福州大学集成电路应用实验一

《集成电路应用》课程实验

实验一4053门电路综合实验

学院：物理与信息工程学院专业：电子信息工程

年级：2015 级________________

姓名：________ 张桢 ___________

学号：________________________

指导老师：许志猛 _________

实验一 4053门电路综合实验

一、 实验目的：

1. 掌握当前广泛使用的74/HC/HCT 系列CMO 集成电路、包括门电路、反相 器、施密

特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。 2. 掌握4053的逻辑功能，并学会如何用 4053设计门电路。

3. 掌握多谐振荡器的设计原理，设计和实现一个多谐振荡器，学会选取和

计算元件参数。

二、 元件和仪器：

1. CD4053三2通道数字控制模拟开关

2. 万用表

3. 示波器

4. 电阻、电容

三、 实验原理：

三2通道数字控制模拟开关

CD4053是三2通道数字控制模拟开关，有三个独立的数字控制输入端A 、B 、 C 和INH 输入，具有低导通阻抗和低的截止漏电流。幅值为〜

20V 的数字信号可

控制峰-峰值至20V 的数字信号。CD4053的管脚图和功能表如下所示

by bx cy c ex IN M

IN/OUT

A

8 1 5

R ss

C

9

DUT/im

116

6

7

'一而而?一0UT?IN IN/0WT

4053引脚图

(ns WAJCH

输入状态

r接通通道INHIBIT C B A

0000cx T bx T ax

0001ex, tax, ay

0010ex, by, ax

0011cx t by, ay

0100cy. bx r ax

0101cy s bx p ay

0110cy. by, ax

0111b# ay

1***NONE 根据CD4053的逻辑功能，可以由CD4053由4053电路构成如下图所示8种逻辑门(反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS触发器、一一RS触发器、异或门等)。

(d)3龙甥冲隸［盲启

E------------

RO ------ 和

2.多谐振荡器的设计

非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压VT时, 门的输出状态即发生变化。因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。

可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器

这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为:

V T(V DD V T)

当R S~ 2R时，若: VT=,

RCl门[(V DD V T)(2V DD V T)]

对于HC和HCU型器件，有

对于HCT型器件,

四、实验内容:

1.验证CD4053的逻辑功能，

(1)根据实验原理设计如下的反相器电路图:

用4053设计门电路，并验证其逻辑功能:

I-

X(j X

XI

YU Y

YL

ZU Z

ZJ

[NH

A

15

C

VEE

1

6

U

i:

1 4

(2)在面包板上连接电路。

(3)验证逻辑功能：

测试结果：0为低电平，1为高电平

A

\ X

/ 0\'1

10

2.设计多谐振荡器:

(1) 根据实验原理设计如下的电路图:

1'LiJ

2'

VEE

4053构成的RC振荡器

(2)

(3)

实际值理论值频率F \

理论值F= (1/T)

在面包板上连接电路。

用示波器观察输出波形，记录输出信号的频率，与其和理论值进行对比: 实

验记录表格

五、实验总结：

通过本次实验，我学习和了解了CMOS集成芯片的特点，明白了CMOS集成芯片在电路设计中的应用。通过运用4053设计门电路，我掌握了CD4053的逻辑功能，以及如何用4053设计各种门电路。同时，用设计出来的反相器，搭成多谐振荡器，我学会了如何选取并计算一个多谐振荡器的元件参数。