数字电路实验指导书_13通信1班2班指导老师阳清
数字电路实验指导书
数字电路实验指导书
Hale Waihona Puke “ 0 ”; 当 R≥ 4 . 7K Ω 时 , 输 入 端 相 当 于 逻 辑 “ 1”。 对 于 不同系列的器件,要求的阻值不同。 3.输 出 端 不 允 许 直 接 接 电 源 或 接 地 ,有 时 为 了 使 后 级 电 路 获 得 较 高 的 输 出 电 平 ,允 许 输 出 端 通 过 电 阻 R 接 至 Vcc,一 般 取 R= 3~5.1 K Ω ; 不 允 许 直 接 并 联 使 用 ( 集 电 极 开 路 门和三态门除外) 。 4. 应 考 虑 电 路 的 负 载 能 力 ( 即 扇 出 系 数 ) ,要留有余地,以 免 影 响 电 路 的 正 常 工 作 。扇 出 系 数 可 通 过 查 阅 器 件 手 册 或 计算获得。 5.在 高 频 工 作 时 ,应 通 过 缩 短 引 线 、屏 蔽 干 扰 源 等 措 施 , 抑 制电流的尖峰干扰。 CMOS 数 字 集 成 电 路 的 特 点 1.静 态 功 耗 低 :电 源 电 压 V DD =5V 的 中 规 模 电 路 的 静 态 功 耗 小 于 100 μ W, 从 而 有 利 于 提 高 集 成 度 和 封 装 密 度 , 降 低 成本,减小电源功耗。 2.电 源 电 压 范 围 宽 :4000 系 列 CMOS 电 路 的 电 源 电 压 范 围 为 3~ 18V ,从 而 使 选 择 电 源 的 余 地 大 ,电 源 设 计 要 求 低 。 3 . 输 入 阻 抗 高 : 正 常 工 作 的 CMOS 集 成 电 路 , 其 输 入 端 保 护 二 极 管 处 于 反 偏 状 态 , 直 流 输 入 阻 抗 可 大 于 100M Ω , 在工作频率较高时,应考虑输入电容的影响。 4. 扇 出 能 力 强 :在 低 频 工 作 时 ,一 个 输 出 端 可 驱 动 50 个 以 上 的 CMOS 器 件 的 输 入 端 , 这 主 要 因 为 CMOS 器 件 的 输 入电阻高的缘故。 5.抗 干 扰 能 力 强 :CMOS 集 成 电 路 的 电 压 噪 声 容 限 可 达 电 源 电 压 的 45% , 而 且 高 电 平 和 低 电 平 的 噪 声 容 限 值 基 本 相 等。 6.逻 辑 摆 幅 大 : 空 载 时 ,输 出 高 电 平 V O H >( V D D -0.05V ) , 输 出 低 电 平 V O L < ( V S S +0.05V ) 。 CMOS 集 成 电 路 还 有 较 好 的 温 度 稳 定 性 和 较 强 的 抗 辐 射 能 力 。不 足 之 处 是 ,一 般 CMOS 器 件 的 工 作 速 度 比 TTL 集 成
数字电路试验指导书
数字电路试验指导书第一篇数字电路实验指导书实验一集成逻辑门功能测试及数字盒的使用I.实验目的1、了解数字实验箱的原理,掌握其使用方法2、掌握基本门电路逻辑功能的测试方法3、了解ttl和cmos器件的使用特点二、实验一起及实验器件1、数字实验箱2.20MHz双道示波器3。
500万用表4。
实验装置:74ls001片cd40011片74ls861片cd40111片三、实验任务(一)数字实验箱的使用1、用500型万用表分别测出固定直流稳压源的出去电压值2.用500万用表分别测量16个高、低电平信号源和单脉冲信号源的高、低电平值,观察察单次脉冲前后沿的变化3.用示波器测量连续脉冲源的频率范围和振幅Vp-p值4、分别用十六路高低电平信号源:单次脉冲信号源检查十六路高低电平指示灯的好坏(二)集成逻辑门的功能测试1.分别写出74ls00、74LS86、CD4011和CD4011的逻辑表达式,列出它们的真表值,并对其逻辑功能进行静态测试2.使用74ls00完成以下逻辑功能,编写逻辑表达式,绘制逻辑图并测试其功能。
4、预览需求1、复习数字试验箱的组成和工作原理2.分别检查TTL和CMOS电路的命名和使用规则。
3.仔细参考实验装置的功能表和引脚图4、列出实验任务的记录数据表格,写出实验的方法、步骤,画出实验电路实验二集成逻辑门的参数测试I.实验目的1、熟悉集成逻辑门主要参数的意义2、掌握集成逻辑门主要参数的测试方法3、了解ttl器件和cmos器件的使用特点二、实验仪器与器件1、数字实验箱2.20MHz双道示波器3。
500万用表4。
实验装置:74ls201片cd40121片三、实验任务1.TTL与非门主要参数测试①测试74ls20的空载功耗(pccl、pcch),低电平输入电流iil,高电平输入电流iih。
②用图形法测试74ls20的电压传输特性,读出相应的uoh,uol,uon,uoff③ 根据参数定义,分别测量uoh、UOL、uon和UOF。
数字电路系统实验任务指导书
“数字电路”系统实验任务指导书一、性质、目的“数字电路”系统实验是在学习“数字电路”课程以后,对该课程进行综合训练的一次实践过程,它是今后学习计算机硬件知识的主要基础。
学生运用理论教学的知识,通过选题,查阅资料、电路设计,安装调试和总结整理资料等环节。
既可以加深对基础知识的理解,提高分析问题和解决问题的能力,又能培养起实践技能和科技学风,为毕业设计和今后从事电子电路设计、研制电子产品打下良好的基础。
二、基本要求:通过对一个系统设计实验的全过程,使学生达到以下要求:1、巩固和加深数电课程理论知识的理解,运用课程中所学的电路分析和设计方法解决课程中的实际问题。
2、熟悉常用电子仪器,设备的使用方法。
3、熟悉常用电子元器件的种类、特性并合理选用。
4、根据课程需要,培养学生初具选学参考书籍和查阅资料手册的自学能力。
5、熟悉用常用EDA工具(EWB软件)设计、分析电路的方法。
6、具备搭建、调试简单数字电路的基本能力。
7、通过课题设计、制作的全过程,使学生树立严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度。
三、设计课题及要求:1.用中小规模集成电路设计一个60进制计数器、24进制计数器。
