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情境一 直流稳压电源的设计1

1.1设计目的及任务1

1.1.1设计目的1

1.1.2设计任务及要求1

1.2必备知识一：半导体的基本知识2

1.2.1半导体的基本知识2

1.2.2 PN结的单向导电性3

1.3必备知识二：半导体二极管5

1.3.1半导体二极管的基本结构和分类5

1.3.2半导体二极管的伏安特性6

1.3.3半导体二极管的型号与主要参数7

1.3.4半导体二极管的测试7

实训1.1晶体二极管的伏安特性测试和简单应用8

1.3.5特殊二极管9

1.4必备知识三：直流稳压电源的设计12

1.4.1整流电路12

1.4.2滤波电路15

实训1.2整流滤波电路的测试18

1.4.3集成三端稳压器18

实训1.3可调稳压电源测试24

实训1.4常用电子仪器的使用25

1.5直流稳压电源电路的设计与调试26

习题28

情境二 音频功率放大器的设计32

2.1设计目的32

2.2设计任务及要求32

2.3必备知识一：晶体三极管特性、参数及应用33

实训2.1三极管的识别与测试37

2.4必备知识二：基本放大电路的组成与分析39

实训2.2共发射极放大电路的仿真与测试47

2.5必备知识三：多级放大电路49

2.5.1阻容耦合放大电路49

2.5.2直接耦合放大电路50

2.6必备知识四：集成运算放大器及其在信号运算方面的应用53

2.6.1集成运算放大器简介53

2.6.2反馈与负反馈56

2.6.3集成运算放大器在信号运算方面的应用59

实训2.3集成运算放大器的线性应用64

2.7必备知识五：集成功率放大电路66

2.8音频放大器设计68

习题71

情境三 函数信号发生器的设计74

3.1设计目的74

3.2设计任务及要求74

3.3必备知识一：运放在信号处理方面的应用74

实训3.1电压比较器电路的测试81

3.4必备知识二：集成运放在波形产生方面的应用82

实训3.2RC正弦波振荡电路的测试85

实训3.3矩形波发生器89

3.5必备知识三：集成函数发生器ICL8038简介90

3.6函数信号发生器的设计、安装与调试91

习题92

情境四 密码锁的设计与调试94

4.1设计目的及任务94

4.1.1设计目的94

4.1.2设计任务及要求94

4.2必备知识一：数字电路的基础94

4.2.1数制与二—十进制编码94

4.2.2逻辑函数96

4.2.3逻辑函数的几种表示形式及其相互转换100

4.2.4逻辑函数代数化简法及逻辑表达式形式转换103

4.2.5逻辑函数的卡诺图化简法105

4.3必备知识二：基本逻辑门电路及组合逻辑电路114

4.3.1概述114

4.3.2晶体二极管、三极管的开关特性115

4.3.3集成逻辑门电路116

4.3.4TTL集成与非门117

实训4.1TTL集成与非门的测试122

4.3.5CMOS集成门电路123

4.3.6使用集成门电路注意事项130

4.4必备知识三：组合逻辑电路131

4.4.1组合逻辑电路的分析132

4.4.2组合逻辑电路的设计133

4.4.3常用中规模集成组合逻辑电路及应用136

实训4.2译码、显示电路的测试144

4.5密码锁设计方案144

习题146

情境五 数字钟的设计与调试150

5.1设计目的及任务150

5.1.1设计目的150

5.1.2设计任务及要求150

5.2必备知识一：集成触发器151

5.2.1JK触发器151

实训5.1集成JK触发器74LS112的功能测试及仿真154

5.2.2D触发器155

实训5.2D触发器功能测试及仿真157

5.3必备知识二：寄存器和移位寄存器158

实训5.3集成寄存器74LS194功能测试161

5.4必备知识三：计数器161

5.4.1计数器的特点和分类161

5.4.2二进制计数器162

实训5.4二进制加法计数器功能测试166

5.4.3十进制计数器167

实训5.5集成十进制可逆计数器功能测试168

5.4.4可编程集成计数器——CC4029171

5.4.5N进制计数器171

5.5拓展知识：石英晶体振荡器176

5.5.1石英晶体176

5.5.2石英晶体振荡器176

5.5.3集成计数/分频/振荡器176

5.5.4多频率输出振荡器177

5.6数字钟设计与调试178

习题180

情境六 数字电压表的设计与调试182

6.1设计目的及任务182

6.2必备知识一：模拟量与数字量的转换182

6.2.1概述182

6.2.2数/模转换器183

实训6.1数/模转换器功能测试187

6.2.3模/数转换电路188

实训6.2集成模/数转换器ADC0809的测试191

6.3数字电压表设计方案198

习题203

情境七 电机测速系统的设计与制作205

7.1设计目的及任务205

7.2必备知识一：光电传感器205

7.2.1透光型光电传感器ST150206

实训7.1透光型传感器的测试207

7.3必备知识二：集成555定时器207

7.3.1 555定时器的结构208

7.3.2 555定时器的功能208

实训7.2 555定时器的功能测试209

7.4必备知识三：单稳态触发器210

7.4.1由555定时器构成的单稳态触发器210

7.4.2单稳态触发器的应用——定时211

7.4.3单稳态触发器仿真212

实训7.3单稳态触发器的测试213

7.5必备知识四：施密特触发器213

7.5.1电路组成213

7.5.2施密特触发器的电压传输特性214

7.5.3施密特触发器的应用——整形214

7.6拓展知识：多谐振荡器214

7.6.1电路组成及工作原理214

7.6.2振荡频率的计算215

7.6.3多谐振荡器仿真216

7.7电机测速系统的设计217

习题219

附录1 数字电子仪器仪表的使用222

附录2 模拟电子仪器仪表的使用231

附录3 Multisim 10.0电路仿真与设计239

附录4 常用中规模集成电路引脚图256

参考文献261