
2.3.5Multisim仿真实验内容27
2.3.6实验内容与步骤28
2.3.7实验报告30
2.3.8思考题30
2.4差分放大电路30
2.4.1实验目的30
2.4.2实验设备与材料30
2.4.3实验准备31
2.4.4实验原理31
2.4.5Multisim仿真实验内容32
2.4.6实验内容与步骤33
2.4.7实验报告35
2.4.8思考题35
2.5功率放大电路35
2.5.1实验目的35
2.5.2实验设备与材料35
2.5.3实验准备36
2.5.4实验原理36
2.5.5Multisim仿真实验内容38
2.5.6实验内容与步骤38
2.5.7实验报告40
2.5.8思考题40
2.6RC正弦波振荡电路40
2.6.1实验目的40
2.6.2实验设备与材料40
2.6.3实验准备41
2.6.4实验原理41
2.6.5Multisim仿真实验内容41
2.6.6实验内容与步骤42
2.6.7实验报告42
2.6.8思考题42
2.7运算放大电路43
2.7.1设计要求43
2.7.2设备与材料43
2.7.3设计准备43
2.7.4设计原理43
2.7.5Multisim仿真实验内容44
2.7.6设计实验内容46
2.7.7设计实验报告47
2.7.8思考题47
2.8有源滤波器的设计47
2.8.1设计要求47
2.8.2设备与材料48
2.8.3设计准备48
2.8.4设计原理48
2.8.5Multisim仿真实验内容50
2.8.6设计实验内容51
2.8.7设计实验报告52
2.8.8思考题52
2.9电压比较器52
2.9.1设计要求52
2.9.2设备与材料52
2.9.3设计准备53
2.9.4设计原理53
2.9.5Multisim仿真实验内容54
2.9.6设计实验内容55
2.9.7设计报告56
2.9.8思考题57
第3章数字电子学基础实验58
3.1TTL、CMOS门电路逻辑功能测试58
3.1.1实验目的58
3.1.2实验设备与材料58
3.1.3实验准备58
3.1.4实验原理58
3.1.5Multisim仿真实验内容59
3.1.6实验内容与步骤59
3.1.7实验报告62
3.1.8思考题62
3.2组合逻辑电路分析62
3.2.1实验目的62
3.2.2实验设备与材料62
3.2.3实验准备62
3.2.4实验原理62
3.2.5Multisim仿真实验内容63
3.2.6实验内容与步骤63
3.2.7实验报告66
3.2.8思考题66
3.3触发器66
3.3.1实验目的66
3.3.2实验设备与材料66
3.3.3实验准备66
3.3.4实验原理66
3.3.5Multisim仿真实验内容67
3.3.6实验内容与步骤67
3.3.7实验报告69
3.3.8思考题69
3.4时序逻辑电路的分析70
3.4.1实验目的70
3.4.2实验设备及材料70
3.4.3实验准备70
3.4.4实验原理70
3.4.5Multisim仿真实验内容71
3.4.6实验内容与步骤72
3.4.7实验报告73
3.4.8思考题73
3.5计数器73
3.5.1实验目的73
3.5.2实验设备及材料74
3.5.3实验准备74
3.5.4实验原理74
3.5.5Multisim仿真实验内容75
3.5.6实验内容与步骤75
3.5.7实验报告78
3.5.8思考题78
3.6555时基电路78
3.6.1实验目的78
3.6.2实验仪器与材料78
3.6.3实验准备78
3.6.4实验原理78
3.6.5Multisim仿真实验内容81
3.6.6实验内容与步骤83
3.6.7实验报告84
3.6.8思考题84
3.7组合逻辑电路的设计85
3.7.1设计要求85
3.7.2设备与材料85
3.7.3设计准备85
3.7.4设计原理85
3.7.5Multisim仿真实验内容87
3.7.6设计实验内容87
3.7.7设计实验报告89
3.7.8思考题89
3.8时序逻辑电路设计89
3.8.1设计要求89
3.8.2设备与材料89
3.8.3设计准备89
3.8.4设计原理 90
3.8.5Multisim 10仿真实验内容91
3.8.6设计实验内容92
3.8.7实验报告92
3.8.8思考题92
3.9时基电路应用92
3.9.1设计要求92
3.9.2设备与材料92
3.9.3设计准备93
3.9.4设计原理93
3.9.5Multisim 10仿真实验内容93
3.9.6设计实验内容93
3.9.7设计实验报告94
