模拟电子技术基础实验
实验报告
一、共射放大电路
1.实验目的
(1)掌握用Multisim 13仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。
(2)熟悉常用电子仪器的使用方法，熟悉基本电子元器件的作用。
(3)学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。
(4)分析静态工作点对放大器性能的影响，学会调试放大器的静态工作点。
(5)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
(6)测量放大电路的频率特性。
2.实验内容
(1)电路仿真
1.1 静态工作点选择
根据XSC1的显示，按如下方法进行操作：
当滑动变阻器R7设置为11%时，有最大不失真电压。
1.2 静态工作点测量
将交流电源置零，用万用表测量静态工作点。
1.3 电压放大倍数测量
加入1kHz，100mV正弦波信号。测量R L= ∞时输入输出电压有效值大小。测量L R= 2kΩ时输入输出电压有效值大小。
1.4输入输出电阻测量输入电阻测量。
根据可计算得到输入电阻。输出电阻测量。
根据可得到输出电阻。
1.5动态参数结果汇总
(2)实验室实测
2.1 静态工作点实测
2.2 动态参数实测
3.总结与讨论
(1)共射组态放大器会使输入输出电压反相。
(2)L R会影响输出电阻、放大倍数。
二、集成运算放大器
1.实验目的
(1)加深对集成运算放大器的基本应用电路和性能参数的理解。
(2)了解集成运算放大器的特点，掌握集成运算放大器的正确使用方法和基本应用电路。 (3) 掌握由运算放大器组成的比例、加法、减法、积分和微分等基本运算电路的功能。 (4)进一步熟悉仿真软件的使用。
2.实验内容 (1)电路仿真
集成运放是一种具有高电压放大倍数的直接耦合器件。当外部接入有不同的线性或非线性元器件组成的输入负反馈电路时，可以灵活的实现各种函数关系 ，在线性应用方面，可组成加法、减法、比例。积分、微分、对数等模拟运算电路。
在大多数情况下，将运放视为理想的，即在一般讨论中，以下三条基本结论是普遍使用的：
开环电压增益∞=u A
运放的两个输入端电压近似相等，即-V V =+，称为“虚短”。
运放的同相和反相两个输入端的电流可视为零，即0I I -==+，称为“虚断”。 应用理想运放的三条基本原则，可简化运放电路计算，得出本次实验结论。
1.1反相比例电路
显然，输入电压与输出电压反相，且满足3
uf 1
= -R A R 1.2同相比例电路
显然，输入电压与输出电压同相，且满足 3
uf 1
= 1+R A R
1.3同相加法电路
显然，输入电压与输出电压同相，且满足如下关系式：
35424
uf 121542245
////= (1+
)()////R R R R R A V V R R R R R R R +++
1.4反相加法电路
考核内容：搭建电路一满足关系12(23)o i i U U U =-+
显然，输入电压与输出电压反相，且满足如下关系式：
33
uf 121212
= -(
)(23)i i i i R R A V V V V R R +=-+
1.5减法电路
1.6反相积分电路
显然，输入电压与输出电压反相，且满足如下关系式：
o i 110
1
V (t)=-V (t)t
dt R C
(2) 实验室实测
3.总结与讨论
(1)误差分析：本次试验结果接近理论值，误差很小，主要由于仿真计算和电阻的误差所致，可以较好地完成实验。
(2)接线时注意集成块的针脚位置与方向，注意电流大小，防止烧坏运放。
三、RC 正弦波振荡器
1.实验目的
(1)学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件和原理。
(2)学会使用、调试振荡器。
2.实验内容
(1)电路仿真
考核内容：搭建一RC振荡电路。
RC桥式振荡电路是一种较好的正弦波产生电路，适用于产生频率小于1MHz，频率范围宽，波形较好的低频振荡信号。
因为没有输入信号，为了产生正弦波，必须在电路里加入正反馈。下图是用运算放大器组成的电路，图中3R,4R构成负反馈支路，1R，2R，1C，2C的串并联选频网络构成正反馈支路并兼作选频网络，二极管构成稳幅电路。调节电位器p R可以改变负反馈的深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。二极管1D，2D要求温度稳定性好且特性匹配，这样才能保证输出波形正负半周对称，同时接入4R以消除二极管的非线性影响。
电路起振后，由于元件参数的不稳定性，如果电路增益增大，输出幅度将越来越大，最后由于二极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。反之，如果增益不足，则输出幅度减小，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。图中两个二极管主要是利用二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性，来自动调节负反馈深度。
2005年西北工业大学硕士研究生入学试题 ------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------- 试题名称：材料科学基础（A卷）试题编号：832 说明：所有答题一律写在答题纸上第 1 页共 3页 一、简答题（每题8分） 1. 请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 2. 同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？ 3. 两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？ 4. 请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？ 5. 请简述回复的机制及其驱动力。 二、计算、作图题：（共60分，每小题12分） 1. 在面心立方晶体中，分别画出、和、，指出哪些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？若外力方向为[001]，请问哪些滑移系可以开动？ 2. 请判定下列位错反应能否进行，若能够进行，请在晶胞图上做出矢量图。 （1） （2） 3. 