一、实验介绍+设计思路
1、实验介绍
本次模拟电子实验通常涉及设计、建立和测试模拟电路,这些电路模拟实验可以帮助学生理解电子电路的基本原理、性能特性以及实际应用。可以通过实际的电子元器件和实验设备进行,也可以使用计算机辅助设计工具进行模拟和仿真。无论是理论课程的一部分还是独立的实验课程,模拟电子实验都是电子工程学生必不可少的一部分,它们帮助学生将理论知识应用到实际电路设计和测试中。实验目标是1.了解TTL非门、与非门内部电路的电路原理、电路结构和特点
2.学习TTL非门、与非门内部电路的构建和测试
2、设计思路
使用2N3904晶体管在TTL与非门中有多个显著的好处:
1、高增益和低饱和电压:2N3904是一种NPN型晶体管,具有高增益特性,这使得它在放大信号时表现出色。其增益为100,当通过集电极流过10mA的电流时。这种高增益特性使得2N3904在TTL与非门中可以有效地放大输入信号,从而提高整个电路的输出驱动能力。
2、低功耗和低热量产生:2N3904设计用于低至中等功率放大应用,能够在保持高性能的同时减少功耗和热量产生。这对于TTL与非门来说是一个重要优势,因为低功耗意味着更长的使用寿命和更稳定的工作性能。
3、广泛的应用场景:2N3904不仅适用于模拟信号放大,还广泛应用于数字逻辑电路、温度传感器和LED驱动器等领域。这表明2N3904具有良好的通用性和可靠性,使其成为构建TTL与非门的理想选择。这种高频率响应能力确保了TTL与非门在处理高速信号时的稳定性和效率。
4、简化电路设计:由于2N3904的高增益和低饱和电压特性,可以简化TTL与非门的电路设计。例如,在ADALM2000实验中,通过使用2N3904,可以实现简单且高效的TTL逆变器和NAND门配置
二、实验电路仿真
根据题目要求了解TTL非门、与非门内部电路的电路原理、电路结构和特点以及内部电路的构建和测试,要想基本了解一个电路的作用,以及节省资源可以先进行仿真。
1、TTL非门
此电路克服了单晶体管非门电路的局限性。基本TTL非门由三级组成:电流导引输入Q1、分相级Q2和输出驱动级Q3和Q4。波形不是很规整因为选型的原因。
2、TTL与非门
给TTL非门再增加一个输入,便得到一个TTL与非门
三、实验电路搭建介绍
在搭建电路时,要细心有耐心,注意操作电安全。
1、TTL非门
2、TTL与非门
四、实验电路调试结果演示
1、TTL非门
将信号发生器W1设置为具有0 V偏移和6 V峰峰值的100 Hz三角波。在x-y模式下使用示波器观察电路的电压传输曲线。
2、TTL与非门
将信号发生器W1设置为具有0 V偏移和6 V峰峰值的100 Hz三角波,将W2设置为具有0 V偏移、6 V峰峰值、90°相位的100 Hz三角波。用示波器观察电路的输出,并记录。相应的输出波形是黄线。
五、心得体会
以下是我对电路实际搭建的一些心得体会:
1、仔细准备:在开始实际搭建之前,确保所有所需的元器件和工具都已准备妥当。这包括确保元器件规格与设计要求一致,以及准备好焊接工具、测试设备等。
2、小心谨慎:在搭建电路的过程中,务必小心细致地操作。焊接时要注意避免短路和错位,插拔元器件时要轻柔并确保方向正确。
3、逐步测试:在搭建的过程中,可以逐步进行测试,以确保每个部分都按照预期工作。这有助于及时发现问题并加以解决,避免最终整个电路都无法正常工作。
4、文档记录:在搭建的过程中,及时记录下修改和调整,以及遇到的问题和解决方法。这有助于日后的维护和改进,并且可以为其他人提供有用的参考信息。
5、安全第一:在进行电路搭建时,要时刻注意安全。特别是在处理高压、高功率电路时,要严格遵守相关的安全操作规程,确保自己和周围的人员都不会受到伤害。
6、耐心与毅力:搭建电路可能会遇到各种挑战和困难,可能需要耐心和毅力来克服。对一些复杂的电路,可能需要多次尝试和调整才能达到预期的效果。
7、反思总结:完成搭建后,要对整个过程进行反思和总结。分析哪些步骤进行得顺利,哪些步骤出现了问题,从中吸取经验教训,为未来的项目积累经验。
总的来说,电路实际搭建需要小心谨慎、逐步测试、文档记录、安全第一、耐心与毅力,以及反思总结。通过这些经验和体会,可以更好地应对电路搭建过程中的挑战,确保最终搭建出稳定可靠的电子设备。