3.9.8思考题94
第4章综合设计实验95
4.1电子线路设计的基本原则、步骤与方法95
4.1.1电子线路设计的基本原则95
4.1.2电子线路设计的基本步骤96
4.1.3电子线路设计的基本方法98
4.2音频功率放大器98
4.2.1实验目的98
4.2.2实验设备与材料99
4.2.3实验准备99
4.2.4实验原理99
4.2.5Multisim仿真实验内容100
4.2.6实验内容与步骤101
4.2.7实验设计报告102
4.2.8思考题102
4.3函数信号发生器的设计102
4.3.1实验目的102
4.3.2实验设备与材料102
4.3.3实验准备102
4.3.4实验原理103
4.3.5Multisim仿真实验内容104
4.3.6实验内容与步骤104
4.3.7实验报告105
4.3.8思考题105
4.4直流稳压电源105
4.4.1实验目的105
4.4.2实验设备与材料105
4.4.3实验准备105
4.4.4实验原理105
4.4.5Multisim仿真实验内容109
4.4.6实验内容与步骤110
4.4.7实验报告110
4.4.8思考题111
4.58421BCD码全加器111
4.5.1实验目的111
4.5.2实验设备与材料111
4.5.3实验准备111
4.5.4实验原理111
4.5.5Multisim仿真实验内容113
4.5.6实验内容与步骤114
4.5.7实验报告114
4.5.8思考题114
4.6彩灯循环显示控制电路114
4.6.1实验目的114
4.6.2实验设备与材料114
4.6.3实验准备115
4.6.4实验原理115
4.6.5Multisim仿真实验内容116
4.6.6实验内容与步骤116
4.6.7实验报告117
4.6.8思考题117
4.7演讲自动报时器117
4.7.1实验目的117
4.7.2实验设备与材料118
4.7.3实验准备118
4.7.4实验原理118
4.7.5Multisim仿真实验内容119
4.7.6实验内容与步骤119
4.7.7实验报告120
4.7.8思考题120
附录AMultisim 10使用简介121
A.1Multisim 10概述121
A.1.1Multisim 10的主窗口界面121
A.1.2菜单栏124
A.1.3虚拟仪器仪表栏127
A.2Multisim 10的分析方法135
A.3Multisim 10仿真实例138
附录B示波器143
B.1模拟双踪示波器的电路构成与电路原理143
B.1.1模拟双踪示波器的电路构成143
B.1.2模拟双踪示波器的垂直系统144
B.1.3模拟双踪示波器的水平系统145
B.2MOS620FG模拟双踪示波器146
B.2.1MOS620FG模拟双踪示波器的面板介绍146
B.2.2MOS620FG模拟双踪示波器的控件介绍146
B.3DS2000A系列数字示波器150
B.3.1DS2000A系列数字示波器的面板介绍150
B.3.2DS2000A 系列数字示波器的操作方法介绍151
附录CDG1000Z系列函数/任意波形发生器155
C.1DG1000Z系列函数/任意波形发生器面板介绍155
C.2DG1000Z 系列函数/任意波形发生器基本波形输出157
附录D常用电子元器件159
D.1电阻器159
D.2电容器163
D.3电感器165
D.4半导体分立器件166
D.5半导体集成电路171
参考文献190
序言
第2版前言
本书第1版出版发行后，受到广大学生和教师的热烈欢迎。第2版改正了第1版中的一些错误内容，调整了部分实验内容，将附录B中的数字示波器和附录C中的信号发生器换为最新型号。
本书第2版由郭永新任主编，崔栋、宋莉、程运福、车琳琳任副主编，参加本版编写的人员还有李正美、王世刚、孟庆建、鲁雯、焦青和李强。
限于作者水平，书中错误之处在所难免，请各位读者不吝赐教，以便下次修改时进一步修改。
编者2017年1月第1版前言
“电子学”是一门实践性和应用性很强的专业基础课，“电子学”的实验教学是电子学课程体系中非常重要的、必不可少的一个教学环节。本书是编者根据高等学校电子、电气信息类专业电子学实验教学的基本要求，在研究国内外同类教材的基础上，结合多年的理论教学与实验教学的经验，为适应当前教学改革和教学体系的需求而编写的。
我们编写本书的目的与努力方向，就是希望通过本书的学习，能够巩固学生对理论知识的掌握，锻炼他们的动手能力，激发他们的创新意识，培养他们的创新能力。本书内容强调“三基”，即基础理论、基本知识和基本技能的培养，体现了“思想性、科学性、先进性、启发性、适应性”的原则。