假设某面心立方晶体可以开动的滑移系为，请回答： （1）给出滑移位错的单位位错柏氏矢量； （2）若滑移位错为纯刃位错，请指出其位错线方向；若滑移位错为纯螺位错， 其位错线方向又如何？ 4. 若将一块铁由室温20℃加热至850℃，然后非常快地冷却到20℃，请计算处 理前后空位数变化（设铁中形成1mol空位所需的能量为104675 J，气体常数为 8.314J/mol·K）。 5. 已知三元简单共晶的投影图，见附图， （1）请画出AD代表的垂直截面图及各区的相组成（已知TA>TD）； （2）请画出X合金平衡冷却时的冷区曲线，及各阶段相变反应。 三、综合分析题：（共50分，每小题25分） 1. 请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的 特点和机理。 2. 请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题： （1）分析合金I、II的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线； （2）说明室温下I、II的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量； （3）如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金，求该合金的成分； （4）分析在快速冷却条件下，I、II两合金获得的组织有何不同。 2006年西北工业大学硕士研究生入学试题 一、简答题（每题10 分，共50 分）
晶体管单极放大器 一、实验目的 （1）掌握用Multisim11.0仿真软件分析单极放大器主要性能指标的办法。 （2）掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 （3）测量放大器的放大倍数、输出电阻和输入电阻。 二、实验原理及电路 实验电路如下图所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源Vcc而未加入输入信号（）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点，即 （1） （2） （3） （4）
1、静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真地放大小信号。为此应设置合适的静态工作点。为了获得最大不失真的输出电压，静态工作点应选在输出 特性曲线上交流福在线的中点（Q点）。若工作点选得太高则易引起饱 和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶体管集电极电流、管压降和。 静态工作点调整现象动作归纳 电压放大倍数是指放大器输出电压与输入电压之比 （5） 3、输入电阻和输出电阻的测量 （1）输入电阻。放大电路的输入电阻可用电流电压法测量求得。 在输入回路中串接一外接电阻R=1kΩ,用示波器分别测出电阻 两端的电压和,则可求得放大电路的输入电阻为 =（6） (2) 输出电阻。放大电路的输出电阻可通过测量放大电路输出端 开路时的输出电压，带上负载后的输出电压，经计算求 得。 =（）×（7） 三、实验内容 （一）仿真部分 1、静态工作点的调整和测量 （1）按图连接电路
（2）输入端加1kHz、幅度为20mV(峰-峰值)的正弦波，调节电位器，使示波器显示的输出波形达到最大不失真。 （3）撤掉信号发生器，用万用表测量三极管三个极分别对地的电压，、、，计算和数据记录与表一。 2、电压放大倍数的测量 （1）输入信号为1kHz、幅度为20mV(峰-峰值)的正弦信号，输出端开 路时(RL=∞)，用示波器分别测出，的大小，由式（5）算出 电压放大倍数。记录于表二。 （2）放大电路输出端接入2kΩ的负载电阻，保持输入电压不变，测出此时的输出电压，并计算此时的电压放大倍数，分析负载 对放大电路电压放大倍数的影响。记录于表二。
实验1 TTL集成门电路逻辑变换 一、实验目的 （1）掌握各种TTL门电路的逻辑功能。 （2）掌握验证逻辑门电路功能的方法。 （3）掌握空闲输入端的处理方法。 二、实验设备 （1）数字电路实验箱 （2） 74LS00集成门电路 三、实验原理 门电路是数字逻辑电路的基本组成单元，门电路按逻辑功能可分为与门、或门、非门及与非门、或非门、异或门等。按电路结构组成的不同，可分为分立元件门电路、CMOS集成门电路、TTL集成门电路等。集成门电路通常封装在集成芯片内，一般有双列直插和表面贴装两种封装形式。实验中常用的封装形式为双列直插式。每个集成电路都有自己的代号，与代号对应的名称形象地说明了集成电路的用途。如74LS00是二输入端四与非门，它说明了这个集成电路中包含了四个二输入端的与非门。 四、实验内容 （1）测试74LS00四个与非门逻辑功能是否正常。用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。 （2）用与非门实现“与”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。
（3）用与非门实现“或”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。 （4）用与非门实现“异或”逻辑，用MULTISIM软件仿真之后，搭接实际电路图测试。
五、实验结果 通过计算机仿真和搭建实际的电路图可得如下的真值表。 （1）测试74LS00四个与非门逻辑功能
（2）用与非门实现“与”逻辑 （3）用与非门实现“或”逻辑
（4）用与非门实现“异或”逻辑 思考题:用与非门实现 Y=AB+AC+BC,创建逻辑测试电路,记录测试真值表. (做了的同学请将电路图和真值表记在实验报告中.) （1）电路图如下：
模 拟 电 路 设 计 实 验 报 告 西北工业大学 赵致远2014302170 裘天成2014302171 2016年1月1日 实验一：电源 1.实验目的： ●学习开关型和线性型直流稳压电源原理。 ●认识电解电容与陶瓷电容的区别。 ●认识电感的作用。 ●学会通过芯片datasheet(数据表)了解其工作特性及参数指标 ●掌握直流稳压电源主要指标的意义与其测试方法。
熟悉开关型与线性型直流稳压电源的优缺点与其区别。 2.实验原理： a.线性稳压原理： 特点： 1.输出电压绝对值必须比输入电压绝对值低 2.输出三极管或者MOS管工作在放大状态，导通压降大，输入输 出电压压差大时效率较低。 3.输出电流能力较小 4.输出电压纹波小 5.无开关动作和EMI b.开关稳压原理： 降压 负压 升压