2.用中小规模集成电路设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示功能的电子钟。
3.出框图和逻辑电路图、写出设计、实验总结报告。
四、实验内容及步骤1、数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框如图所示:它由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路组成,石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。
A、石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率调整。
如果精度要求不高,可采用集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器。
B、分频电路的功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲信号,二是可提供功能扩展电路所需要的信号。
C、显示“时”、“分”、“秒”需要6片中规模计数器。
《数字电路设计实训》实验指导书
数字电路设计实训实验指导书编写人:XXX审核人:XXXXX大学工学院电子信息通信学科目录一、基础实验部分实验一门电路逻辑功能及测试 (1)实验二组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算) (5)实验三R-S,D,JK触发器 (9)实验四三态输出触发器,锁存器 (12)实验五集成计数器及寄存器 (15)实验六译码器和数据选择器 (18)实验七555时基电路 (21)二、选做实验部分实验八时序电路测试机研究 (26)实验九时序电路应用 (29)实验十四路优先判决电路 (31)三、创新系列(数字集成电路设计)实验部分实验十一全加器的模块化程序设计与测试 (33)实验十二串行进位加法器的模块化程序设计与测试 (35)实验十三N选1选择器的模块化程序设计与测试 (36)实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的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及相应逻辑表达式。
2. 熟悉所用集成电路的引线位置及引线用途。
3. 了解双踪示波器的使用方法。
实验前按学习机使用说明先检查学习机电源是否正常,然后选择实验用的集成电路,按自己设计的实验电路图接好连线,特别注意Vcc及接地线不能接错。
线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。
实验中改动接线需先断开电源,接好线后再通电实验。
1. 测试门电路逻辑功能图1.1(1)选用四输入与非门74LS20一只,插入面包板,按图1.1接线,输入端接S1~S4(电平开关输出端口),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,分别测输出电压及逻辑状态。
表1.12. 异或门逻辑功能测试。
图1.2(1)选二输入四异或门电路74LS86,按图1.2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。
《数字电子技术》实验指导书
实验一 门电路本实验为验证性实验 一、实验目的熟悉门电路的逻辑功能。
二、实验原理TTL 集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门。
使用时,必须对它的逻辑功能、主要参数和特性曲线进行测试,以确定其性能的好坏。
与非门逻辑功能测试的基本方法是按真值表逐项进行。
但有时按真值表测试显得有些多余。
根椐与非门的逻辑功能可知,当输入端全为高电平时,输出是低电平;当有一个或几个输入端为低电平时,输出为高电平。
可以化简逻辑函数或进行逻辑变换。
三、实验内容及步骤首先检查5V 电源是否正常,随后选择好实验用集成块,查清集成块的引脚及功能.然后根据自己的实验图接线, 特别注意Vcc 及地的接线不能接错(不能接反且不能短接),待仔细检查后方可通电进行实验,以后所有实验均依此办理。
(一)、测与非门的逻辑功能1、选择双4输入正与非门74LS20,按图3_1_1接线;2、输入端、输出端接LG 电平开关、LG 电平显示元件盒上;集成块及逻辑电平开关、逻辑电平显示元件盒接上同一路5V 电源。
3、拨动电平开关,按表3_1_1中情况分别测出输出电平.(二)、测试与或非门的逻辑功能 l 、选两路四输入与或非门电路1个74LS55,按图3_1_2接线: 2、输入端接电平的输出插口,拨动开关当输入端为下表情614 Vcc图3_1_1图3_1_2况时分别测试输出端(8)的电位,将结果填入表3_1_2中: 表3_1_2(三)、测逻辑电路的逻辑关系用74LS00电路组成下列逻辑电路,按图3_1_3、图3_1_4接线,写出下列图的逻辑表达表并化简,将各种输入电压情况下的输出电压分别填入表3_1_3、表3_1_4中,验证化简的表达式。
表输 入 AB表3_1_4图3_1_4A BZ(四)、观察与非门对脉冲的控制作用选一块与非门74LS20按下面两组图3_1_5(a)、(b)接线,将一个输入端接连续脉冲用示波器观察两种电路的输出波形。
在做以上各个实验时,请特别注意集成块的插入位置与接线是否正确,每次必须在接线后经复核确定无误后方可通电实验,并要养成习惯。
数字电子技术基础实验指导书
数字电子技术基础实验指导书数字电子技术是现代电子技术领域中的一块重要分支,其研究涉及数字电路、逻辑电路、计算机组成原理、数字信号处理等多个方面。
随着数码电子科技的快速发展,数字电子技术的应用场景也越来越广泛,如计算机、通信、网络、娱乐等领域。
因此,在数字电子技术的学习过程中,实验是不可或缺的一环,可以帮助学生更全面地理解数字电子技术的原理和应用。
数字电子技术基础实验指导书是一本针对数字电子技术实验教学的配套教材,主要目的是为学生提供实验过程中的基本操作和实验原理,帮助学生掌握数字电子技术的相关知识和技能。