随着计算机技术的发展，电子线路计算机辅助设计技术逐步普及，本书尝试将交互式SPICE仿真和电路分析软件Multisim引入电子学实验过程中，在每个实验中都配有仿真实验内容，使得学生不进实验室也能完成部分实验内容，以拓宽学生的知识面，增加学生的动手机会，增强学生的动手能力。
根据电子学实验的特点以及分层次教学的需要，全书将电子学实验分为基础性实验、基础设计性实验与综合设计性实验3个层次，内容涵盖了模拟电子学实验与数字电子学实验两大部分。基础性实验的目的在于训练学生的基本实验技能，包括常用电子仪器的使用方法、常用元器件的选用标准、电子学实验中基本物理量的测量方法、电子线路中常见故障的基本排除方法等。基础设计性实验要求学生在经过基础性实验训练的基础上，根据设计任务与给定的元器件与测试仪器，自己拟定实验步骤，独立设计一些常用的能够完成一定基本功能的单元电路的实验。复杂的电子学系统都是由一些单元电路连接组合而成的，学生通过设计单元电路，将为以后设计复杂的电子学系统打下基础。综合设计性实验则要求学生根据设计任务，自己确定设计方案，选择合适元器件与测试仪器，自己拟定实验步骤，设计出一个比较复杂的电子学系统，并给出该系统性能指标的测试结果。其目的是提高学生的综合设计能力，为他们成为一名合格的电子工程师打下基础。
全书共分4章。
第1章“电子学实验基础”介绍了学生在做电子学实验之前应该掌握的一些电子学实验的基本知识。包括电子学实验的基本特点、电子学实验中的安全问题、测量误差的处理、测量数据的处理、电子学实验中常用物理量的测量方法、电子学实验的调试方法与故障排除方法等。
第2章“模拟电子学基础实验”包括9个实验，其中基础性实验6个，基础设计性实验3个。第1个实验的实验内容是常用电子仪器的使用方法与一些基本物理量的测试方法，其余8个实验涵盖了整个模拟电子学的主要内容。
第3章“数字电子学基础实验”包括9个实验，其中基础性实验6个，基础设计性实验3个，涵盖了整个数字电子学的主要内容。
第4章“综合设计实验”包括6个综合实验，其中模拟部分3个，数字部分3个，简单介绍了电子线路设计的基本原则、步骤与方法供学生实验时参考。
附录A简单介绍了电路仿真软件Multisim 10的使用方法。附录B简单介绍了模拟示波器的工作原理与两种（模拟双踪示波器与数字双踪示波器）的面板结构。附录C简单介绍了函数发生器的面板结构与基本的操作方法。附录D给出了常用的元器件与集成电路的基本参数供学生实验时参考。
本书由郭永新任主编，崔栋、宋莉、张福勇、王恒桓任副主编，参加编写的还有王世刚、李正美、程运福、鲁雯和焦青。
由于作者水平有限，时间仓促，书中错误与不当之处在所难免，恳请广大读者批评指正，以便再版时改进。
编者2011年5月
文摘
第3章数字电子学基础实验[1]3.1TTL、CMOS门电路逻辑功能测试[*4/5]3.1.1实验目的（1） 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。
（2） 掌握门电路的逻辑功能测试方法。
（3） 掌握TTL门电路的使用规则。
3.1.2实验设备与材料
（1） 数字万用表一台。
（2） 数字电路实验箱一套。
（3） 元器件:
74LS20二4输入与非门一片；
74LS00四2输入与非门二片；
74LS86四2输入异或门一片。
3.1.3实验准备
（1） 熟悉门电路的工作原理及其相应的逻辑表达式。
（2） 熟悉74LS20、74LS00集成门电路的引脚排列位置及各引脚的用途。
（3） 熟悉数字电路实验箱的使用。
3.1.4实验原理
门电路按电路结构可分为TTL电路产品系列和CMOS电路产品系列。TTL门电路应用十分普遍，其主要特点是发展早，生产工艺成熟，是中小规模集成电路的主流电路产品，我国相继生产的产品有74、74H、74S、74LS四个系列。CMOS门是构成各种CMOS电路的基本单元，发展十分迅速。CMOS集成电路的主要特点是功耗低、电源电压范围宽、抗干扰能力强、逻辑摆幅大、输入电阻高、集成度高、温度稳定性好等特点。
本实验仿真电路采用CMOS门电路，测试电路采用TTL门电路。
