数字电路实验讲义.doc

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1、一、课程简介《数字电子技术实验》是配合《数字电子技术》课程而单独开设的一门实践性很强的技术基础课程。学生首先完成基本实验内容，然后进行单独设计电路而完成综合性和设计性实验。二、课程实验目的通过本课程学习使学生获得数字电子技术实验方面的基本知识，基本理论和基本技能。目的在于培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力，提高综合实践能力和创新能力，为今后的专业学习和后续课程的学习打下基础。三、实验方式和基本要求课程重点培养学生在电子技术方面的实践技能。根据课程的性质、任务和要求，通过实验课程的学习应达到如下的基本要求：1.正确使用常用电子设备，掌握示波器、信号发生器、数字万用表、稳压电源

2、等仪器设备的使用方法。2.学会常用集成电路块的识别、使用及检测方法，掌握常用集成电路的参数的测试方法。具备查阅电子器件手册的能力。3.掌握基本的实验测试技术及其常见电路的设计方法，具备电子电路的设计、组装和调试能力，掌握电子系统调试、排错、检错的一般方法。四、实验报告1.每次完成实验后，学生应认真的写出一份完整的实验报告，实验报告内容包括：实验名称、设计电路、简要原理、实验结果与分析、总结和讨论。实验报告采用统一的报告用纸。2.课程结束，学生需写一份课程小结，对课程的评价、建议和要求，自己的收获和体会。五、考试（考核）方法与规定本课程采用平时考核、实验成绩、综合评定学生成绩。平时

3、考核占70%、实验报告占30%。实验成绩分：优、良、中、及格、不及格五级。实验一逻辑门电路的测试一、实验目的1．熟悉数字电路实验箱的使用方法；2．验证与非门、或非门、非门的逻辑功能；3．掌握TTL和CMOS与非门主要参数的测试方法。二、预习要求1.了解TTL和CMOS与非门主要参数的定义和意义。2.熟悉各测试电路，了解测试原理及测试方法。3.熟悉TTL与非门74LS00和CMOS与非门CC4011的外引线排列。三、实验原理与参考电路1.TTL与非门的主要参数TTL与非门具有较高的工作速度、较高的抗干扰能力、较大的输出幅度和负载能力等优点，因而得到了广泛的应用。(1)输出高电平:输

4、出高电平是指与非门有一个以上输入端接地和接低电平时的输出电平值。空载时，必须大于标准的高电平（=2.4V），接有拉电负载时，将下降。测试的电路如图1-1所示。图1-1的测试电路图1-2的测试电路(2)输出低电平：输出低电平是指与非门的所有输入端都接高电平的输出电平值。空载时，必须大于标准的高电平（=0.4V）接有拉电负载时，将上升。测试的电路如图1-2所示。(3)输入短路电流：输入短路电流,是指被测输入端接地，其余输入端悬空时，由被测输入端流出的电流。前级输出低电平时，后级门的就是前级的灌电流负载。一般<1.6mA。测试的电路如图1-3所示。图1-3的测试电路图1-4扇出系数N的

5、测试电路(4)扇出系数N：扇出系数N是指能驱动同类门电路的数目，用以衡量负载的能力。图1-4所示电路能测试输出低电平时，最大允许负载电流，然后求得N=/。一般N>8的与非门才被认为是合格的。2.测量TTL与非门的电压传输特性利用电压传输特性不仅能检查和判断TTL与非门的好坏，还可以从传输特性上直接读出其主要静态参数，如、、、、和[如图1-5（a）所示]。传输特性的测试电路如图1-5（b）所示。图1-5（a）电压传输特性图1-5（b）测试电路从图1-5（a）中可知：开门电平：是保证输出为标准低电平时，允许的最小输入高电平值。一般<1.8V。关门电平：是保证输出为标准高电平时，允许的

6、最大输入低电平值。高电平噪声容限：=低电平噪声容限：=V3.与非门的测试功能与非门的逻辑功能如表1-1所示，只需按真值表逐项验证即可。表1-1TTL与非门功能表ABL001011101110图1-674LS00外引线排列图1-7CC4011外引线排列四、实验内容1.用数字万用表分别测量TTL与非门74LS00在带负载和开路两种情况下的输出高电平和输出低电平。测试电路如图1-1及图1-2所示。2.测试TTL与非门输入短路电流，测试电路如图1-3所示。3.测试与非门输出为低电平时，允许罐入的最大负载电流，然后利用公式N=/求出该与非门的扇出系数。测试电路见图1-4。具体测试方法有二：

7、①输出端全部悬空，逐渐减小电阻，读出仍能保持Vo=0.4v的最大负载电流，即。②输入端全部悬空，输出端用500欧电阻代替（100欧+Rp）。万用表直流电压挡测量Vo，若V≤0.4v，则产品合格。然后再用万用表电流挡测出，通过公式计算出扇出系数。4.测量TTL与非门的电压传输特性曲线。测量电路如图1-5所示。在示波器上用显示X-Y方式观察曲线，并用坐标纸描绘出特性曲线，在曲线上标出、、、，计算和。5.按TTL与非门的真值表逐项验证其逻辑功能。五、实验报告要求1.分别列出记录所测的T