本指导书基于数字电子技术的基本理论,涵盖了数字电路设计、数字逻辑电路设计、计算机组成原理、数字信号处理等方面的实验内容。
数字电子技术基础实验指导书的内容分为两个部分,第一个部分是实验原理和实验操作,第二个部分是实验报告。
在第一个部分,学生能够找到实验的基本原理,理解不同数字电路的工作原理和作用,掌握数字电路的组成和设计方法,以及学会使用数字电路仿真软件和实验设备进行实验。
每个实验都包括实验目的、实验原理、实验操作、实验分析等部分,让学生在实验过程中更好地理解和掌握相关知识。
实验报告作为第二个部分,对于学生来说是非常重要的。
一方面,它帮助学生总结归纳实验过程中遇到的问题以及解决方法,另一方面,也帮助学生理解和证实实验原理。
实验报告包括实验目的、实验内容、实验结果分析以及实验心得等部分,还要求学生对实验过程中发现的问题进行分析和解决方案的探讨。
数字电子技术基础实验指导书的使用方法包括理论讲解、创新思维和实验操作三个环节。
在理论讲解环节,教师讲解每个实验的基本理论和概念,让学生有足够的理论准备。
在创新思维环节,教师可以提供一些拓展的实验题目,让学生在实验中发现问题、思考解决方法,培养其创新意识。
实验操作环节考验学生的实际操作能力,让学生在实践中掌握数字电子技术的基本原理和应用技能。
总之,数字电子技术基础实验指导书是数字电子技术教学中不可或缺的一部分。
数字电路实验指导书
数字逻辑电路实验指导书师大学计算机系2017.10数字逻辑电路实验Digital Logic Circuits Experiments一、实验目的要求:数字逻辑电路实验是计算机科学与技术专业的基础实验,与数字逻辑电路理论课程同步开设(不单独设课),是理论教学的深化和补充,同时又具有较强的实践性,其目的是通过若干实验项目的学习,使学生掌握数字电子技术实验的基本方法和实验技能,培养独立分析问题和解决问题的能力。
二、实验主要容:教学容分为基础型、综合型,设计型和研究型,教学计划分为多个层次,学生根据其专业特点和自己的能力选择实验,1~2人一组。
但每个学生必须选做基础型实验,综合型实验,基础型实验的目的主要是培养学生正确使用常用电子仪器,掌握数字电路的基本测试方法。
按实验课题要求,掌握设计和装接电路,科学地设计实验方法,合理地安排实验步骤的能力。
掌握运用理论知识及实践经验排除故障的能力。
综合型实验的目的就是培养学生初步掌握利用EDA软件的能力,并以可编程器件应用为目的,培养学生对新技术的应用能力。
初步具有撰写规技术文件能力。
设计型实验的目的就是培养学生综合运用已经学过的电子技术基础课程和EDA软件进行电路仿真实验的能力,并设计出一些简单的综合型系统,同时在条件许可的情况下,可开设部分研究型实验,其目的是利用先进的EDA软件进行电路仿真,结合具体的题目,采用软、硬件结合的方式,进行复杂的数字电子系统设计。
数字逻辑电路实验实验1 门电路逻辑功能测试实验预习1 仔细阅读实验指导书,了解实验容和步骤。
2 复习门电路的工作原理及相应逻辑表达式。
3 熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途。
4 熟悉TTL门电路逻辑功能的测试。
5 了解数字逻辑综合实验装置的有关功能和使用方法。
实验目的1 熟悉数字逻辑实验装置的有关功能和使用方法。
2 熟悉双踪示波器的有关功能和使用方法。
3 掌握门电路的逻辑功能,熟悉其外形和外引线排列。
《数字电路分析》实验指导书与报告册
《数字电路分析》实验指导书与报告册《数字电路分析》课程包开发项目组2013年8月目录实验一基本逻辑门电路的测试 (3)实验二组合逻辑电路设计 (6)实验三555集成电路的应用 (9)实验四触发器功能测试 (16)实验五循环彩灯控制电路的制作 (21)实验六计数器的测试与运用 (26)实验七综合性实验——数字译码与显示电路制作 (31)实验一基本逻辑门电路的测试一、实验原理集成逻辑门电路是最简单、最基本的数字集成元件。
任何复杂的组合电路和时序逻辑电路都可通过门电路适当的组合连接起来。
常用的有TTL门电路和CMOS门电路。
在数字电路中,所谓“门”就是实现一些基本逻辑关系的电路。
最基本的逻辑关系有与、或、非三种,所以最基本的逻辑门有与门、或门和非门。
与门是执行与功能的逻辑部件,其逻辑关系的特点是:只有当全部输入端都是高电平时,输出才是高电平;只要有一个输人端为低电平,输出端就为低电平。
例如逻辑表达式可写为:Y=A•B。
或门是执行或功能的逻辑部件。
其逻辑关系的特点是:只要有一个输入为高电平,输出就是高电平;只有全部输入为低电平,输出才是低电平。
逻辑表达式可写为:Y=A+B。
非门是执行非功能的逻辑部件。
其逻辑关系的特点是:输入端为高电平,输出才是低电平;输入为低电平时,输出端为高电平。
逻辑表达式为:Y=A。
在门电路中,应用最广泛的是与非门,把与门和非门连接起来就是与非门。
其逻辑关系的特点是:只有当全部的输入端都为高电平时,输出才是低电平。
只要有一个输入为低电平,A.,其逻辑功能如表9-1。
输出就是高电平。
2输入端与非门的逻辑表达式可写成:Y=B同理,将或门同非门连接起来,就可构成或非门,其逻辑关系特点是:只有当全部的输入为低电平时,输出才是高电平,只要有一个输入为高电平,输出就是低电平。
2输入端或A 。
门的逻辑表达式可写成:Y=B说明:在数字电子技术里面,常常要遇到高电平、低电平这一术语,高电平指电压为2.4V 以上的输入输出,低电平常为低于0.8V,但由于器件件制造中的差异,输出高、低电平略有不同。
数电综合性实验指导书(数字电路)
《数字电路实验》综合性实验指导书综合性实验指导书实验名称:开放性综合实验所涉及课程:数字电路计划学时:9一、实验目的1、综合应用所学的数字电路知识,学会查找相关资料,针对设计提出的任务要求和使用条件,设计制作合理、可靠、经济、可行的电子产品。
2、培养学生独立的分析课题任务、解决问题的能力。
3、培养严谨的科学态度和认真的工作作风。
4、完成电路连接和调试方法。
