數(shù)字集成電路實驗講義

-PAGE7--PAGE1-數(shù)字電子技術(shù)實驗前言數(shù)字電子技術(shù)是一門實踐性很強的技術(shù)課，必須十分重視加強實驗教學。數(shù)字電子技術(shù)實驗課的目的是進一步鞏固和加強理論知識，培養(yǎng)基本操作技能，提高解決實際問題的能力。隨著數(shù)字電子技術(shù)的高速發(fā)展，中規(guī)模集成電路較以前有更多應用，數(shù)字電路較脈沖電路有更多應用，基于這種情況，有必要對本課程實驗作相應調(diào)整。

為了達到上述目的，根據(jù)數(shù)字集成電路教學大綱及我系實際情況編寫了該實驗指導書。全書共分十二個實驗，每個實驗包括有：實驗目的、實驗器材、實驗內(nèi)容和步驟、實驗報告要求等項目。本書可供非電類專業(yè)使用。在編寫過程中，由于時間倉促，加之本人水平有限，凡有不妥之處，請讀者批評指正。

編者實驗一集成邏輯門電路邏輯功能的測試一、實驗目的1．熟悉數(shù)字邏輯實驗箱的結(jié)構(gòu)、基本功能和使用方法。2．掌握常用非門、與非門、或非門、與或非門、異或門的邏輯功能及其測試方法。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2.萬用表1只3．元器件：74LS00（T065）74LS0474LS5574LS86各一塊導線若干三、實驗說明1．數(shù)字邏輯實驗箱提供5V+0.2V的直流電源供用戶使用。2．連接導線時，為了便于區(qū)別，最好用不同顏色導線區(qū)分電源和地線，一般用紅色導線接電源，用黑色導線接地。3．實驗箱操作板部分K0-K7提供8位邏輯電平開關(guān)，由8個鈕子開關(guān)組成，開關(guān)往上撥時，對應的輸出插孔輸出高電平“1”，開關(guān)往下?lián)軙r，輸出低電平“0”。4．實驗箱操作板部分L0-L7提供8位邏輯電平LED顯示器，可用于測試門電路邏輯電平的高低，LED亮表示“1”，滅表示“0”。四、實驗內(nèi)容和步驟1．測試74LS04六非門的邏輯功能將74LS04正確接入面包板，注意識別1腳位置，按表1-1要求輸入高、低電平信號，測出相應的輸出邏輯電平。

2．測試74LS00四2輸入端與非門邏輯功能將74LS00正確接入面包板，注意識別1腳位置，按表1-2要求輸入高、低電平信號，測出相應的輸出邏輯電平。

3．測試74LS55二路四輸入與或非門邏輯功能將74LS55正確接入面包板，注意識別1腳位置，按表1-3要求輸入信號，測出相應的輸出邏輯電平，填入表中。（表中僅列出供抽驗邏輯功能用的部分數(shù)據(jù)）4．測試74LS86四異或門邏輯功能將74LS86正確接入面包板，注意識別1腳位置，按表1-4要求輸入信號，測出相應的輸出邏輯電平。

五、實驗報告要求1．整理實驗結(jié)果，填入相應表格中，并寫出邏輯表達式。2．小結(jié)實驗心得體會。3．回答思考題若測試74LS55的全部數(shù)據(jù)，所列測試表應有多少種輸入取值組合？實驗二集成邏輯門電路的參數(shù)測試一、實驗目的1．掌握TTL和CMOS與非門主要參數(shù)的意義及測試方法。2．進一步熟悉數(shù)字邏輯實驗箱的基本功能和使用方法。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表2只3．元器件：74LS20（T063）CC4012各一塊2CK114只電阻及導線若干三、實驗說明1．注意正確使用萬用表，必須先調(diào)好檔位再測量，否則易損壞萬用表。2．注意正確識別二極管極性。四、實驗內(nèi)容及步驟1．TTL與非門74LS20靜態(tài)參數(shù)測試（1）導通電源電流ICCL和截止電源電流ICCH。測試電路如圖2-1。注意：74LS20為雙四輸入與非門，兩個門的輸入端應作相同處理。

