實驗一整合閘電路
一、實驗目的
1．學習測試「與非」閘電路的電壓傳輸特性和邏輯功能。
2．了解「與非」門組成的其它邏輯門。
二、實驗原理
「與非」門是閘電路中應用較多的一種，它的邏輯功能是：全「1」出「0」，有「0」出「1」。即只有當全部輸入端都接高電平「1」時，輸出端才是低電平「0」，否則，輸出端為高電平「1」。
圖1－1是乙個具有3個輸入端的「與非」門邏輯圖。根據手冊規定，「與非」門的高低電平和其他電引數有一定的規範值，（見表1－1）。若不符合，則表明該「與非」門不能使用。
圖1－1圖1－2
檢驗「與非」門應按表1－1規定的測試條件進行。在實際使用時，有時可用萬用表對「與非」門進行簡易檢驗。以ttl「與非」門為例，當接通5v直流電源後，先讓各個輸入端接高電平，用萬用表測量其輸出端的電壓。
然後把各個輸入端依次接地，測量輸出端的電壓，根據測量資料是否符合規範值則可判別這個「與非」門好否。
整合「與非」門的電壓傳輸特性，指的是「與非」門輸出電壓u0隨輸入電壓ui變化的關係曲線，如圖1－2所示。圖中a點相應的輸入電壓稱為關門電平uoff，b點相應的輸入電壓稱為開門電平uon。
傳輸特性的測量方法很多，最簡單的方法是把直流電壓通過電位器分壓加在與非門的輸入端，如圖1－4所示，用萬用表逐點測出對應的輸入，輸出電壓，然後繪製成曲線。為了讀數容易，在調節ui過程中即可先監視輸出電壓的變化，再讀出ui來，否則在開門電平和關門電平之間變化的電壓不易讀出來。
為了在示波器上觀察到電壓傳輸特性，可按圖1－3接線，可把輸出電壓u0接入示波器的y輸入端，輸入電壓ui可由函式訊號發生器輸出的100hz正弦波通過二極體半波整流後得到，同時把這個輸入訊號送入示波器的x軸，作為掃瞄電壓，調節ui大小可在示波器顯示屏上觀察到一條完整的電壓傳輸特性曲線。（注意，這時示波器的x軸選擇開放放在「外接x」）
「與非」門可以組成其他基本邏輯電路。圖1－5是由三個「與非」門組成的「或」閘電路，它的邏輯表示式為
f = a + b
圖1－4圖1－5
圖1－6是由四個「與非」門組成的「異或」閘電路，它的邏輯表示式為
f = a b = a
本實驗使用的整合「與非」門的型號為74ls00，它包含四個「與非」門，每個「與非」門有2個輸入端，其外引線及內部示意圖如圖1－7。ucc為＋5v。
圖1－6圖1－7
表1－1
用與非門組成的多諧振盪器電路如圖1－8所示。它是乙個非對稱微分型多諧振盪電路。與非門g1的輸出作為與非門g2的輸入，與非門g2的輸出又通過電容c反饋到與非門g1的輸入形成正反饋。
與非門g1的輸出電壓對電容器c反覆充放電，同時又使與非門g1不斷翻轉，周而復始，產生了振盪波形，其振盪週期
式中uoh為高電平值，uth為門檻電壓。
當時，t = rcln4 1.4rc
圖1－8
若在圖中接入r'，可使多諧振盪器易於起振。通常r取1k ，r'取幾千歐至十千歐。
三、實驗裝置及所選用元件箱
四、實驗步驟
1．測試與非門的邏輯功能
將與非門輸出端接電平指示，將邏輯電平（由資料開關提供）接入與非門輸入端，接通與非門的＋5v電源，觀察與非門的邏輯功能是否符合真值表內容。逐一測試74ls00中四隻與非門，這種方法是判斷與非門好壞的一種簡便方法。
2．取任一「與非」門做電壓傳輸特性的－直流法；用74ls00中乙隻與非門，電路如圖1－4，用萬用表逐點測試，（正確處理不用的輸入端）。為了讀數容易，在調節ui時，可先監視輸出電壓的變化，再讀出ui來，否則在開門電平和關門電平之間變化的電壓不易讀出來。將讀數一一記入表1－1中，畫出電壓傳輸特性曲線，求出關門電平uoff和開門電平uon，輸出高電平uoh，輸出低電平uol。
表1－1 直流法測與非門電壓傳輸特性
3．觀察與非門控制特性
如圖1－9連線電路，將頻率等於1khz，幅度等於5v的方波，送入與非門輸入端ui，當控制端y分別加上邏輯0和邏輯1電平（y接至資料開關），用雙蹤示波器同時觀察ui、u0波形，比較兩者的相位，體會控制端作用。將結果記入表1－2圖1-9
表1－2
4．＊觀察與非門電壓傳輸特性－交流法