V SW I L V OUT ΔI L ΔV OUT T ON T 特点： 1.能够实现升压，降压，负压转换 2.采用开关传输能量，效率高。 3.具有大电流输出能力 4.输出纹波较大 5.开关动作产生较大EMI和系统电源噪声 3.实验内容： a.实验1：MC34063开关稳压电路 降压输出5V 负压输出-5V
1. 计算参数。 方法：依据MC34063 数据手册(datasheet)中，降压(step-down)和负压(Voltage-Inverting)部分提供的公式计算。 计算开关频率f和导通时间T ON：首先，依据选定的电容C T的值及其公式计算出T ON大小，之后根据T ON/T OFF比值公式计算出T OFF大小。T ON与T OFF之和为开关周期。计算得出开关频率大小。 通过反馈电阻R1，计算反馈电阻R2值。 已知确定R1，通过datasheet中提供的公式计算设定V OUT所需的电阻R2值。 并且调整好可调电阻大小。 计算最大输出电流I OUT(max) 2. 搭建电路。 3. 测试参数 A: 输出电压V OUT 电压表直接测量输出端的电压，并记录。 B：输出纹波 输入电压V IN=25V，负载电阻100Ω时，通过示波器AC档测试V OUT波形，读取纹波大小。 C: 开关频率f和导通时间T ON 输入电压V IN=25V，负载电阻100Ω时，测量开关节点引脚2的波形频率。 高电平时间为导通时间T ON。 D: 负载调整率 输入电压V IN=25V，在输出负载上串联电流表，接入V OUT端，调节负载电阻100Ω和50Ω变化。记录两个负载下输出电压值，计算负载调整率。 E：线性调整率 输入电压V IN在15V到25V变化，负载电阻100Ω时，记录输出电压变化值，计算线性调整率。 F：效率 输入电压V IN=25V，负载电阻100Ω时效率。 G：短路电流 输出负载0.1ohm，串联电流表，接入V OUT端，记录此时的输出电流值。b.实验2：LM7805线性降压电路
数电实验4 一.实验目的 熟悉用仿真法研究数字电路实验的过程,实现一个彩灯控制电路。 熟练使用VHDL语言 二.实验设备 1.Quartus开发环境 2.ED0开发板 三.实验内容 1、彩灯控制电路要求控制4个彩灯； 2、两个控制信号： K1K0= 00 灯全灭 01 右移，循环显示 10 左移，循环显示 11 灯全亮 3.彩灯正常工作的同时，四个七段数码管循环显示第一个同学的学号后四位一秒，第二个同学的学号后四位一秒，全黑一秒。 四.实验原理 1.彩灯控制电路的程序如下： LIBRARY IEEE; USE IEEE.std_logic_1164.ALL; USE IEEE.std_logic_ARITH.ALL; USE IEEE.std_logic_UNSIGNED.ALL; ENTITY led IS port( clk:in std_logic; data_in:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); data_out:out std_logic_vector(3 downto 0); data_out1,data_out2,data_out3,data_out4:out std_logic_vector(6 downto 0)); END led; ARCHITECTURE control OF led IS CONSTANT m : INTEGER:= 25000000; BEGIN PROCESS(data_in,clk) V ARIABLE cout : INTEGER:=0; V ARIABLE i : INTEGER:=0; BEGIN IF clk'EVENT AND clk='1' THEN cout:=cout+1; --计数器+1 i:=i+1; --计数器+1
第一章材料中的原子排列 第一节原子的结合方式 1 原子结构 2 原子结合键 （1）离子键与离子晶体 原子结合：电子转移，结合力大，无方向性和饱和性；离子晶体；硬度高，脆性大，熔点高、导电性差。如氧化物陶瓷。 （2 ）共价键与原子晶体原子结合：电子共用，结合力大，有方向性和饱和性；原子晶体：强度高、硬度高（金刚石）、熔点高、脆性大、导电性差。如高分子材料。 （3 ）金属键与金属晶体原子结合：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和饱和性；金属晶体：导电性、导热性、延展性好，熔点较高。如金属。金属键：依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。 （3 ）分子键与分子晶体原子结合：电子云偏移，结合力很小，无方向性和饱和性。分子晶体：熔点低，硬度低。如高分子材料。 氢键：（离子结合）X-H---Y （氢键结合），有方向性，如O-H —O （4 ）混合键。如复合材料。 3 结合键分类 （1）一次键（化学键）：金属键、共价键、离子键。 （2）二次键（物理键）：分子键和氢键。 4 原子的排列方式 （1）晶体：原子在三维空间内的周期性规则排列。长程有序，各向异性。 （2 ）非晶体：--------------------- 不规则排列。长程无序，各向同性。 第二节原子的规则排列 一晶体学基础 1 空间点阵与晶体结构 （1）空间点阵：由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。图1-5 特征：a 原子的理想排列；b 有14 种。 其中：空间点阵中的点－阵点。它是纯粹的几何点，各点周围环境相同。描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。空间点阵中最小的几何单元称之为晶胞。 （2）晶体结构：原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。特征：a 可能存在局部缺陷；b 可有无限多种。 2 晶胞图1－6 （1 ）―――:构成空间点阵的最基本单元。 （2 ）选取原则： a 能够充分反映空间点阵的对称性； b 相等的棱和角的数目最多； c 具有尽可能多的直角； d 体积最小。 （3 ）形状和大小有三个棱边的长度a,b,c及其夹角a , B表示。 （4）晶胞中点的位置表示（坐标法）。 3布拉菲点阵图1 —7 14 种点阵分属7 个晶系。 4 晶向指数与晶面指数晶向：空间点阵中各阵点列的方向。晶面：通过空间点阵中任意一组阵点的平面。国际上通 用米勒指数标定晶向和晶面。 （1）晶向指数的标定 a建立坐标系。确定原点（阵点）、坐标轴和度量单位（棱边）。 b 求坐标。u' ,v ' ,w '。 c化整数。u,v,w. d 加［］。［uvw］。 说明： a指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。b负值： 标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。