二、实验内容(见附件并任选一个,也可以自拟题目)1、多路信号显示转换器2、光电计数器3、汽车尾灯控制电路4、可预置的定时显示报警器5、六人智力抢答器6、拔河游戏模拟机三、实验(设计)仪器设备及材料清单1、数字电路实验箱2、双踪示波器3、万用表、4、实验材料清单(根据设计内容确定)四、实验要求1、设计制作一套实现某一功能的电子产品。
2、撰写调试测试方法和设计报告。
五、实验步骤及结果测试1、明确设计任务要求:充分了解设计任务的具体要求,如性能指标、内容及要求,明确设计任务。
2、方案选择:根据掌握的知识和资料,针对设计提出的任务、要求和条件,设计合理、可靠、经济、可行的设计框架,对其优缺点进行分析,做到心中有数。
3、根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择:具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新;根据电路工作原理和分析方法,进行参数的估算与计算;器件选择时,元器件的工作电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求,元器件的极限参数必须留有足够的裕量,一般应大于额定值的1.5倍,电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。
4、电路原理图的绘制:电路原理图是组装、焊接、调试和检修的依据,绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图;信号的流向一般从输入端或信号源画起,由左至右或由上至下按信号的流向依次画出各单元电路,反馈通路的信号流向则与此相反;图形符号要标准,并加适当的标注;连线应为直线,并且交叉和折弯应最少,互相连通的交叉处用圆点表示,地线用接地符号表示。
数字电路实验指导书
数字电子技术实验指导书学生实验守则1.遵守实验室各项管理制度,服从教师及管理人员的管理。
2.按时上课,不得旷课、迟到或早退。
请假需提交有效假条。
3.注意着装整洁。
保持实验室安静,严禁喧哗、打闹。
4.不得乱丢废弃物、吃零食,保持室内整洁卫生。
5.实验室内严禁吸烟。
6.严格遵守设备的操作规程,爱护实验室各种仪器设备,不得随意挪动仪器设备。
因违规操作,损坏仪器设备需按规定进行赔偿。
7.实验前必须预习实验内容,写出预习报告。
8.电路接线或焊接完成后,须经教师检查同意后,方可通电。
9.实验过程中出现异常情况,应立即切断电源,报告教师处理。
10.实验过程中改变连线或焊接,必须先关闭电源。
11.实验结束后,整理好工作台面、仪器设备,填写实学生验登记册,经教师检查允许后,方可离开。
12.在实验室上课时,不得从事与教学活动无关的其它活动。
13.违反上述规定者,教员有权取消其上实验课资格,并视情况轻重,按学校有关规定进行处罚。
实验报告包括1、院(系)别,班号,学号,组号,实验人姓名,同组人姓名,实验日期。
2、实验目的。
3、仪器、仪表目录:包括仪器设备的型号和规格,集成芯片的型号等。
4、实验设计任务与实验步骤。
5、实验内容:包括原始设计电路图,原始数据记录,正确的实验电路图,实验数据的处理,波形图及参数。
6、实验结果的分析、电路的改进和问题探讨。
(1)设计原理与设计要求分析。
(2)实验数据、波形的误差分析,故障分析与故障排除的描述等。
(3)实验中的电路改进,旨在开拓学生创新思路、提出新的方案。
7、思考题实验后的思考题拓展学生的思维空间,有力于培养学生的创造性思考能力。
要求采用学校统一格式实验报告纸完成。
常用集成器件外形管脚示意图74LS00 V CC74LS2074LS8674LS74V CC 5G 555SS74LS55V74LS731 Q 1QGND 2Q 2Q CC d d 74LS161(160)1 P实验一 门电路功能测试及应用一、实验目的1.熟悉集成芯片引脚识别方法。
数字电路实验指导书
(5)平均传输延迟时间tpd
tpd是衡量门电路开关速度的参数,它是指输出波形边沿的0.5Vm至输入波形对应边沿0.5Vm点的时间间隔,如图2-5所示。
(a) 传输延迟特性(b) tpd的导通延迟时间,tpdH为截止延迟时间,平均传输延迟时间为
(3)接近理想的传输特性,输出高电平可达电源电压的 99.9%以上,低电平可达电源电压的0.1%以下,因此输出逻辑电平的摆幅很大,噪声容限很高。
(4)电源电压范围广,可在+3V~+18V范围内正常运行。
(5)由于有很高的输入阻抗,要求驱动电流很小,约0.1μA,输出电流在+5V电源下约为 500μA,远小于TTL电路,如以此电流来驱动同类门电路,其扇出系数将非常大。在一般低频率时,无需考虑扇出系数,但在高频时,后级门的输入电容将成为主要负载,使其扇出能力下降,所以在较高频率工作时,CMOS电路的扇出系数一般取10~20。
(5) 焊接、测试和储存时的注意事项:
a、电路应存放在导电的容器内,有良好的静电屏蔽;
b、焊接时必须切断电源,电烙铁外壳必须良好接地,或拔下烙铁,靠其余热焊接;
c、所有的测试仪器必须良好接地;
三、实验设备与器件
1、+5V直流电源2、双踪示波器
3、连续脉冲源 4、逻辑电平开关
5、逻辑电平显示器 6、直流数字电压表
扇出系数NO是指门电路能驱动同类门的个数,它是衡量门电路负载能力的一个参数,TTL与非门有两种不同性质的负载,即灌电流负载和拉电流负载,因此有两种扇出系数,即低电平扇出系数NOL和高电平扇出系数NOH。通常IiH<IiL,则NOH>NOL,故常以NOL作为门的扇出系数。
NOL的测试电路如图2-3所示,门的输入端全部悬空,输出端接灌电流负载RL,调节RL使IOL增大,VOL随之增高,当VOL达到VOLm(手册中规定低电平规范值0.4V)时的IOL就是允许灌入的最大负载电流,则
新版数字电路实验指导书