（2）低電平輸入電流IiL和高電平輸入電流IiH。每一門和每一輸入端都應測試一次。測試電路如圖2-2。（3）電壓傳輸特性。調(diào)節(jié)電位器RW，使Vi從0V向5V變化，逐點測試Vi和VO值，將結(jié)果記錄入表2-1中。根據(jù)實測數(shù)據(jù)作電壓傳輸特性曲線，從曲線上得出VOH、VOL、VON、VOFF、VTH等值，并計算VNL、VNH（提示：在VO變化較快的區(qū)域應多測幾點，有利于繪制特性曲線）。測試電路如圖2-3。

2、CMOS雙四輸入與非門CC4012靜態(tài)參數(shù)測試將CC4012正確插入面包板，測電壓傳輸特性。測試電路如圖2-4，方法同上。將結(jié)果記錄入表2-2中。根據(jù)實測數(shù)據(jù)作電壓傳輸特性曲線，從曲線上得出VOH、VOL、VON、VOFF、VTH等值，并計算VNL、VNH。若將三個多余輸入端懸空測試一次，結(jié)果正確嗎？五、實驗報告要求1．列表整理出各參數(shù)的測試值，并與規(guī)范值相比較，判斷所測電路性能的好壞。2．畫出兩條電壓傳輸特性曲線，從曲線中讀出各有關(guān)參數(shù)值。比較TTL與CMOS門電路電壓傳輸特性曲線的異同。3．回答思考題1）測量TTL與非門輸出低電平時為何要加負載？圖2-3中R選用360Ω是什么道理？若R很小會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？2）TTL與非門輸入端懸空為什么可以當作輸入為“1”？CMOS與非門多余輸入端可以懸空嗎？3）討論TTL或非門閑置輸入端的處置方法。4）實驗中所得ICCL和ICCH為整個器件值，試計算單個門電路的ICCL和ICCH。5）CC4012的電源范圍為3-18V，若VDD=15V，則其VOH、VOL、VTH應為多少？實驗三SSI組合邏輯電路的實驗分析一、實驗目的1．掌握組合邏輯電路的實驗分析方法。2．驗證半加器、全加器的邏輯功能。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表1只3．元器件：74LS00（T065）74LS20（T063）各一塊74LS5574LS86各一塊導線若干三、實驗說明注意按圖接線，千萬不要將兩個門電路的輸出端誤接在一起。想想為什么？四、實驗內(nèi)容和步驟1．測試圖3-1電路的邏輯功能按圖3-1接線。按表3-1要求輸入信號，測出相應的輸出邏輯電平，并填入表中。分析電路的邏輯功能，寫出邏輯表達式。2．測試圖3-2電路的邏輯功能按圖3-2接線。按表3-2要求輸入信號，測出相應的輸出邏輯電平，并填入表中。分析電路的邏輯功能，寫出邏輯表達式。3．測試用異或門、非門和與或非門組成的電路的邏輯功能按圖3-3接線。按表3-3要求輸入信號，測出相應的輸出邏輯電平，并填入表中。分析電路的邏輯功能，寫出邏輯表達式。4．在圖3-3電路中，若故意使74系列TTL邏輯門電路的電源電壓接觸不良或串聯(lián)一個大電阻，使電源電壓超出5V±0.25V范圍，會怎樣？試試看。五、實驗報告要求1．整理實驗結(jié)果，填入相應表格中，寫出邏輯表達式，并分析各電路的邏輯功能。2．總結(jié)用實驗來分析組合邏輯電路功能的方法。實驗四變量譯碼器一、實驗目的1．掌握MSI組合電路變量譯碼器的實驗分析方法。2．熟悉中規(guī)模集成三線—八線譯碼器的應用。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表1只3．元器件：74LS20（T063）一塊74LS138一塊導線若干三、實驗內(nèi)容和步驟1．