实验二调幅接收系统实验 一、实验目的和内容： 图2为实验中的调幅接收系统结构图（虚框部分为实验重点，低噪放电路下次实验实现，本振信号由信号源产生。）。通过实验了解和掌握调幅接收系统，了解和掌握三极管混频器电路、中频放大/AGC电路、检波电路。 图2 调幅接收系统结构图 二、实验原理： 1、晶体管混频电路： 给出原理图，并分析其工作原理。 原理：混频电路将高频载波信号或已调波信号经过滤波、放大，将其频率变换为固定频率的信号且该高频滤波信号的频谱内部结构和调制类型保持不变，仅仅改变其频率。 2、中频放大/AGC和检波电路： 给出原理图，并分析其工作原理。 原理：中频输入信号通过中放电路放大中频信号，抑制干扰信号，连接AGC电路实现自动增益控制，接着连接二极管检波电路和低通滤波器，从中取出调制信号。 3、调幅接收系统： 给出系统框图，并简述其工作原理。 检波 低噪放混频 中放 /AGC 本振
工作原理：天线接收信号通过滤波器滤波然后低噪放放大幅度，晶体振荡器振荡出所需的本振信号，让本振信号和其进行混频然后滤波，AGC对其进行放大，输出稳定值，再进行滤波并解调检波，经过功率放大器输出。 三、实验步骤： 1、晶体管混频电路： 1）先调整静态工作点，测量2R4两端电压，调节2W1，使2R4两端电压为0； 2）在V2-5输入10.455MHz，250mV的本振信号,在V2-1输入10MHz、30mV的单载波信号，在V2-3处观测，调节2C3和2B1的大小，改变中频输出，当输出为455KHz的最大不失真稳定正弦波时，完成调试并记录此时的中频输出峰峰值。 3)改变基极偏置电阻2W1，使2R4端电压分别为0.5,1,1.5,2,2.5,3V，重复上述步骤2），记录下不同静态工作点下的中频输出的峰峰值，并计算混频增益，完成表2-1. 2、中频放大/AGC和检波电路： 1）调节直流静态工作点：闭合开关K3，电路仅接入12v直流电压,调节可调电阻3W1、3W2，为使静态电流不超过1mA,应使3R7，3R13两端电压为0.5V，0.033V。 2）调节交流工作：第一，调节函数发生器产生频率455KHZ的标准正弦信号，接入3K1。将示波器接于V3-2。 第二，调节可调电容3C4，使输出波形幅度最大不失真。 第三，将示波器加于V3-4,调节可调电容3C7，使输出波形最大不失真。 3）测试动态范围：开关3K2断开，开关3K3闭合。调节输入信号Vi幅值，使其分别为10,20…100，200mv…1V，示波器分别接到V3-2、V3-4、V3-5，，将分别测得的波形峰峰值记入表2-2，即分别为V01，V02，Vc，同时用示波器接V3-6处记录电压值（即AGC检波输出电压）。 4）检波失真观测：第一，输入信号455KHz、10mVpp,调制1KHz信号，调制度50%调幅信号，将示波器接到V3-6处即可观察到正常无失真的波形输出并记录；第二，增大直流负载电阻3W4，观察示波器直到观测到失真波形，即为对角线失真，记录波形；第三，再次调整3W4使波形正常不失真，减小交流电阻即闭合3K4，观察示波器输出波形产生负峰切割失真，记录波形。 3、调幅接收系统： 1、晶体管混频电路：1）2K1接入调制频率1KHz正弦波，载波频率10MHz，幅度为30mVp-p ，调制度50%的调幅波信号。 2）2K3接入本振信号10.455MHz，250mVp-p的正弦信号，将示波器接在V2-3处观察波形，记录参数、波形。 2、中频放大电路3K1打至中频输入端。 3K2、3K4断开，3K3闭合，，将示波器接到V3-6观察检波输出的波形，调节3W4，使其达到最大不失真波形，记录波形。 3、测试系统性能：1）灵敏度。不断减小输入调幅波信号的幅值，同时观察检波输出波形，使示波器波形出现明显失真的输入幅值为该系统的最小可接收幅值。 四、测试指标和测试波形： 3.1.晶体管混频电路：
广东海洋大学学生实验报告书（学生用表） 实验名称 课程名称 课程号 学院(系) 专业 班级 学生姓名 学号 实验地点 实验日期 实验4 计数器及其应用 一、实验目的 1、熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法 2、掌握用74LS161构成计数器的方法 3、熟悉中规模集成计数器应用 二、实验原理 计数器是典型的时序逻辑电路，它是用来累计和记忆输入脉冲的个数．计数是数字系统中很重要的基本操作，集成计数器是最广泛应用的逻辑部件之一。计数器种类较多，按构成计数器中的多触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器；根据计数制的不同，可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。本实验主要研究中规模十进制计数器74LS161的功能及应用。 1、中规模集成计数器 74LS161 是四位二进制可预置同步计数器，由于它采用4 个主从JK 触发器作为记忆单元，故又称为四位二进制同步计数器，其集成芯片管脚如图1所示： 管脚符号说明：电源正端Vcc ，接+5V ；异步置零（复位）端Rd ；时钟脉冲CP ；预置数控制端 A 、B 、C 、D ；数据输出端 QA 、QB 、QC 、QD ；进位输出端 RCO ：使能端EP ，ET ；预置端 LD ； 图1 74LS161 管脚图 GDOU-B-11-112