74LS20集成芯片内含有两个相互独立的与非门，每个与非门有4个输入端；74LS00集成芯片内含有4个相互独立的与非门，每个与非门有两个输入端；74LS86集成芯片内含有4个相互独立的异或门，每个异或门有两个输入端。集成芯片74LS00和74LS20实现与非逻辑功能，即当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出就为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平。集成芯片74LS86实现异或逻辑功能，即当输入端电平相同时输出为低电平，输入端电平不相同时输出为高电平。
3.1.5Multisim仿真实验内容
在Multisim 10平台上构建由双3输入端或非门0BD_5V（CMOS器件）组成的组合逻辑电路，如图3.1所示。试先分析电路的逻辑功能，写出逻辑电路的逻辑表达式。然后使用Multisim 10对电路进行仿真，通过逻辑转换仪对电路的逻辑功能进行分析，并与理论分析相比较。
图3.10BD门电路构成的组合逻辑电路
3.1.6实验内容与步骤[*2]1. 测试74LS20门电路的逻辑功能(1) 在实验箱合适的位置选取一个14P（引脚）的插座，插好74LS20，按图3.2连接电路。输入端A、B、C、D按表3.1输入逻辑电平，输出端Y接发光二极管，观察二极管的发光状态，用数字万用表测量输出电压。
(2) 将测量结果填入表3.1中。
图3.274LS20门电路的逻辑功能测试电路
2. 测试74LS00门电路的逻辑功能
(1) 在实验箱合适的位置选取一个14P的插座，并插好74LS00，按图3.3连接电路、输入端A、B、C、D按表3.2输入逻辑电平，输出端Y1、Y2、Y3接电平显示发光二极管，并用数字万用表测量输出电压。表3.174LS20门电路的逻辑功能测试结果
输入输出ABCDYY电压/VHHHHLHHHLLHHLLLHLLLL图3.374LS00门电路的逻辑功能测试电路
(2) 将测量结果填入表3.2中。表3.274LS00门电路的逻辑功能测试结果
输入输出ABCDY1Y2Y3Y3电压/VLLLLHLLLHHLLHHHLHHHHLHLH3. 测试74LS86门电路的逻辑功能
(1) 在实验箱合适的位置选取一个14P的插座，并插好74LS86，按图3.4连接电路、输入端A、B、C、D按表3.3输入逻辑电平，输出端Y1、Y2、Y3接电平显示发光二极管，观察发光状态并用数字万用表测量输出电压。
图3.474LS86门电路的逻辑功能测试电路(2) 将测量结果填入表3.3中。表3.374LS86门电路的逻辑功能测试结果
输入输出ABCDY1Y2Y3Y3电压/VLLLLHLLLHHLLHHHLHHHHLHLH4. 用74LS00构成其他门电路并测试其逻辑功能
图3.574LS00构成异或门
1) 用74LS00构成异或门
将74LS00 按图3.5连接电路。
将输入按表3.4接逻辑电平开关，将逻辑输出结果填入表3.4中，写出该电路的逻辑表达式。
2) 用74LS00构成或非门
将或非门逻辑表达式转换为与非门逻辑表达式，并画出逻辑电路图，按逻辑电路连线并进行测试，将结果填入表3.5中。表3.474LS00构成异或门测试结果
输入输出ABYLLLHHLHH表3.574LS00构成或非门测试结果
输入输出ABYLLLHHLHH3.1.7实验报告
（1） 整理各实验数据并对结果进行分析。
（2） 画出用74LS00构成或非门要求的逻辑电路图。
（3） 总结门电路的使用特点。
1. 强调基础理论、基本知识和基本技能的培养，整本教材体现了“思想性、科学性、先进性、启发性、适应性”的原则。
2. 将电路分析软件Multisim引入电子学实验过程中，每个实验中都配有仿真实验内容，使得学生不进实验室也能完成实验内容，以拓宽学生的知识面，增加学生的动手机会，提高学生的动手能力。
3. 分层次教学，全书分为基础性实验、基础设计性实验和综合设计性实验三个层次，内容涵盖了模拟电子学与数字电子学中所有的知识点。
4. 附录内容丰富，为学生实验提供了丰富的、全面的参考资料。
目录
目录
第1章电子学实验基础1
1.1电子学实验的基本特点1
1.1.1电子学实验的目的和意义1
1.1.2电子学实验的特点1
1.1.3电子学实验的基本要求2
1.2电子学实验的安全操作3
1.2.1人身安全3
1.2.2仪器仪表安全4
1.3电子学实验的测量误差5
1.3.1测量误差的来源5
1.3.2测量误差的分类及消除措施5
1.3.3测量误差的表示方法6
1.4电子学实验的数据处理8
1.4.1测量结果的数值处理8
1.4.2测量结果的图形处理10
1.5电子学实验中基本物理量的测量方法10
1.5.1电流的测量方法10
1.5.2电压的测量方法11
1.5.3时间的测量方法11
1.5.4频率的测量方法11