利用數(shù)字邏輯實驗箱測試74LS138譯碼器的邏輯功能，并記錄實驗數(shù)據(jù)。請在預習時自行擬出實驗步驟，列出表述其功能的真值表（包括所有輸入端的功能）。2．用74LS138及與非門設(shè)計一個三變量多數(shù)表決電路，要求畫出邏輯電路圖，擬出實驗步驟，正確接線并測試電路的邏輯功能，列出表述其功能的真值表，記錄實驗數(shù)據(jù)。若G1端接地，會怎樣？請測試。四、實驗報告要求1．列出具體實驗步驟。2．整理實驗測試結(jié)果，說明74LS138譯碼器的功能。3．畫出用74LS138及與非門構(gòu)成的多數(shù)表決電路的邏輯電路圖，列出真值表，求出邏輯表達式。若G1端接地，結(jié)果如何？4．思考題1）74LS138譯碼器的輸出方式是什么？即“譯中”為什么電平？2）試說明G1、輸入端的作用。實驗五數(shù)據(jù)選擇器一、實驗目的1．掌握MSI組合邏輯電路數(shù)據(jù)選擇器的實驗分析方法。2．了解中規(guī)模集成八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS151的應用。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表1只3．元器件：74LS00（T065）74LS04各1塊74LS20（T063）74LS151各1塊導線若干三、實驗內(nèi)容和步驟1．利用數(shù)字邏輯實驗箱測試74LS151八選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能，并記錄實驗數(shù)據(jù)。請在預習時自行擬出實驗步驟，列出表述其功能的功能表，要包括所有輸入端的功能。2．交通燈有紅、黃、綠三色。只有當其中一只亮時為正常，其余狀態(tài)均為故障。試設(shè)計一個交通燈故障報警電路。要求用74LS151及輔助門電路實現(xiàn)，設(shè)計出邏輯電路圖，擬出實驗步驟，接線并檢查電路的邏輯功能，列出表述其功能的真值表，記錄實驗數(shù)據(jù)。3．有一密碼電子鎖，鎖上有四個鎖孔A、B、C、D，當按下A和D、或A和C、或B和D時，再插入鑰匙，鎖即打開。若按錯了鍵孔，當插入鑰匙時，鎖打不開，并發(fā)出報警信號。要求用74LS151及輔助門電路實現(xiàn)，設(shè)計出邏輯電路圖，擬出實驗步驟，接線并檢查電路的邏輯功能，列出表述其功能的真值表，記錄實驗數(shù)據(jù)。注：可選作步驟2或3中的任一個。若S端懸空，會怎樣？請測試。四、實驗報告要求1．列出具體實驗步驟，整理實驗測試結(jié)果，說明74LS151八選一的功能。2．列出具體實驗步驟，畫出用74LS151及輔助門電路構(gòu)成的設(shè)計電路圖，列出真值表，求出邏輯表達式。若S端懸空，結(jié)果如何？實驗六XJ4328型二蹤示波器的使用一、實驗目的1．熟悉二蹤示波器（XJ4328）的基本工作原理和使用方法。2．學會用示波器測量脈沖波形的幅度、周期、脈沖寬度等參數(shù)。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．二蹤示波器XJ43281臺3．導線、探頭若干三、實驗內(nèi)容和步驟1．示波器調(diào)整（1）時基線的調(diào)節(jié)將各控制開關(guān)按表6-1的要求置位，接通電源，尋找掃描線。如果看到光點或掃描線，可調(diào)整“INTEN”輝度使光點或掃描線的亮度適當。如果找不到光點或掃描線，調(diào)節(jié)水平位移或垂直位移，把光點或掃描線移至熒光屏的中心位置。