數字電子技術實驗指導書2019

2023-02-03 03:54:02 字數 3888 閱讀 1089

《數字電子技術》

實驗指導書

安陽工學院

電子資訊與電氣工程學院

實驗要求

一、實驗前必須充分預習,完成指定的預習任務。

二、用儀器和實驗箱前必須了解其效能、操作方法及注意事項,在操作時應嚴格遵守。

三、實驗時接線要認真,相互仔細檢查,確定無誤才能接通電源。

四、實驗時應注意觀察,若發現有破壞性異常現象,例如元件冒煙、發燙或有異味等,應立即關斷電源,保持現場,報告指導老師。找出原因、排除故障,經指導老師同意後再繼續做實驗。

五、實驗過程中需要改接線時,應關斷電源後才能拆、接線,使用自鎖緊插頭時,嚴禁用力拉線,拆線時,應手捏線端並旋轉輕微向上用力拔起,以防線被拉斷。

六、實驗過程中要仔細觀察實驗現象,記錄實驗結果(資料、波形、現象)。所記錄的實驗結果經指導老師審閱簽字後再拆除實驗線路。

七、實驗結束後,必須關斷電源、拔出電源插頭,並將儀器、裝置、工具、導線等按規定整理。

八、實驗後每個學生必須按要求獨立完成實驗報告。

數位電路實驗箱使用說明

本實驗箱可以完成數位電路課程實驗,由實驗板和保護箱組成。該實驗箱的實驗板採用獨特的兩用板工藝,正面貼膜,印有原理圖及符號,反面為印製導線並焊有相應元器件,需要測量及觀察的部分裝有自鎖緊式接外掛程式,使用直觀、可靠。