该计数器由于内部采用了快速进位电路，所以具有较高的计数速度。各触发器翻转是靠时钟脉冲信号的正跳变上升沿来完成的。时钟脉冲每正跳变一次，计数器内各触发器就同时翻转一次，74LS161的功能表如表1所示： 表1 74LS161 逻辑功能表 2、实现任意进制计数器 由于74LS161的计数容量为16，即计16个脉冲，发生一次进位，所以可以用它构成16进制以内的各进制计数器，实现的方法有两种：置零法（复位法）和置数法（置位法）。 (1) 用复位法获得任意进制计数器假定已有N进制计数器，而需要得到一个M进制计数器时，只要M＜N，用复位法使计数器计数到M时置“0”，即获得M进制计数器。 (2) 利用预置功能获M进制计数器置位法与置零法不同，它是通过给计数器重复置入某个数值的的跳越N-M个状态，从而获得M进制计数器的，如图所法。置数操作可以在电路的任何一个状态下进行。这种方法适用于有预置功能的计数器电路。图2是上述二种方法的原理示意图。 图2(a) 图2(b) 三、实验内容与步骤 1、测试74LS161的逻辑功能。 2、在熟悉74LS161逻辑功能的基础上，利用74LS161设计9进制计数器。 附图74ls00和74ls20
《材料科学基础》考试大纲 一、考试内容 1．工程材料中的原子排列 （1）原子键合，工程材料种类； （2）原子的规则排列：晶体结构与空间点陈，晶向及晶面的特点及表示，金属的晶体结构，陶瓷的晶体结构。 （3）原子的不规则排列：点、线、面缺陷的类型及特征，位错的弹性性质，实际晶体中的位错。 2．固体中的相结构 （1）固溶体的分类、性能及特征 （2）金属间化合物的分类、性能及特征； （3）玻璃相性能及特征。 3．凝固与结晶 （1）结晶的基本规律、基本条件； （2）晶核的形成与长大； （3）结晶理论的应用。 4．二元相图 （1）相图的基本知识； （2）二元匀晶相图及固溶体的结晶，共晶相图及共晶转变，包晶相图及包晶转变； （3）二元相图的分析方法，其他类型二元相图及其应用，相图的热力学基础。5．固体中的扩散： （1）扩散定律及其应用； （2）扩散的微观机理，影响扩散的因素； （3）扩散的热力学理论； （4）反应扩散。 6．塑性变形： （1）单晶体的塑性变形； （2）多晶体的塑性变形； （3）合金的塑性变形； （4）冷变形金属的组织与性能，超塑性。 7．回复与与结晶： （1）冷变形金属在加热时的变化； （2）回复机制； （3）再结晶及再结晶后的晶粒长大；
（4）金属的热变形。 二、参考书目 1. 《材料科学基础》（第二版），刘智恩，西北工业大学出版社，2003 2. 《材料科学基础》，胡庚祥，蔡珣，上海交通大学出版社，2000 3. 《材料科学基础》，石德珂，西安交通大学出版社，2000 4. 《材料科学基础》，潘金生，仝健民，清华大学出版社，1998 2004年西北工业大学硕士研究生入学试 题 一、简答题：（共40分，每小题8分） 1、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 2、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 3、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 4、有哪些因素影响形成非晶态金属？为什么？ 5、合金强化途径有哪些？各有什么特点？ 二、计算、作图题：（共60分，每小题12分） 1、求[11]和[20]两晶向所决定的晶面，并绘图表示出来。 2、氧化镁（MgO）具有NaCl型结构，即具有O2-离子的面心立方结构。问： （1）若其离子半径Mg=0.066nm，＝0.140nm，则其原子堆积密度 为多少？ （2）如果＝0.41，则原子堆积密度是否改变？ 3、已知液态纯镍在1.013×105 Pa（1大气压），过冷度为319 K时发生均匀形核，设临界晶核半径为1nm，纯镍熔点为1726 K，熔化热ΔHm＝ 18075J/mol，摩尔体积Vs＝6.6cm3/mol，试计算纯镍的液－固界面能和临 界形核功。 4、图示为Pb-Sn-Bi相图投影图。问： （1）写出合金Q（wBi＝0.7，wSn＝0.2）凝固过程及室温组织； （2）计算合金室温下组织组成物的相对含量。
实验二 调幅接收系统实验 一、实验目的与内容： 图2为实验中的调幅接收系统结构图（虚框部分为实验重点，低噪放电路下次实验实现，本振信号由信号源产生。）。通过实验了解与掌握调幅接收系统，了解与掌握三极管混频器电路、中频放大/AGC 电路、检波电路。 图2 调幅接收系统结构图 二、实验原理： 1、晶体管混频电路： 给出原理图，并分析其工作原理。 原理：混频电路将高频载波信号或已调波信号经过滤波、放大，将其频率变换为固定频率的信号且该高频滤波信号的频谱内部结构和调制类型保持不变，仅仅改变其频率。 2、中频放大/AGC 和检波电路： 给出原理图，并分析其工作原理。 检波 低噪放 混频 中放 /AGC 本振
原理：中频输入信号通过中放电路放大中频信号，抑制干扰信号，连接AGC电路实现自动增益控制，接着连接二极管检波电路和低通滤波器，从中取出调制信号。 3、调幅接收系统： 给出系统框图，并简述其工作原理。 工作原理：天线接收信号通过滤波器滤波然后低噪放放大幅度，晶体振荡器振荡出所需的本振信号，让本振信号与其进行混频然后滤波，AGC对其进行放大，输出稳定值，再进行滤波并解调检波，经过功率放大器输出。 三、实验步骤： 1、晶体管混频电路： 1）先调整静态工作点，测量2R4两端电压，调节2W1，使2R4两端电压为0； 2）在V2-5输入10.455MHz，250mV的本振信号,在V2-1输入10MHz、30mV的单载波信号，在V2-3处观测，调节2C3和2B1的大小，改变中频输出，当输出为455KHz的最大不失真稳定正弦波时，完成调试并记录此时的中频输出峰峰值。 3)改变基极偏置电阻2W1，使2R4端电压分别为0.5,1,1.5,2,2.5,3V，重复上述步骤2），记录下不同静态工作点下的中频输出的峰峰值，并计算混频增益，完成表2-1. 2、中频放大/AGC和检波电路： 1）调节直流静态工作点：闭合开关K3，电路仅接入12v直流电压,调节可调电阻3W1、3W2，为使静态电流不超过1mA,应使3R7，3R13两端电压为0.5V，0.033V。 2）调节交流工作：第一，调节函数发生器产生频率455KHZ的标准正弦信号，接入3K1。将示波器接于V3-2。 第二，调节可调电容3C4，使输出波形幅度最大不失真。 第三，将示波器加于V3-4,调节可调电容3C7，使输出波形最大不失真。 3）测试动态范围：开关3K2断开，开关3K3闭合。调节输入信号Vi幅值，使其分别为10,20…100，200mv…1V，示波器分别接到V3-2、V3-4、V3-5，，将分别测得的波形峰峰值记入表2-2，即分别为V01，V02，Vc，同时用示波器接V3-6处记录电压值（即AGC检波输出电压）。 4）检波失真观测：第一，输入信号455KHz、10mVpp,调制1KHz信号，调制度50%调幅信号，
模拟电子技术实验第十一次实验 波形发生电路 实验报告 2016.12.22 . .