若光點很大或掃描線很粗，可進一步調(diào)節(jié)“FOCUS”聚焦旋鈕，使光點變小或掃描線變細，即使清晰度提高。（2）將掃描速度開關(guān)“t/div”依次撥至0.2S/div檔和0.5uS/div檔，觀察熒光屏上光點掃描的情況，兩者的光跡有何分別？2．單蹤顯示、觀察示波器校準信號在上述的基礎(chǔ)上，用探頭“×10”檔，從CH1輸入端加入被測頻率為1KHZ，幅度為0.2V的校準信號。將CH1輸入耦合開關(guān)置于“AC”位置，調(diào)節(jié)“V/div”為“50mV”、“t/div”為“1mS”，并把“VARIABLE微調(diào)”旋鈕轉(zhuǎn)至“CAL校準”位置。此時屏幕上將顯示幅度為4格、周期為1格的方波。（1）當觸發(fā)極性開關(guān)撥至“+”和“—”時，分別觀察所顯示的波形各是從什么邊沿開始掃描的，調(diào)節(jié)“LEVEL電平”旋鈕，觀察波形有何變化？恢復原位“+”。（2）把觸發(fā)方式開關(guān)置于“NORM常態(tài)”，調(diào)節(jié)“LEVEL電平”旋鈕，觀察該旋鈕對顯示波形有何影響？恢復原位“AUTO自動”。（3）將探頭選擇“×1”檔，觀察此時波形的顯示情況，調(diào)節(jié)“Ｖ/div”使波形能正常顯示?；謴驮弧啊?0”檔。（4）將“PULL×10”水平擴展開關(guān)拉出，觀察此時波形的顯示情況，調(diào)節(jié)“t/div”使波形能正常顯示?；謴驮话聪聽顟B(tài)。（5）將“t/div”和“V/div”開關(guān)置于校準位置，測量并記錄被測波形的高電平、低電平以及周期和脈寬。3．單蹤顯示觀測數(shù)字邏輯實驗箱中高頻連續(xù)脈沖的波形，測量并記錄被測波形的高電平、低電平，周期和脈寬的變化范圍。四、實驗報告要求1．記錄實驗中觀察到的現(xiàn)象、波形并將有關(guān)參數(shù)標在圖上。2．討論“觸發(fā)極性開關(guān)（+、—）”、“電平”開關(guān)對波形顯示的作用。3．回答思考題1）“常態(tài)”、“自動”二種觸發(fā)方式有什么區(qū)別？2）電壓測量時，為何要將開關(guān)“V/div”的“微調(diào)”旋至“校準”，時間測量時，為何要將開關(guān)“t/div”的“微調(diào)”旋至“校準”？實驗七觸發(fā)器一、實驗目的1．學會測試觸發(fā)器邏輯功能的方法。2．進一步熟悉RS觸發(fā)器、集成JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式。3．熟悉數(shù)字邏輯實驗箱中單脈沖和連續(xù)脈沖發(fā)生器的使用方法。參看附錄一。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表1只3．二蹤示波器XJ43281臺4．元器件：74LS00（T065）1塊74LS741塊74LS761塊導線若干三、實驗說明1．如何用二蹤示波器XJ4328按時間對應關(guān)系同時顯示兩個信號？請預習附錄二相關(guān)內(nèi)容。2．74系列產(chǎn)品抗干擾能力很差，不用的輸入控制端不可懸空，要接固定高電平。可通過一個幾KΩ電阻接5V電源，也可利用實驗箱上的邏輯電平開關(guān)。四、實驗內(nèi)容和步驟1．基本RS觸發(fā)器邏輯功能測試利用數(shù)字邏輯實驗箱測試由與非門組成的基本RS觸發(fā)器的邏輯功能，將測試結(jié)果記錄在表7-1中。2．集成JK觸發(fā)器74LS76邏輯功能測試（1）直接置0和置1端的功能測試