数字电子技术实验指导书适用专业:电子信息工程、应用电子浙江师范大学电工电子实验教学中心冯根良张长江目录实验项目实验一门电路逻辑功能的测试……………………………………验证型(1)实验二组合逻辑电路Ⅰ(半加器全加器及逻辑运算)…………验证型(7)实验三组合逻辑电路Ⅱ(译码器和数据选择器)………………验证型(13)实验四触发器………………………………………………………验证型(17)实验五时序电路(计数器、移位寄存器)………………………验证型(22)实验六组合逻辑电路的设计和逻辑功能验证……………………设计型(27)实验七D/A-A/D转换器……………………………………………设计型(34)实验八555定时的应用……………………………………………设计型(41)实验九集成电路多种计数器综合应用……………………………综合型(46)实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。
2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。
3、学会检测基本门电路的方法。
二、实验仪器及材料1、仪器设备:双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱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片三、预习要求1. 预习门电路相应的逻辑表达式。
2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。
四、实验内容及步骤实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常,然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC 座,按自己设计的实验接线图接好连线。
注意集成块芯片不能插反。
线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。
实验中改动接线须先断开电源,接好线后再通电实验。
1.与非门电路逻辑功能的测试(1)选用双四输入与非门74LS20一片,插入数字电路实验箱中对应的IC 座,按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K 1~K 4的逻辑开关输出插口,输出端接电平显示发光二极管D 1~D 4任意一个。
数字电子实验指导共85页文档
74LS74和74LL112的管脚图
VCC 2Rd 2D 2CP 2Sd 2Q 2Q
14 13 12 11 10 9 8
74LS74
1234567
1Rd 1D 1CP 1Sd 1Q 1Q GND
VCC 1Rd 2Rd 2CP 2K 2J 2Sd 2Q
16 15 14 13 12 11 10 9
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思考题
1)测量TTL与非门输出低电平时为何要加负载? 图2-3中R选用360Ω是什么道理?若R很小会产生 什么现象? 2)TTL与非门输入端悬空为什么可以当作输入 为“1”?CMOS与非门多余输入端可以悬空吗? 3)讨论TTL或非门闲置输入端的处置方法。 4)实验中所得ICCL和ICCH为整个器件值,试 计算单个门电路的ICCL和ICCH 。 5)CC4012的电源范围为3-18V,若VDD=15V, 则其VOH、VOL、VTH应为多少?
(3) 电压传输特性。调节电位器RW,使Vi从0V向5V变 化,逐点测试Vi和VO值,将结果记录入表1-1中。根据 实测数据作电压传输特性曲线,从曲线上得出VOH、 VOL、VON、VOFF、VTH等值,并计算VNL、VNH (提示:在VO变化较快的区域应多测几点,有利于绘 制特性曲线)。测试电路如图1-3。
1234567 1A 1B 1Q 2A 2B 2Q GND
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图1-1和1-2
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表1-1、图1-3和图1-4
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表1-2
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六、 实验报告要求
1. 列表整理出各参数的测试值,并与规范值相 比较,判断所测电路性能的好坏。 2. 画出两条电压传输特性曲线,从曲线中读出 各有关参数值。比较TTL与CMOS门电路电压传 输特性曲线的异同。
数字电路实验指导书_13通信1班2班指导老师阳清课件
《数字逻辑电路》电子技术实验室编闽江学院计算机科学系目录目录实验一数字逻辑电路实验的配套仪器设备的使用方法与练习 (3)实验二TTL集成逻辑门的参数测试与使用 (6)实验三组合逻辑电路实验分析 (13)实验四触发器及其应用 (19)实验一数字逻辑电路实验的配套仪器设备的使用方法与练习一、实验目的1、掌握THD-1型数字电路实验箱的结构及各模块的功能。
2、熟悉数字万用表、数字示波器、函数信号发生器、稳压电源等仪器仪表的使用方法二、实验原理1、THD-1型数字电路实验箱的结构及各模块的功能数字电路实验箱是对TTL门电路、COMS门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等电路的功能进行验证和相关参数测量的多功能实验箱。
其包括数码管及LED灯显示模块、脉冲信号输出模块、逻辑电平输出模块,低压直流电源模块、IC(集成电路)座与管脚接口模块以及蜂鸣器继电器等组成部分。
其各个模块都有一定的功能,能模拟IC的输入输出信号,使我们能更直观的认识各种集成电路。
2、数字万用表我们使用的数字万用表是三位半液晶显示小型数字万用表。
它可以测量交、直流电压和交、直流电流,电阻、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等,由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程。
(使用方法实验课堂我将会进行讲解和演示)3、数字示波器数字示波器就将输入的电压、电流等电信号进行采样、存储并以图形的形式直观的显示出来的测量仪器。