. . 一、 实验目的 1、 学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波。 2、 学会波形发生电路的调整和主要性能指标的测试方法。 二、 实验原理 由集成运放构成的正弦波、方波和三角波发生电路有多种形式，本实验采用 最常用且比较简单的几种电路来做分析。 1、 RC 桥式正弦波振荡电路 下图所示为RC 桥式正弦波振荡电路。其中RC 串并联电路构成正反馈支路， 同时起到选频网络的作用。R1、R2、Rw 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器Rw ，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D1、D2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保持输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。 电路的振荡频率：12o f RC π= 起振的幅值条件：12f R R ≥ （具体推导见书第406页） 其中23(//)f w D R R R R r =++，D r 是二极管正向导通电阻 调整反馈电阻Rf （调Rw ），使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，则
. . 说明负反馈太强，应当适当加大Rw ；如波形失真严重，则应当适当减小Rw 。 改变选频网络的参数C 或R ，即可调节振荡频率。一般采用改变电容C 作频率量程切换，而调节R 作量程的频率细调。 2、 方波发生电路 由集成运放构成的方波发生电路和三角波发生电路，一般均包括比较电路和 RC 积分电路两大部分。下图所示为由迟滞比较器及简单RC 积分电路组成的方波-三角波发生电路。它的特点是线路简单，但三角波的线性度较差。主要用于产生方波，或对三角波要求不高的场合。 电路振荡频率：211 22ln(1)o f f f R R C R =+ 式中11''w R R R =+，22'''w R R R =+ 方波输出幅值：om Z V V =± 三角波输出幅值：212 CM Z R V V R R =+ 调节电位器Rw （即改变R2/R1,），可以改变振荡频率，但三角波的幅值也随之变化。如要互不影响，则可以通过改变Rf 或Cf 来实现振荡频率的调节。 3、 三角波和方波发生电路 如把迟滞比较电路和积分电路首尾相接形成正反馈闭环系统，如下图所示， 则比较电路A1输出的方波经积分电路A2积分可以得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样既可构成三角波、方波发生电路。
数电实验2 一．实验目的 1.学习并掌握硬件描述语言（VHDL 或 Verilog HDL）；熟悉门电路的逻辑功能，并用硬件描述语言实现门电路的设计。 2.熟悉中规模器件译码器的逻辑功能，用硬件描述语言实现其设计。 3.熟悉时序电路计数器的逻辑功能，用硬件描述语言实现其设计。 4.熟悉分频电路的逻辑功能，并用硬件描述语言实现其设计。 二.实验设备 1.Quartus开发环境 2.ED0开发板 三.实验内容 要求1：编写一个异或门逻辑电路，编译程序如下。 1）用 QuartusII 波形仿真验证； 2）下载到DE0 开发板验证。 要求2：编写一个将二进制码转换成 0-F 的七段码译码器。 1）用 QuartusII 波形仿真验证； 2）下载到 DE0 开发板，利用开发板上的数码管验证。 要求3：编写一个计数器。 1）用QuartusII 波形仿真验证； 2）下载到 DE0 开发板验证。 要求4：编写一个能实现占空比 50%的 5M 和50M 分频器即两个输出，输出信号频率分别为 10Hz 和 1Hz。 1）下载到 DE0 开发板验证。（提示：利用 DE0 板上已有的 50M 晶振作为输入信号，通过开发板上两个的 LED 灯观察输出信号）。 2）电路框图如下： 扩展内容：利用已经实现的 VHDL 模块文件，采用原理图方法，实现 0-F 计数自动循环显示，频率 10Hz。（提示：如何将 VHDL 模块文件在逻辑原理图中应用，参考参考内容 5） 四.实验原理 1.实验1实现异或门逻辑电路，VHDL源代码如下： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
西北工业大学 2004年硕士研究生入学考试试题 试题名称：材料科学基础（A 卷） 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 2 页 一、简答题：（共40分，每小题8分） 1.请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 2.请简述影响扩散的主要因素有哪些。 3.临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 4.有哪些因素影响形成非晶态金属？为什么？ 5.合金强化途径有哪些？各有什么特点？ 二、计算作图题（共60分，每小题12分） 1.求]111[和]120[两晶向所决定的晶面，并绘图表示出来。 2.氧化镁（MgO ）具有NaCl 型结构，即具有O2-离子的面心立方结构。问： 1）若其离子半径 +2Mg r =，-2O r ＝，则其原子堆积密度为多少？ 2）如果+2Mg r /-2O r ＝，则原子堆积密度是否改变？ 3.已知液态纯镍在×105 Pa （1大气压），过冷度为319 K 时发生均匀形核， 设临界晶核半径为1nm ，纯镍熔点为1726 K ，熔化热ΔHm＝18075J/mol ， 摩尔体积Vs ＝mol ，试计算纯镍的液－固界面能和临界形核功。 4.有一钢丝（直径为1mm ）包复一层铜（总直径为2mm ）。若已知钢的屈服强 度σst ＝280MPa ，弹性模量Est ＝205GPa ，铜的σCu ＝140MPa ，弹性模量E Cu ＝110GPa 。问： 1）如果该复合材料受到拉力，何种材料先屈服？ 2）在不发生塑性变形的情况下，该材料能承受的最大拉伸载荷是多少？ 3）该复合材料的弹性模量为多少？ 三、综合分析题：（共50分，每小题25分） 1.某面心立方晶体的可动滑移系为]101[ )111(、 。