1.6电子学实验的调试11
1.6.1通电前的检查12
1.6.2通电观察12
1.6.3静态调试12
1.6.4动态调试12
1.6.5调试中需要注意的问题12
1.7电子学实验的故障检测13
1.7.1常见的故障现象13
1.7.2产生原因13
1.7.3检查故障的一般方法14
第2章模拟电子学基础实验15
2.1常用电子仪器的使用15
2.1.1实验目的15
2.1.2实验设备与材料15
2.1.3实验准备15
2.1.4实验原理15
2.1.5Multisim仿真实验内容17
2.1.6实验内容与步骤17
2.1.7实验报告19
2.1.8思考题19
2.2单管放大电路20
2.2.1实验目的20
2.2.2实验设备与材料20
2.2.3实验准备20
2.2.4实验原理20
2.2.5Multisim仿真实验内容22
2.2.6实验内容与步骤23
2.2.7实验报告25
2.2.8思考题25
2.3负反馈放大电路25
2.3.1实验目的25
2.3.2实验设备与材料26
2.3.3实验准备26
2.3.4实验原理26
2.3.5Multisim仿真实验内容27
2.3.6实验内容与步骤28
2.3.7实验报告30
2.3.8思考题30
2.4差分放大电路30
2.4.1实验目的30
2.4.2实验设备与材料30
2.4.3实验准备31
2.4.4实验原理31
2.4.5Multisim仿真实验内容32
2.4.6实验内容与步骤33
2.4.7实验报告35
2.4.8思考题35
2.5功率放大电路35
2.5.1实验目的35
2.5.2实验设备与材料35
2.5.3实验准备36
2.5.4实验原理36
2.5.5Multisim仿真实验内容38
2.5.6实验内容与步骤38
2.5.7实验报告40
2.5.8思考题40
2.6RC正弦波振荡电路40
2.6.1实验目的40
2.6.2实验设备与材料40
2.6.3实验准备41
2.6.4实验原理41
2.6.5Multisim仿真实验内容41
2.6.6实验内容与步骤42
2.6.7实验报告42
2.6.8思考题42
2.7运算放大电路43
2.7.1设计要求43
2.7.2设备与材料43
2.7.3设计准备43
2.7.4设计原理43
2.7.5Multisim仿真实验内容44
2.7.6设计实验内容46
2.7.7设计实验报告47
2.7.8思考题47
2.8有源滤波器的设计47
2.8.1设计要求47
2.8.2设备与材料48
2.8.3设计准备48
2.8.4设计原理48
2.8.5Multisim仿真实验内容50
2.8.6设计实验内容51
2.8.7设计实验报告52
2.8.8思考题52
2.9电压比较器52
2.9.1设计要求52
2.9.2设备与材料52
2.9.3设计准备53
2.9.4设计原理53
2.9.5Multisim仿真实验内容54
2.9.6设计实验内容55
2.9.7设计报告56
2.9.8思考题57
第3章数字电子学基础实验58
3.1TTL、CMOS门电路逻辑功能测试58
3.1.1实验目的58
3.1.2实验设备与材料58
3.1.3实验准备58
3.1.4实验原理58
3.1.5Multisim仿真实验内容59
3.1.6实验内容与步骤59
3.1.7实验报告62
3.1.8思考题62
3.2组合逻辑电路分析62
3.2.1实验目的62
3.2.2实验设备与材料62
3.2.3实验准备62
3.2.4实验原理62
3.2.5Multisim仿真实验内容63
3.2.6实验内容与步骤63
3.2.7实验报告66
3.2.8思考题66
3.3触发器66
3.3.1实验目的66
3.3.2实验设备与材料66
3.3.3实验准备66
3.3.4实验原理66
3.3.5Multisim仿真实验内容67
3.3.6实验内容与步骤67
3.3.7实验报告69
3.3.8思考题69
3.4时序逻辑电路的分析70
3.4.1实验目的70
3.4.2实验设备及材料70
3.4.3实验准备70
3.4.4实验原理70
3.4.5Multisim仿真实验内容71
3.4.6实验内容与步骤72
3.4.7实验报告73
3.4.8思考题73
3.5计数器73
3.5.1实验目的73
3.5.2实验设备及材料74
3.5.3实验准备74
3.5.4实验原理74
3.5.5Multisim仿真实验内容75
3.5.6实验内容与步骤75
3.5.7实验报告78
3.5.8思考题78
3.6555时基电路78
3.6.1实验目的78