数字示波器将被测信号采用和量化,并将其以二进制的形式存储起来,再从存储器中取出信号的离散值。
通过一定的算法将离散的信号以连续的形式在屏幕上显示出来。
(具体操作我将在课堂上演示讲解)示波器的面板介绍如下:4、函数信号发生器本实验使用的是RIGOLDG1022双通道函数/任意波形发生器,其采用直接数字频率合成(DDS ) 技术设计,能够产生精确、稳定、低失真的输出信号,且操作简单。
其有两个输出通道CH1和CH2,可分别选择:正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、噪声波、任意波输出。
《数字电子技术》课程实验指导书
主编单位:重庆正大软件职业技术学院主编:周树林景兴红目录实验须知 (I)一门电路及其应用................................. - 1 - 二数据选择器及其应用实验......................... - 7 - 三同步计数器和异步计数器........................ - 13 - 四触发器及其应用实验............................ - 20 - 五 555时基电路及其应用.......................... - 28 - 六集成移位寄存器应用实验........................ - 35 - 七 AD转换和DA转换试验.......................... - 39 - 八译码器实验.................................... - 47 - 九 MOS门电路试验................................ - 54 - 十三人多数表决电路的设计........................ - 62 - 十一序列脉冲检测器的设计......................... - 64 - 十二多路抢答装置设计............................. - 67 - 十三数字电子秒表的设计........................... - 70 - 十四多功能流水灯的设计........................... - 74 -实验须知随着科学技术的发展,脉冲与数字技术在各个科学领域中都得到了广泛的应用,是一门实践性很强的技术基础课。
在学习中不仅要掌握基本原理和基本方法,更重要的是要灵和应用。
通过一定数量的实验,让学生掌握这门课的基本内容,熟悉工作原理,各集成器件的逻辑功能和使用方法,培养学生理论联系实际的能力,树立科学的工作作风。
数字电子技术实验指导书(学生版)
《数字电子技术》实验指导书一、实验目的数字逻辑是一门实践性、工程性很强的技术基础课。
因此,不仅要重视理论教学,更要注重实践技能的培养和训练。
实验是本课程的重要组成部分,通过实验,使学生学会查阅产品手册、拟定实验方案、选择与配置实验设备、查明与排除故障和分析实验现象等。
从而巩固、加深和拓宽学生对课程内容的理解,培养分析、设计和调试数字系统的能力。
二、实验程序通过逻辑设计实验,可验证设计思想,测试和调整电路的输入、输出关系,进一步完善电路的逻辑功能。
实验的一般程序是:1.实验准备实践证明,实验前的准备工作做得越充分,则实验成功的可能性就越大。
因此,不可忽视实验前的准备,实验前应做好如下工作。
①实验者应根据实验目的、要求及内容,认真复习有关的理论知识,并写出满足实验内容要求的逻辑函数表达式。
②根据实验所提供的集成电路组件,将输出函数表达式转换成适当的形式。
③写实验预习报告。
实验预习报告是实验操作的依据,要求报告尽可能写得简洁,思路清楚,一目了然。
实验预习报告以实验逻辑图为主,附以简要的文字说明,并拟定好实验步骤以及记录实验结果的有关表格。
2.布线实验准备工作完毕后,就要动手将逻辑电路图变为实际电路。
在布线前,必须校准集成电路组件两排引脚的距离,使之与实验台的通用逻辑测试板上的插孔行距相等。
将集成电路组件插入测试板时,用力要轻、均匀,开始不要插得太紧,待确定集成电路组件的引脚和插孔位置一致后,再用力将其插牢。
这样可避免集成电路组件引脚弯曲或折断。
布线所用导线最好选用不同颜色,以便区别不同用途。
例如,接地导线用黑色,电源线用红色,输入信号线统一用黄色,输出信号线统一用白色等。
布线最好有顺序地进行,不要随意接线,以免漏接。
布线时应首先将电源、地线及实验过程中始终不改变电平的输入端接好,然后按信号流向顺序依次布线。
布线用的导线不宜太长,并且应尽量避免导线相互重叠、跨越集成电路组件的上空及无规则的交错连接在空中搭成网状等现象。
数字电路实验指导书(物理学专业学生用书)
目录实验一常用仪器设备的使用和数字集成电路的认识 (2)实验二 TTL电路逻辑功能及参数的测试 (7)实验三组合逻辑电路(一)——电路设计与竟争冒脸 (12)实验四组合逻辑电路(二)——编码器、数据选择器、数值比较器 (16)实验五组合逻辑电路(三)——译码与显示电路 (20)实验六集成触发器 (24)实验七时序逻辑电路(一)——电路设计与寄存器 (28)实验八时序逻辑电路(二)——计数器 (32)实验一常用仪器设备的使用和数字集成电路的认识一、实验目的1.熟悉XST-5数字电路实验台,万用表和示波器的使用方法。
2.了解数字集成电路的一般常识。
二、实验设备XST-5数字电路实验台,DT9205数字万用表,YB4324示波器,若干信号线和导线。
三、实验原理及电路设计1.XST-5数字电路实验台的外观介绍。
XST-5数字电路实验台为高档金属结构,双组数字实验装置,可一台两人做相同或不同的数字电路实验,可对40脚以下任意集成电路进行测试和试验,同时具备九个分立元器件组成的数字电路模块,以供演示和实验,常用数字集成电路备有多种功能模块图,可使实验连接和观察更加简捷,明了。
此实验台均设有安全漏电保护装置及直流稳压电源短路报警装置,以确保人身及设备安全。