一、技術效能及配置

1、電源

輸入 : ac220v 士 10 %。

輸出 : dc 5v/1a 、 dc 1、25v ~ 15v/0、2a (兩路) 有過載保護及自動恢復功能。

2、訊號源

單脈衝:為消抖動脈衝,可同時輸出正負兩個脈衝,前後沿 ≤20ns ,脈衝寬度 ≤0、2μs ,脈衝幅值為 ttl 電平。

連續脈衝:兩組,一組為 4 路固定頻率的方波。其頻率分別為 200khz 、 100khz、50khz、25khz 。

另一組為: 1hz~5khz 連續可調方波,分二檔由開關切換,兩路輸出均為 ttl 電平。

3、八組邏輯電平開關:可輸出 「o」、「1」 電平。置於h時輸出為+5v,置於l時輸出為0。

4、八位電平顯示:由紅色 led 及驅動電路組成。當政邏輯「1」電平送入時led亮,反之不亮。

5、 數碼顯示:由二位7段led數碼管及二一十進位制解碼器組成。

6、 元件庫:由開關、電位器、揚聲器、二極體、阻容元件構成 , 其引數均在面扳上標明。

7、 圓孔型雙列直插式積體電路插座: 14腳10只,16隻腳3只,20 腳 1 只。

二、電路原理

本實驗箱有電源、訊號源、電平指示、電平開關、數碼管等部分組成。相應電路及器件在面板背面的印製電路板上。

三、使用方法

1、將標有220v的電源插入市電插座,接通開關,面板指示燈亮,表示實驗箱電源正常工作。

2、連線線:實驗箱面板上的插孔應使用專用的連線線,該連線線插頭可疊插使用,順時針向下旋轉即鎖緊,逆時針向下旋轉即可鬆開。拔出時不要直接拉導線。

3、面板上ic插座均未接電源,實驗時應按插入ic的引腳接好相應的電源線才能正常工作。

4、ic插入插座前應調整好雙列引線間距,仔細對準插座後均勻壓入,拔出時需用螺絲刀從旁邊輕輕翹起。

5、實驗時應先閱讀實驗指導書,在斷開電源開關的狀態下按實驗線路接好連線線(實驗中用到可調直流電源時,應在該電源調到實驗值在接到實驗電路中),檢查無誤後接通電源。

6、實驗時要更改接線或元器件,應先關斷電源開關,插錯或多餘的線要拔去,不能一端插在電路上,另一端懸空,防止碰到電路其他部分。

為保證實驗順利進行,要注意所有積體電路的使用規則,特別是對輸入空端和多餘電路單元要按規定接相應電平。

實驗一門電路邏輯功能測試1

實驗二組合邏輯電路5

實驗三解碼器和資料選擇器8

實驗四觸發器11

實驗五時序邏輯電路14

實驗六整合計數器的應用16

實驗七多諧振盪器18

實驗八 555定時器的應用20

附錄22

實驗一門電路邏輯功能及測試

一、實驗目的

1.掌握整合閘電路的邏輯功能和主要引數的測試方法。

2.熟悉數位電路實驗箱及示波器使用方法。

3.學會如何使用整合閘電路。

二、實驗儀器及材料

1.雙蹤示波器

2.器件 74ls00 二輸入端四與非門 2片

74ls20 四輸入端雙與非門 1片

74hc86 二輸入端四異或門 1片

74ls04 六反相器1片

三、預習要求

1. 複習閘電路的工作原理及相應邏輯表示式。

2.熟悉所用積體電路的引線位置及各引線用途。

3. 了解雙蹤示波器使用方法。

四、實驗內容

實驗前按學習機使用說明先檢查學習機電源是否正常。然後選擇實驗用的積體電路,按自己設計的實驗接線圖接好連線,特別注意vcc及地線不能接錯。線接好後經實驗指導教師檢查無誤方可通電實驗。

實驗中改動接線須先斷開電源,接好線後再通電實驗。

1. 測試閘電路邏輯功能

(1)選用雙四輸入與非門74ls20乙隻,插入麵包板,按圖1.1接線:輸入端(第1、2、4、5管腳)接電平開關,輸出端(第6管腳)接電平顯示發光二極體(注意:

74ls20第7管腳接地,第14管腳接電源)。

(2)將電平開關按表置位,分別測輸出電壓及邏輯狀態。

表1.1

圖1.1 74ls20功能測試圖

2. 異或門邏輯功能測試

(1) 選二輸入四異或門電路74hc86, 按圖1.2接線,輸入端1、2、4、5接電平開關,輸出端a、b、y接電平顯示發光二級管。

圖1.2 74hc86連線圖

(2) 將電平開關按表1.2置位,將結果填入表中。

表1.2

3.邏輯電路的邏輯關係

(1) 用74ls00,按圖1.3接線,將輸入輸出邏輯關係分別填入表1.3中。

(2) 寫出電路邏輯表示式。

圖1.3 74ls00連線圖

表 1.3

4.用與非門組成其它閘電路

(1) 用一片二輸入端四與非門74ls00組成或非門 。

(2) 畫出電路圖,測試其功能並填表1.4。

表1.4

5.平均傳輸延遲時間tpd的測試(選做)

用六反相器74ls04按圖1.4接線,觀察電路輸出波形,並測量反相器的平均傳輸延遲時間。設各個閘電路的平均傳輸延遲時間為tpd,用奇數個非門環形連在一起,電路會產生一定頻率的自激振盪。

如果用示波器測出輸出波形的週期t,就可以間接地計算出門電路的平均傳輸延遲時間:tpd=t/(2n),式中n是連線成環形的門的個數。

圖1.4 奇數個非門連成振盪器

五、實驗報告

1.按各步聚要求記錄實驗測得的資料、寫表示式、畫電路圖。

2.回答問題:

(1) 怎樣判斷閘電路邏輯功能是否正常?

(2) 與非門乙個輸入接連續脈衝,其餘端什麼狀態時允許脈衝通過?什麼狀態時禁止脈衝通過?

(3) 異或門又稱可控反相門,為什麼?

實驗二組合邏輯電路

一、實驗目的

1.掌握組合邏輯電路的功能測試方法。

2.驗證半加器和全加器的邏輯功能。

3.掌握組合邏輯電路的設計方法。

4.加深理解典型組合邏輯電路的工作原理。

二、實驗儀器及材料

器件 74ls00 二輸入端四與非門 3片

74hc86 二輸入端四異或門 1片

74ls54 四組輸入與或非門 1片

三、預習要求

1.預習組合邏輯電路的分析方法和設計方法。

2.預習用與非門和異或門構成的半加器、全加器的工作原理。

3.預習二進位制數的運算。

四、實驗內容

1.組合邏輯功能測試

(1)用兩片74ls00組成圖2.1所示的邏輯電路。

(2)a、b、c接開關電平,y1、y2接發光二極體電平顯示。

數字電子技術實驗指導書2019

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