3.6.2实验仪器与材料78
3.6.3实验准备78
3.6.4实验原理78
3.6.5Multisim仿真实验内容81
3.6.6实验内容与步骤83
3.6.7实验报告84
3.6.8思考题84
3.7组合逻辑电路的设计85
3.7.1设计要求85
3.7.2设备与材料85
3.7.3设计准备85
3.7.4设计原理85
3.7.5Multisim仿真实验内容87
3.7.6设计实验内容87
3.7.7设计实验报告89
3.7.8思考题89
3.8时序逻辑电路设计89
3.8.1设计要求89
3.8.2设备与材料89
3.8.3设计准备89
3.8.4设计原理 90
3.8.5Multisim 10仿真实验内容91
3.8.6设计实验内容92
3.8.7实验报告92
3.8.8思考题92
3.9时基电路应用92
3.9.1设计要求92
3.9.2设备与材料92
3.9.3设计准备93
3.9.4设计原理93
3.9.5Multisim 10仿真实验内容93
3.9.6设计实验内容93
3.9.7设计实验报告94
3.9.8思考题94
第4章综合设计实验95
4.1电子线路设计的基本原则、步骤与方法95
4.1.1电子线路设计的基本原则95
4.1.2电子线路设计的基本步骤96
4.1.3电子线路设计的基本方法98
4.2音频功率放大器98
4.2.1实验目的98
4.2.2实验设备与材料99
4.2.3实验准备99
4.2.4实验原理99
4.2.5Multisim仿真实验内容100
4.2.6实验内容与步骤101
4.2.7实验设计报告102
4.2.8思考题102
4.3函数信号发生器的设计102
4.3.1实验目的102
4.3.2实验设备与材料102
4.3.3实验准备102
4.3.4实验原理103
4.3.5Multisim仿真实验内容104
4.3.6实验内容与步骤104
4.3.7实验报告105
4.3.8思考题105
4.4直流稳压电源105
4.4.1实验目的105
4.4.2实验设备与材料105
4.4.3实验准备105
4.4.4实验原理105
4.4.5Multisim仿真实验内容109
4.4.6实验内容与步骤110
4.4.7实验报告110
4.4.8思考题111
4.58421BCD码全加器111
4.5.1实验目的111
4.5.2实验设备与材料111
4.5.3实验准备111
4.5.4实验原理111
4.5.5Multisim仿真实验内容113
4.5.6实验内容与步骤114
4.5.7实验报告114
4.5.8思考题114
4.6彩灯循环显示控制电路114
4.6.1实验目的114
4.6.2实验设备与材料114
4.6.3实验准备115
4.6.4实验原理115
4.6.5Multisim仿真实验内容116
4.6.6实验内容与步骤116
4.6.7实验报告117
4.6.8思考题117
4.7演讲自动报时器117
4.7.1实验目的117
4.7.2实验设备与材料118
4.7.3实验准备118
4.7.4实验原理118
4.7.5Multisim仿真实验内容119
4.7.6实验内容与步骤119
4.7.7实验报告120
4.7.8思考题120
附录AMultisim 10使用简介121
A.1Multisim 10概述121
A.1.1Multisim 10的主窗口界面121
A.1.2菜单栏124
A.1.3虚拟仪器仪表栏127
A.2Multisim 10的分析方法135
A.3Multisim 10仿真实例138
附录B示波器143
B.1模拟双踪示波器的电路构成与电路原理143
B.1.1模拟双踪示波器的电路构成143
B.1.2模拟双踪示波器的垂直系统144
B.1.3模拟双踪示波器的水平系统145
B.2MOS620FG模拟双踪示波器146
B.2.1MOS620FG模拟双踪示波器的面板介绍146
B.2.2MOS620FG模拟双踪示波器的控件介绍146
B.3DS2000A系列数字示波器150
B.3.1DS2000A系列数字示波器的面板介绍150
B.3.2DS2000A 系列数字示波器的操作方法介绍151
附录CDG1000Z系列函数/任意波形发生器155
C.1DG1000Z系列函数/任意波形发生器面板介绍155
C.2DG1000Z 系列函数/任意波形发生器基本波形输出157
附录D常用电子元器件159
D.1电阻器159
D.2电容器163
D.3电感器165
D.4半导体分立器件166
D.5半导体集成电路171