实验一门电路逻辑功能及测试 一、实验目得 1、熟悉门电路逻辑功能。 2、熟悉数字电路学习机及示波器使用方法。 二、实验仪器及材料 1、双踪示波器 2、器件 ７4LＳ00 二输入端四与非门２片 7４ＬS20 四输入端双与非门1片 ７４ＬS8６二输入端四异或门1片 74LS０4 六反相器1片 三、预习要求 1、复习门电路工作原理相应逻辑表达示。 2、熟悉所有集成电路得引线位置及各引线用途。 ３、了解双踪示波器使用方法。 四、实验内容 实验前按学习机使用说明先检查学习机就是否正常,然后选择实验用得集成电路，按自己设计得实验接线图接好连线,特别注意Vcc及地线不能接错。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电。试验中改动接线须先断开电源,接好线后在通电实验。 1、测试门电路逻辑功能。 （1）选用双输入与非门74ＬＳ20一只，插入面包板,按图 连接电路,输入端接S1~Ｓ4(电平开关输入插口),输 出端接电平显示发光二极管(D1～D８任意一个）。 （2)将电平开关按表1、1置位,分别测出电压及逻辑状态。(表1、１)
2、异或门逻辑功能测试 (1)选二输入四异或门电路74LS86,按图接线,输入端１﹑2﹑4﹑5接电平开关,输出端Ａ﹑B﹑Ｙ接电平显示发光二极管。 (2)将电平开关按表1、２置位，将结果填入表中。 表1、2 3、逻辑电路得逻辑关系
(1)选用四二输入与非门74LS0０一只,插入面包板，实验电路自拟。将输入输出逻辑关系分 别填入表1、3﹑表1、4。 (２）写出上面两个电路得逻辑表达式。 表1、３ Y=A ⊕B 表1、4 Y=A ⊕B Ｚ=AB 4、逻辑门传输延迟时间得测量 用六反相器(非门)按图1、5接线,输80KHz 连续脉冲,用双踪示波器测输入，输出相位差,计算每个门得平均传输延迟时间得ｔｐd 值 : tpd ＝０、２μｓ/6=1/30μｓ 5、利用与非门控制输出。 选用四二输入与非门74LS00一只,插入面包板，输入接任一电平开关，用示波器观察Ｓ对输出脉冲得控制作用: 一端接高有效得脉冲信号,另一端接控制信号。只有控制信号端为高电平时,脉冲信号才能通过。这就就是与非门对脉冲得控制作用。 6.用与非门组成其她门电路并测试验证 (1)组成或非门。 用一片二输入端与非门组成或非门 Y = Ａ+ B = A ? Ｂ 画出电路图,测试并填表1、5 中。 表1、5 图如下： （2）组成异或门 ① 将异或门表达式转化为与非门表达式。 A ⊕B=｛[(ＡＡ)＇B]'［Ａ( B Ｂ）＇]}＇ ② 画出逻辑电路图。 ③ 测试并填表1、6。表1、6
1． 有关晶面及晶向附图2.1所示。 2． 见附图2.2所示。 3． {100}＝(100)十(010)+(001)，共3个等价面。 {110}＝(110)十(101)+(101)+(011)+(011)+(110)，共6个等价面。
{111}＝(111)+(111)+(111)+(111)，共4个等价面。 )121()112()112()211()112()121( ) 211()121()211()211()121()112(}112{+++++++++++= 共12个等价面。 4． 单位晶胞的体积为V Cu ＝0.14 nm 3(或1.4×10-28m 3) 5． (1)0.088 nm ；(2)0.100 nm 。 6． Cu 原子的线密度为2.77×106个原子/mm 。 Fe 原子的线密度为3.50×106个原子/mm 。 7． 1.6l ×l013个原子/mm 2；1.14X1013个原子/mm 2；1.86×1013个原子/mm 2。 8． (1) 5.29×1028个矽原子/m 3； (2) 0.33。 9． 9. 0.4×10-18/个原子。 10． 1.06×1014倍。 11． (1) 这种看法不正确。在位错环运动移出晶体后，滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的。位错环的柏氏矢量为b ，故其相对滑移了一个b 的距离。 (2) A'B'为右螺型位错，C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错，D'A'为负刃型位错。位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图2.3所示。 12． (1)应沿滑移面上、下两部分晶体施加一切应力τ0，的方向应与de 位 错线平行。 (2)在上述切应力作用下，位错线de 将向左(或右)移动，即沿着与位错线de 垂直的方向(且在滑移面上)移动。在位错线沿滑移面旋转360°后，在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个b 的台阶。
实验一晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用 multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放 大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图 2.1 －1 所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直流电源 V cc而未加入信号（ V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点， 即 图2.1 －1 晶体管单级放大器 V BQ=R2V CC/(R 2+R3+R7) I CQ=I EQ=(V BQ-V BEQ)/R 4 I BQ=I EQ/ β V CEQ＝ V CC－I CQ（ R5＋R4） 1、放大器静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压， 静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶
