电路与电子技术实验教程 教学课件 作者 付扬 第六章.ppt

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1、第六章　数字电子技术实验第六章　数字电子技术实验实验一　门电路的测试实验二　组合电路(一)实验三　触发器的测试实验四　时序电路(一)实验五　组合电路(二)实验六　时序电路(二)实验七　脉冲电路实验八A/D与D/A转换电路实验九　虚拟实验实验一　门电路的测试(一)实验目的(二)仪器及器件(三)实验原理(四)实验内容和步骤(五)实验报告及思考题(一)实验目的1)掌握门电路的逻辑功能的测试方法。2)掌握门电路外特性的测试方法，进一步理解各参数的含义及作用。3)掌握正确使用门电路的要点。(二)仪器及器件1)双

2、4输入与非门(74LS20)×2、(C4012)×2。2)数字万用表。3)双踪示波器。4)数字实验箱。5)直流稳压电源。(三)实验原理根据实验内容，对被测门电路提供相应的输入信号(高/低电位、连续脉冲信号和可变直流电压)，采取相应的测试方式完成待测内容，记录测试结果(电压值、逻辑值和波形图)。通过外部的简单测试，了解被测门电路的逻辑功能、外特性及简单应用。(四)实验内容和步骤1.测试TTL、CMOS与非门的逻辑功能2.测试与非门的电压传输特性3.测试与非门的平均传输延迟时间4.测试简单电路1.测试TTL

3、、CMOS与非门的逻辑功能(1)测试与非门的逻辑功能及鉴别器件的好坏(2)观察与非门的控制作用(1)测试与非门的逻辑功能及鉴别器件的好坏1)按74LS20的引脚排列图及电路图6-1的要求连线，实现如图6-2所示的连线图。2)按表6-1中输入逻辑值的要求，在相应端施加高、低电平(VIH=5V，VIL=0V)，记录下用万用表测量的输出电压值和所观察到的发光二极管显示的输出逻辑值。3)按C4012的引脚名称及图6-1所示电路图的要求连线。(2)观察与非门的控制作用1)按74LS20的引脚排列图及图6-3所示电

4、路图的要求连线。2)将3个输入端连到实验箱上的一个高、低电平输出插孔中，拨动开关以提供起控制作用的高、低电平。3)用双踪示波器观察输入VI和输出VO的波形，并在图6-4中记录下控制端K分别为高、低电平时的输入VI和输出VO的波形。1)按74LS20的引脚排列图及图6-3所示电路图的要求连线。图6-1　电路图1)按74LS20的引脚排列图及图6-3所示电路图的要求连线。图6-2　连线图1)按74LS20的引脚排列图及图6-3所示电路图的要求连线。表6-1　输入逻辑值和输出逻辑值2)将3个输入端连到实验箱上

5、的一个高、低电平输出插孔中，拨动开关以提供起控制作用的高、低电平。图6-3　电路图3)用双踪示波器观察输入VI和输出VO的波形，并在图6-4中记录下控制端K分别为高、低电平时的输入VI和输出VO的波形。图6-4　波形图a)K=1　b)K=02.测试与非门的电压传输特性1)按74LS20的引脚排列图及图6-5所示电路图的要求连线。2)由直流稳压电源提供可变直流电压。3)根据所测数据，在图6-6中画出与非门的电压传输特性曲线，并标出VOH、VOL、VNL、VNH、VN和VT的值。1)按74LS20的引脚排列

6、图及图6-5所示电路图的要求连线。图6-5　电路图2)由直流稳压电源提供可变直流电压。图6-6　电压传输特性曲线3)根据所测数据，在图6-6中画出与非门的电压传输特性曲线，并标出VOH、VOL、VNL、VNH、VN和VT的值。表6-2　测量输入的值和对应的输出值3.测试与非门的平均传输延迟时间1)按74LS20的引脚排列图及图6-7所示电路图的要求连线。2)将输入端连到实验箱上的一个连续脉冲输出插孔中，选择5kHz左右的频率。3)用双踪示波器观察输入VI和输出VO的波形，并将X扫描扩展10倍，分别记

7、录下输出波形VO对应于输入波形VI的两段滞后时间。4)按C4012的引脚名称及图6-7所示电路图的要求连线。图6-7　电路图表6-3　输出波形对应于输入波形的两段滞后时间4.测试简单电路1)按74LS20的引脚排列图及图6-8所示电路图的要求连线。2)按表6-4中的要求提供VI1，用万用表(20V量程)测量VI2端的电压值，并记录于表6-4中。3)分析当使用万用表(5V量程，内阻为20kΩ/V)测量VI2端得到的电压值应为多少。4.测试简单电路图6-8　电路图(五)实验报告及思考题1)整理数据,按各

8、题表格的要求填写测试数据、画出曲线。2)分析测试结果(偏差的原因及解决措施)。3)如何快速判断门电路的功能是否正常？4)如何利用或门、异或门实现对输入信号的控制作用？5)TTL与非门和CMOS与非门的输入端悬空，相当于输入了什么逻辑电平？使用中能否悬空？多余端的最佳处理方法是什么？实验二　组合电路(一)(一)实验目的(二)仪器及器件(三)实验原理(四)实验内容和步骤(五)实验报告及思考题(一)实验目的1)掌握利用给定小规模集成电路(SSI)