参考文献190
序言
第2版前言
本书第1版出版发行后，受到广大学生和教师的热烈欢迎。第2版改正了第1版中的一些错误内容，调整了部分实验内容，将附录B中的数字示波器和附录C中的信号发生器换为最新型号。
本书第2版由郭永新任主编，崔栋、宋莉、程运福、车琳琳任副主编，参加本版编写的人员还有李正美、王世刚、孟庆建、鲁雯、焦青和李强。
限于作者水平，书中错误之处在所难免，请各位读者不吝赐教，以便下次修改时进一步修改。
编者2017年1月第1版前言
“电子学”是一门实践性和应用性很强的专业基础课，“电子学”的实验教学是电子学课程体系中非常重要的、必不可少的一个教学环节。本书是编者根据高等学校电子、电气信息类专业电子学实验教学的基本要求，在研究国内外同类教材的基础上，结合多年的理论教学与实验教学的经验，为适应当前教学改革和教学体系的需求而编写的。
我们编写本书的目的与努力方向，就是希望通过本书的学习，能够巩固学生对理论知识的掌握，锻炼他们的动手能力，激发他们的创新意识，培养他们的创新能力。本书内容强调“三基”，即基础理论、基本知识和基本技能的培养，体现了“思想性、科学性、先进性、启发性、适应性”的原则。
随着计算机技术的发展，电子线路计算机辅助设计技术逐步普及，本书尝试将交互式SPICE仿真和电路分析软件Multisim引入电子学实验过程中，在每个实验中都配有仿真实验内容，使得学生不进实验室也能完成部分实验内容，以拓宽学生的知识面，增加学生的动手机会，增强学生的动手能力。
根据电子学实验的特点以及分层次教学的需要，全书将电子学实验分为基础性实验、基础设计性实验与综合设计性实验3个层次，内容涵盖了模拟电子学实验与数字电子学实验两大部分。基础性实验的目的在于训练学生的基本实验技能，包括常用电子仪器的使用方法、常用元器件的选用标准、电子学实验中基本物理量的测量方法、电子线路中常见故障的基本排除方法等。基础设计性实验要求学生在经过基础性实验训练的基础上，根据设计任务与给定的元器件与测试仪器，自己拟定实验步骤，独立设计一些常用的能够完成一定基本功能的单元电路的实验。复杂的电子学系统都是由一些单元电路连接组合而成的，学生通过设计单元电路，将为以后设计复杂的电子学系统打下基础。综合设计性实验则要求学生根据设计任务，自己确定设计方案，选择合适元器件与测试仪器，自己拟定实验步骤，设计出一个比较复杂的电子学系统，并给出该系统性能指标的测试结果。其目的是提高学生的综合设计能力，为他们成为一名合格的电子工程师打下基础。
全书共分4章。
第1章“电子学实验基础”介绍了学生在做电子学实验之前应该掌握的一些电子学实验的基本知识。包括电子学实验的基本特点、电子学实验中的安全问题、测量误差的处理、测量数据的处理、电子学实验中常用物理量的测量方法、电子学实验的调试方法与故障排除方法等。
第2章“模拟电子学基础实验”包括9个实验，其中基础性实验6个，基础设计性实验3个。第1个实验的实验内容是常用电子仪器的使用方法与一些基本物理量的测试方法，其余8个实验涵盖了整个模拟电子学的主要内容。
第3章“数字电子学基础实验”包括9个实验，其中基础性实验6个，基础设计性实验3个，涵盖了整个数字电子学的主要内容。
第4章“综合设计实验”包括6个综合实验，其中模拟部分3个，数字部分3个，简单介绍了电子线路设计的基本原则、步骤与方法供学生实验时参考。
附录A简单介绍了电路仿真软件Multisim 10的使用方法。附录B简单介绍了模拟示波器的工作原理与两种（模拟双踪示波器与数字双踪示波器）的面板结构。附录C简单介绍了函数发生器的面板结构与基本的操作方法。附录D给出了常用的元器件与集成电路的基本参数供学生实验时参考。
本书由郭永新任主编，崔栋、宋莉、张福勇、王恒桓任副主编，参加编写的还有王世刚、李正美、程运福、鲁雯和焦青。
由于作者水平有限，时间仓促，书中错误与不当之处在所难免，恳请广大读者批评指正，以便再版时改进。
编者2011年5月
文摘
第3章数字电子学基础实验[1]3.1TTL、CMOS门电路逻辑功能测试[*4/5]3.1.1实验目的（1） 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。
（2） 掌握门电路的逻辑功能测试方法。
（3） 掌握TTL门电路的使用规则。
3.1.2实验设备与材料
（1） 数字万用表一台。
（2） 数字电路实验箱一套。
（3） 元器件:
74LS20二4输入与非门一片；
74LS00四2输入与非门二片；
74LS86四2输入异或门一片。
3.1.3实验准备