選用乙隻與非門按圖1－3接線，將頻率為1khz的正弦波經二極體半波整流後的半波電壓加入與非門輸入端，同時作為示波器x軸掃瞄電壓。與非門的輸出訊號送入y軸輸入通道。y軸輸入耦合方式開關置於「dc」。
從零開始逐漸加大ui訊號，觀察並記錄電壓傳輸特性曲線。如果需要從電壓傳輸特性曲線上求得各項引數值，則必須事先確定x軸座標原點及x軸靈敏度；x軸不加訊號時的光點位置即為座標原點。將校準訊號1v（或2v），1khz方波送入x軸，根據光點的橫軸偏移量可求出x軸的靈敏度。
例如：當光點在x軸方向的偏移量為6div，則靈敏度為v/div。
5．「或」門的邏輯功能
按圖1－5接線，用三個與非門組成了「或」閘電路，同樣將「或」門的二個輸入端接至資料開關，改變兩輸入端的電平，看輸入與輸出之間是否符合「或」邏輯。
表1－3
6．「異或」門的邏輯功能
按圖1－6接線，四個與非門組成了「異或」門，將它的兩個輸入端a、b接至資料開關，改變兩輸入端電平，測輸出電平的變化規律。
表1－4
7．記錄上述三種閘電路，在一輸入端接1khz，幅值為4v的方波訊號，另一端輸入端接「1」或接「0」時，輸出端f的波形，記入相應邏輯門的**中。
五、實驗報告
1．整理實驗資料及描繪波形。
2．根據實驗資料在座標紙上按比例畫出電壓傳輸特性，並在圖上求得開門電平及關門電平。
3．總結「與非」門、「或」門和「異或」門的邏輯功能。
4．對實驗所觀察到的波形進行分析討論。
實驗三資料選擇器
一、實驗目的
1．熟悉中規模整合資料選擇器的邏輯功能及測試方法。
2．學習用整合資料選擇器進行邏輯設計。
二、實驗原理
資料選擇器是常用的組合邏輯部件之一。它由組合邏輯電路對數碼訊號進行控制來完成較複雜的邏輯功能。它有若干個資料輸入端d0、d1、…，若干個控制輸入端a0、a1，…和乙個輸出端y0。
在控制輸入端加上適當的訊號，即可從多個輸入資料來源中將所需的資料訊號選擇出來，送到輸出端。使用時也可以在控制輸入端加上一組二進位制編碼程式的訊號，使電路按要求輸出一串訊號，所以它也是一種可程式設計序的邏輯部件。d1
圖4－1圖4－2
圖4－3圖4－4
三、實驗裝置及所選用元件箱
四、實驗內容
1． 74ls153的邏輯功能。
74ls153功能表
中規模整合晶元74ls153為雙四選一資料選擇器，引腳排列如圖4－1所示，其中d0、d1、d2、d3為四個資料輸入端，y為輸出端，a1、a2為控制輸入端（或稱位址端）同時控制兩個四選一資料選擇器的工作，為工作狀態選擇端（或稱使能端）。74ls153的邏輯功能如上表所示，當1 ( = 2) = 1時電路不工作，此時無論a1、a0處於什麼狀態，輸出y總為零。即禁止所有資料輸出，當1 ( = 2) = 0時，電路正常工作，被選擇的資料送到輸出端，如a1a0 = 01，則選中資料d1輸出。
當= 0時，74ls153的邏輯表示式為：
2．用74ls153實現下列函式
電子技術數位電路章節實訓指導書
前言本實驗指導書是根據中等職業教育課程改革國家規劃新教材 電子技術基礎與技能 圍繞中職教學需求，經過教學實踐 總結後編寫而成。本實驗指導書是 電子技術基礎與技能 教材的數位電路部分，包括整合閘電路邏輯功能的測試 組合邏輯電路的應用 解碼器的應用 觸發器的應用 計數器的應用和555定時器的應用共15個...
數字電子技術複習
第三章自我檢查題 一 填空題 1 ttl與非門輸出帶同類閘電路灌電流負載個數增多時，其輸出電平uol 上公升 2.三態輸出門輸出的三個狀態是高電平 低電平 高阻態 3.某ttl與非門的延遲時間tplh 15ns tphl 10ns,輸入訊號為占空比q 50 的方波，則該方波的頻率不得高於 40mhz...
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電力系統專業課程系列 數字電子技術基礎 作業集1 數字邏輯基礎 參 一 單項選擇 答案 1 b 2 d 3 d 4 a 5 b 6 c 7 d 8 a 9 d 10 b 11 c 12 c 13 c 14 b 二 填空 答案 1 十進位制 二進位制 2 逢二進一 2i 3 逢十六進一 16i 4 正...