体管的集电极电流I CQ和管压 降 V CEQ。其中V CEQ可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但 要断开集电极回路，比较麻烦。 （ 2）间接法：用万用表直流电压档先测出R5上的压降，然后根据已知R5算出I CQ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内 阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 现象出现截止失真动作减小 R 出现饱和失真 增大 R 两种失真都出 现 减小输入信号 无失真 加大输入信号 根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号，测量此时的 V CQ, 就得到了静态工作点。 2.电压放大倍数的测量 Ui 输出电压 Uo 之比 电压放大倍数是指放大器的输入电压 Au=Uo/Ui（2.1-5） 用示波器分别测出 Uo 和 Ui ，便可按式（ 2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数与负载 Rl 有关。 3.输入电阻和输出电阻的测量 （ 1）输入电阻 Ri 用电流电压法测得，电路如图电阻 R=1kΩ，用示波器分别测出电阻两端电压 2.1-3 所示。在输入回路中串接Ui 和 Us，则可求得输入电阻Ri 为 Ri=Ui/Ri=Ui×R/（Us-Ui ）（2.1-6）
数字电路实验报告
实验一 组合逻辑电路分析 一．试验用集成电路引脚图 74LS00集成电路 74LS20集成电路 四2输入与非门 双4输入与非门 二．实验内容 1.实验一 自拟表格并记录: 2.实验二 密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开。否则，报警信号为“1”，则接通警铃。试分析密码锁的密码ABCD 是什么？ X1 2.5 V A B C D 示灯：灯亮表示“1”，灯灭表示“0” ABCD 按逻辑开关，“1”表示高电平，“0”表示低电平
ABCD 接逻辑电平开关。 最简表达式为：X1=AB ’C ’D 密码为： 1001 A B C D X1 X2 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 三.实验体会： 1.分析组合逻辑电路时，可以通过逻辑表达式，电路图和真值表之间的相互转换来到达实验所要求的目的。 2.这次试验比较简单，熟悉了一些简单的组合逻辑电路和芯片 ，和使用仿真软件来设计和构造逻辑电路来求解。 实验二 组合逻辑实验（一） 半加器和全加器 一．实验目的 1. 熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤 二．预习内容 1. 复习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法步骤。 2. 复习二进制数的运算。 3. 用“与非门”设计半加器的逻辑图。 4. 完成用“异或门”、“与或非”门、“与 非”门设计全加器的逻辑图。 5. 完成用“异或”门设计的3变量判奇 电路的原理图。 三．元 件参考 U1A 74LS00D U1B 74LS00D U1C 74LS00D U1D 74LS00D U2A 74LS00D U2B 74LS00D U2C 74LS00D U3A 74LS20D X1 2.5 V X2 2.5 V VCC 5V A Ｂ Ｃ D
实验一、二 典型环节的时间特性研究 一、目的要求 1.掌握典型环节的模拟运算电路的组成原理。 2.掌握惯性环节，比例微分环节，比例积分环节，比例，微分，积分环节，振荡环节的时间特性的实验验方法和特点。 二、实验电路及运算观察、记录 1惯性环节： 其中：T=R1C ，K=R1/R0 （1）模拟电路 图 （1） 典型惯性环节模拟电路 （2）注：‘S ST ’不能用“短路套”短接 （3）安置短路套 （4）测孔联线 （5）虚拟示波器（B 3）的联接：示波器输入 端CH 1接到A6单元信号输出端OUT （U0）. 注：CH 1选“X1”档。时间量程选‘X4’档 （6）运行、观察、记录 打开计算机→我的电脑→D 盘→Aedk →LABACT.exe 进入LABACT 程序。 选择自动控制菜单下的线性系统实域分析→典型环节模拟研究分析→ 开始试验，弹出示波器显示界面，按下信号发生器（B1）阶跃信号按 钮时（0→+5v 阶跃），点击开始。测完特征后点“停止”，开始读数。 用示波器观测A6输出端（Uo ）的实际响应曲线（t ），且将结果记下。 改变电容C 值(即改变时间常数)，加Ui ，测Uo ，并将结果记录下来和 第一次的比较。 2.比例微分环节： )1() ()(S Kp s Ui s Uo T D += 其中： ，R3很小 （1）模拟电路
图 典型比例微分环节模拟电路 （2）输入连线 a.为了避免积分饱和，将函数发生器（B5）所产生的周期性方波信号（OUT ），代替信号发生器（B1）中的阶跃输出0/5V 作为环节的信号输入（Ui ）。 b.将函数发生器（B5）中的插针‘S ST ’用短路套短接。 c.将S1拨动开关置于最上档（阶跃信号）。 d.信号周期由拨动开关S2和“调宽”旋钮调节，信号幅度由“调幅”旋钮调节（正输出宽度在70ms 左右，幅度在400mV 左右）。 注：CH1选’X1’档。时间量程选’/2’档。 (6)运行，观察，记录6单元信号输出端OUT(Uo) 操作和惯性环节实验相同，用示波器观察A6输出端(Uo)的实际响应曲线Uo(t)，并将结果记下来，改变参数R1值，重新测试结果，并记录比较。 3.比例积分环节 )11()()(S Kp s Ui s Uo T I += 其中，R R Kp 01= ，C R T I 11= （1） 模拟电路