（1） 熟悉门电路的工作原理及其相应的逻辑表达式。
（2） 熟悉74LS20、74LS00集成门电路的引脚排列位置及各引脚的用途。
（3） 熟悉数字电路实验箱的使用。
3.1.4实验原理
门电路按电路结构可分为TTL电路产品系列和CMOS电路产品系列。TTL门电路应用十分普遍，其主要特点是发展早，生产工艺成熟，是中小规模集成电路的主流电路产品，我国相继生产的产品有74、74H、74S、74LS四个系列。CMOS门是构成各种CMOS电路的基本单元，发展十分迅速。CMOS集成电路的主要特点是功耗低、电源电压范围宽、抗干扰能力强、逻辑摆幅大、输入电阻高、集成度高、温度稳定性好等特点。
本实验仿真电路采用CMOS门电路，测试电路采用TTL门电路。
74LS20集成芯片内含有两个相互独立的与非门，每个与非门有4个输入端；74LS00集成芯片内含有4个相互独立的与非门，每个与非门有两个输入端；74LS86集成芯片内含有4个相互独立的异或门，每个异或门有两个输入端。集成芯片74LS00和74LS20实现与非逻辑功能，即当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出就为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平。集成芯片74LS86实现异或逻辑功能，即当输入端电平相同时输出为低电平，输入端电平不相同时输出为高电平。
3.1.5Multisim仿真实验内容
在Multisim 10平台上构建由双3输入端或非门0BD_5V（CMOS器件）组成的组合逻辑电路，如图3.1所示。试先分析电路的逻辑功能，写出逻辑电路的逻辑表达式。然后使用Multisim 10对电路进行仿真，通过逻辑转换仪对电路的逻辑功能进行分析，并与理论分析相比较。
图3.10BD门电路构成的组合逻辑电路
3.1.6实验内容与步骤[*2]1. 测试74LS20门电路的逻辑功能(1) 在实验箱合适的位置选取一个14P（引脚）的插座，插好74LS20，按图3.2连接电路。输入端A、B、C、D按表3.1输入逻辑电平，输出端Y接发光二极管，观察二极管的发光状态，用数字万用表测量输出电压。
(2) 将测量结果填入表3.1中。
图3.274LS20门电路的逻辑功能测试电路
2. 测试74LS00门电路的逻辑功能
(1) 在实验箱合适的位置选取一个14P的插座，并插好74LS00，按图3.3连接电路、输入端A、B、C、D按表3.2输入逻辑电平，输出端Y1、Y2、Y3接电平显示发光二极管，并用数字万用表测量输出电压。表3.174LS20门电路的逻辑功能测试结果
输入输出ABCDYY电压/VHHHHLHHHLLHHLLLHLLLL图3.374LS00门电路的逻辑功能测试电路
(2) 将测量结果填入表3.2中。表3.274LS00门电路的逻辑功能测试结果
输入输出ABCDY1Y2Y3Y3电压/VLLLLHLLLHHLLHHHLHHHHLHLH3. 测试74LS86门电路的逻辑功能
(1) 在实验箱合适的位置选取一个14P的插座，并插好74LS86，按图3.4连接电路、输入端A、B、C、D按表3.3输入逻辑电平，输出端Y1、Y2、Y3接电平显示发光二极管，观察发光状态并用数字万用表测量输出电压。
图3.474LS86门电路的逻辑功能测试电路(2) 将测量结果填入表3.3中。表3.374LS86门电路的逻辑功能测试结果
输入输出ABCDY1Y2Y3Y3电压/VLLLLHLLLHHLLHHHLHHHHLHLH4. 用74LS00构成其他门电路并测试其逻辑功能
图3.574LS00构成异或门
1) 用74LS00构成异或门
将74LS00 按图3.5连接电路。
将输入按表3.4接逻辑电平开关，将逻辑输出结果填入表3.4中，写出该电路的逻辑表达式。
2) 用74LS00构成或非门
将或非门逻辑表达式转换为与非门逻辑表达式，并画出逻辑电路图，按逻辑电路连线并进行测试，将结果填入表3.5中。表3.474LS00构成异或门测试结果
输入输出ABYLLLHHLHH表3.574LS00构成或非门测试结果
输入输出ABYLLLHHLHH3.1.7实验报告
（1） 整理各实验数据并对结果进行分析。
（2） 画出用74LS00构成或非门要求的逻辑电路图。
（3） 总结门电路的使用特点。
| ISBN | 9787302466727 |
|---|---|
| 出版社 | 清华大学出版社 |
| 作者 | 郭永新、崔栋、宋莉、程运福、车琳琳 |
| 尺寸 | 16 |