实验台的面板参见图1(1)直流电压表、电流表和总交流电压表;(2)直流电源部分;(3)照明灯开关;(4)交流电开关;(5)短路蜂鸣器复位键;(6)测试电流转换键;(7)信号发生器部分;(8)频率计部分;(9)模块部分;(10)集成块插槽;(11)显示电路部分;(12)转接插孔;(13)发光管及图片;(14)双列28脚集成块自锁紧插座;(15)电源接孔及高低电平插孔;(16)双列40脚集成块自锁紧插座。
2.DT9205数字万用表介绍(略) 3.YB4324型示波器介绍(略) 4.数字集成电路数字集成电路是电子线路发展的必然产物,是把许多晶体管刻在一块硅片上的结果,它比散件具有很多优点,它的外形有圆形和长方形,一般以长方形见多,它的外形见图4。
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《数字逻辑电路》电子技术实验室编闽江学院计算机科学系目录目录实验一数字逻辑电路实验的配套仪器设备的使用方法与练习 (3)实验二TTL集成逻辑门的参数测试与使用 (6)实验三组合逻辑电路实验分析 (12)实验四触发器及其应用 (18)实验一数字逻辑电路实验的配套仪器设备的使用方法与练习一、实验目的1、掌握THD-1型数字电路实验箱的结构及各模块的功能。
2、熟悉数字万用表、数字示波器、函数信号发生器、稳压电源等仪器仪表的使用方法二、实验原理1、THD-1型数字电路实验箱的结构及各模块的功能数字电路实验箱是对TTL门电路、COMS门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等电路的功能进行验证和相关参数测量的多功能实验箱。
其包括数码管及LED灯显示模块、脉冲信号输出模块、逻辑电平输出模块,低压直流电源模块、IC(集成电路)座与管脚接口模块以及蜂鸣器继电器等组成部分。
其各个模块都有一定的功能,能模拟IC的输入输出信号,使我们能更直观的认识各种集成电路。
2、数字万用表我们使用的数字万用表是三位半液晶显示小型数字万用表。
它可以测量交、直流电压和交、直流电流,电阻、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等,由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程。
(使用方法实验课堂我将会进行讲解和演示)3、数字示波器数字示波器就将输入的电压、电流等电信号进行采样、存储并以图形的形式直观的显示出来的测量仪器。
数字示波器将被测信号采用和量化,并将其以二进制的形式存储起来,再从存储器中取出信号的离散值。
通过一定的算法将离散的信号以连续的形式在屏幕上显示出来。
(具体操作我将在课堂上演示讲解)示波器的面板介绍如下:4、函数信号发生器本实验使用的是RIGOLDG1022双通道函数/任意波形发生器,其采用直接数字频率合成(DDS ) 技术设计,能够产生精确、稳定、低失真的输出信号,且操作简单。
其有两个输出通道CH1和CH2,可分别选择:正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、噪声波、任意波输出。
能够调节输出波形的频率,幅度,占空比等参数。
还有两个常用按键:通道选择和视图切换键。
(具体操作我将在课堂上演示讲解)5、稳压电源本实验使用的稳压电源型号是QJ3003S Ⅲ,此电源有一路固定5V/3A 输出(即输出电压固定式5V ,且最大带载电流是3A )两路可调输出(电压调节范围是0-30V ,电流调节范围是0-3A ),分别为通道Ⅰ和通道Ⅱ。
两路可调输出可以独立输出,也可以进行串联或者并联输出。
三、实验设备与器件仔细查看数字电路实验装置的结构:直流稳压电源、信号源、逻辑开关,逻辑电平显示器,元器件位置的布局及使用方法。
1、 稳压电源电源2、双通道数字示波器3、 函数信号发生器4、数字万用表 6、 IN4007型二极管、及R 、C 元件若干 四、实验内容正确连接数字电路实验箱、数字示波器、函数信号发生器、稳压电源的输入电源线(接屏幕USB 接口输入 插座校准 信号测量辅助设置辅助 操作稳定 触发Y 轴调整 X 轴扫描 调整屏幕菜单选择线时要注意安全,人体切勿触碰导电金属线及插片等),电源线接口一般在仪器仪表的背部或侧面。
通交流电(220V/50HZ)并按键下电源开关,使各仪器正常启动工作。
1、数字电路实验箱各模块功能的验证(1)将数字电路实验箱的POWER 按键置于ON状态,将DC Sourse 模块上的按钮置于ON状态。
将万用表的量程置于V=/20档,测量实验箱DC Sourse 的+5V与⊥端的输出电压,并记录结果。
(2)将DC Sourse 模块上的+5V接入到 Pulse Soures模块的+5V插孔上,同时也记录到实验箱第三个数码管旁边的+5V插孔上。
将Pulse Soures模块的H(红色)指示灯插孔连接到数码管下边的A孔,按下Single pulse 按钮,记录数码管的变化情况。
2、数字示波器的使用将数字示波器的接地端和探针分别与数字电路试验箱上Pulse Soures模块的⊥端和Pulse Output 端相连。
测量脉冲输出的频率和占空比,并记录实验结果,改变Fre-Rang 按钮的位置,观察脉冲指示灯的状态再次记录实验结果。
3、用函数信号发生器的通道2输出一个脉冲波,频率为你所在的编组号乘以1000HZ(例如:假设你是第5组的成员,那你要输出的脉冲频率是5*1000HZ=5000HZ 即5KHZ)。
记录你的调节步骤和方法。
写入实验报告。
4、用数字万用表测量二级管的导通压降。
用数字万用表测量数字电路实验箱内左下角100K可变电阻器的以下几组电阻值:1.2K欧、15K欧、57K欧,并记录实验步骤和实验读数。
5、思考稳压电源两组可调输出进行串联输出和并联输出的电压电流与独立输出时有什么不同,并加以验证五、实验报告1、对数字电路实验箱的各功能模块进行说明。
2、总结各仪器仪表的主要功能和使用方法步骤。
六、实验预习要求1、了解稳压电源、数字示波器、函数信号发生器、数字万用表的基本功能。
2、查阅各仪器仪表的操作说明,会一些简单操作。
3、思考数字电路实验箱应该完成哪些基本功能。
实验二TTL集成逻辑门的参数测试与使用一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法2、掌握TTL器件的使用规则3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构,基本功能和使用方法二、实验原理本实验采用四输入双与非门74LS20,即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门,每个与非门有四个输入端。
其逻辑框图、符号及引脚排列如图2-1(a)、(b)、(c)所示。
(b)(a) (c)图2-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列1、与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是:当输入端中有一个或一个以上是低电平时,输出端为高电平;只有当输入端全部为高电平时,输出端才是低电平(即有“0”得“1”,全“1”得“0”。
)其逻辑表达式为 Y=2、TTL与非门的主要参数(1)低电平输出电源电流ICCL 和高电平输出电源电流ICCH与非门处于不同的工作状态,电源提供的电流是不同的。
ICCL是指所有输入端悬空,输出端空载时,电源提供器件的电流。
ICCH是指输出端空截,每个门各有一个以上的输入端接地,其余输入端悬空,电源提供给器件的电流。
通常ICCL >ICCH,它们的大小标志着器件静态功耗的大小。
器件的最大功耗为PCCL =VCCICCL。
手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。
ICCL 和ICCH测试电路如图2-2(a)、(b)所示。
[注意]:TTL电路对电源电压要求较严,电源电压VCC只允许在+5V±10%的范围内工作,超过5.5V将损坏器件;低于4.5V器件的逻辑功能将不正常。
(a) (b) (c) (d)图2-2 TTL与非门静态参数测试电路图(2)低电平输入电流IiL 和高电平输入电流IiH。
IiL是指被测输入端接地,其余输入端悬空,输出端空载时,由被测输入端流出的电流值。
在多级门电路中,IiL相当于前级门输出低电平时,后级向前级门灌入的电流,因此它关系到前级门的灌电流负载能力,即直接影响前级门电路带负载的个数,因此希望IiL小些。
IiH是指被测输入端接高电平,其余输入端接地,输出端空载时,流入被测输入端的电流值。
在多级门电路中,它相当于前级门输出高电平时,前级门的拉电流负载,其大小关系到前级门的拉电流负载能力,希望IiH 小些。
由于IiH较小,难以测量,一般免于测试。
IiL 与IiH的测试电路如图2-2(c)、(d)所示。
(3)扇出系数NO扇出系数NO是指门电路能驱动同类门的个数,它是衡量门电路负载能力的一个参数,TTL与非门有两种不同性质的负载,即灌电流负载和拉电流负载,因此有两种扇出系数,即低电平扇出系数NOL 和高电平扇出系数NOH。
通常IiH<IiL,则NOH>NOL,故常以NOL作为门的扇出系数。
N OL 的测试电路如图2-3所示,门的输入端全部悬空,输出端接灌电流负载RL,调节R L 使IOL增大,VOL随之增高,当VOL达到VOLm(手册中规定低电平规范值0.4V)时的IOL就是允许灌入的最大负载电流,则通常NOL≥8 (4)电压传输特性门的输出电压vO 随输入电压vi而变化的曲线vo=f(vi) 称为门的电压传输特性,通过iLOLOLIIN它可读得门电路的一些重要参数,如输出高电平 V OH 、输出低电平V OL 、关门电平V Off 、开门电平V ON 、阈值电平V T 及抗干扰容限V NL 、V NH 等值。
测试电路如图2-4所示,采用逐点测试法,即调节R W ,逐点测得V i 及V O ,然后绘成曲线。
图2-3 扇出系数试测电路 图2-4 传输特性测试电路 (5)平均传输延迟时间t pdt pd 是衡量门电路开关速度的参数,它是指输出波形边沿的0.5V m 至输入波形对应边沿0.5V m 点的时间间隔,如图2-5所示。
(a) 传输延迟特性 (b) t pd 的测试电路图2-5图2-5(a)中的t pdL 为导通延迟时间,t pdH 为截止延迟时间,平均传输延迟时间为t pd 的测试电路如图2-5(b)所示,由于TTL 门电路的延迟时间较小,直接测量时对信号发生器和示波器的性能要求较高,故实验采用测量由奇数个与非门组成的环形振荡器的振荡周期T 来求得。
其工作原理是:假设电路在接通电源后某一瞬间,电路中的A 点为逻辑“1”,经过三级门的延迟后,使A 点由原来的逻辑“1”变为逻辑“0”;再经过三级)t t (21t pdH pdL pd +=门的延迟后,A 点电平又重新回到逻辑“1”。
电路中其它各点电平也跟随变化。
说明使A 点发生一个周期的振荡,必须经过6 级门的延迟时间。
因此平均传输延迟时间为TTL 电路的t pd 一般在10n S ~40n S 之间。
74LS20主要电参数规范如表2-1所示三、实验设备与器件1、+5V 直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、直流数字电压表5、直流毫安表6、直流微安表7、74LS20×2、1K 、10K 电位器,200Ω电阻器(0.5W) 四、实验内容在合适的位置选取一个14P 插座,按定位标记插好74LS20集成块。
1、验证TTL 集成与非门74LS20的逻辑功能6Tt pd按图2-6接线,门的四个输入端接逻辑开关输出插口,以提供“0”与“1”电平信号,开关向上,输出逻辑“1”,向下为逻辑“0”。
门的输出端接由 LED 发光二极管组成的逻辑电平显示器(又称0-1指示器)的显示插口,LED 亮为逻辑“1”, 不亮为逻辑“0”。
按表2-2的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。
74LS20有4个输入端,有16个最小项,在实际测试时,只要通过对输入1111、0111、1011、1101、1110五项进行检测就可判断其逻辑功能是否正常。