（2）JK觸發(fā)器邏輯功能的測試按表7-3測試并記錄JK觸發(fā)器的邏輯功能（表中CP信號由實驗箱操作板上的單次脈沖發(fā)生器P+提供，手按下產(chǎn)生0→1，手松開產(chǎn)生1→0）。(3)JK觸發(fā)器計數(shù)功能測試使觸發(fā)器處于計數(shù)狀態(tài)（J=K=1），CP信號由實驗箱操作板中的連續(xù)脈沖（矩形波）發(fā)生器提供，可分別用低頻(f=1~10HZ)和高頻（f=20~150KHZ）兩檔進行輸入，同時用實驗箱上的LED電平顯示器和XJ4328型二蹤示波器觀察工作情況，記入表7-4。高頻輸入時，記錄CP與Q的工作波形，并回答：Q狀態(tài)更新發(fā)生在CP的哪個邊沿？Q和CP信號的周期有何關(guān)系？若R=0會怎樣？

3．集成D觸發(fā)器74LS74邏輯功能測試（1）D觸發(fā)器邏輯功能的測試按表7-5測試并記錄D觸發(fā)器的邏輯功能（表中CP信號由實驗箱操作板上的單次脈沖發(fā)生器P+提供）。(2)D觸發(fā)器計數(shù)功能測試使觸發(fā)器處于計數(shù)狀態(tài)（D=），CP端由實驗箱操作板中的連續(xù)脈沖（矩形波）發(fā)生器提供，可分別用低頻(f=1~10HZ)和高頻（f=20~150KHZ）兩檔進行輸入，分別用實驗箱上的LED電平顯示器和SR8雙蹤示波器觀察工作情況，記錄CP與Q的工作波形，并回答：Q狀態(tài)更新發(fā)生在CP的哪個邊沿？Q和CP信號的周期有何關(guān)系？若會怎樣？四、實驗報告要求1．畫出實驗測試電路，整理實驗測試結(jié)果，列表說明，回答所提問題，畫出工作波形圖。2．比較各種觸發(fā)器的邏輯功能及觸發(fā)方式。3．回答思考題1）一個帶直接置0/1端的JK觸發(fā)器置為0或1有哪幾種方法？2）一個帶直接置0/1端的D觸發(fā)器置為0或1有哪幾種方法實驗八SSI計數(shù)器一、實驗目的1．學習計數(shù)器邏輯功能的測試方法。2．熟悉SSI計數(shù)器（異步三位二進制加/減法及十進制加法）的工作原理。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表1只3．二蹤示波器XJ43281臺4．元器件：74LS00（T065）1塊74LS762塊導線若干三、實驗內(nèi)容和步驟1．異步二進制加法計數(shù)器（1）按圖8-1接線，組成一個三位異步二進制加法計數(shù)器，CP信號可利用數(shù)字邏輯實驗箱上的單次脈沖發(fā)生器或低頻連續(xù)脈沖發(fā)生器，清0信號RD由邏輯電平開關(guān)控制，計數(shù)器的輸出信號接LED電平顯示器，按表8-1進行測試并記錄。若CP信號接邏輯電平開關(guān)，利用手撥動開關(guān)產(chǎn)生0和1，結(jié)果會怎樣？為什么？（2）在CP端加高頻連續(xù)脈沖，用示波器觀察各觸發(fā)器輸出端的波形，并按時間對應關(guān)系畫出CP、Q1、Q2、Q3端的波形。2．異步二進制減法計數(shù)器在預習時畫出用JK觸發(fā)器構(gòu)成的三位異步二進制減法計數(shù)器的邏輯電路圖。按圖接線，然后按步驟1所述內(nèi)容進行測試。結(jié)果記錄入表8-2。3．異步十進制加法計數(shù)器（1）按圖8-2接線，組成一個異步十進制加法計數(shù)器，CP信號可利用數(shù)字邏輯實驗箱上的單次脈沖或低頻連續(xù)脈沖發(fā)生器，清0信號RD由邏輯電平開關(guān)控制，各觸發(fā)器的輸出端及進位輸出端分別接到LED電平顯示插孔，按表8-3進行測試并記錄。若斷開J2=Q4這條線，結(jié)果又如何？（2）在CP端加高頻連續(xù)脈沖，用示波器觀察各觸發(fā)器輸出端的波形，并按時間對應關(guān)系畫出CP、Q1、Q2、Q3、Q4、Z端的波形。四、實驗報告要求1．畫出實驗電路，整理實驗測試結(jié)果，列表說明，回答所提問題，畫出工作波形圖。2．比較二進制加/減法計數(shù)器的異同點。實驗九MSI計數(shù)器的應用一、實驗目的1．熟悉中規(guī)模集成電路計數(shù)器的功能及應用。2．進一步熟悉數(shù)字邏輯實驗箱中的譯碼顯示功能。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表1只3．元器件：74LS00（T065）一塊74LS20（T063）一塊74LS161一塊導線若干三、實驗內(nèi)容和步驟用74LS161及輔助門電路實現(xiàn)一個2~N~16任意進制計數(shù)器：

以N=10為例，請在預習時分別設(shè)計相應電路，自行擬出實驗步驟。分別安裝并觀察計數(shù)器的功能。1．列出表述其功能的計數(shù)狀態(tài)順序表（參考表9-1的格式），記錄實驗數(shù)據(jù)?？衫脤嶒炏渖系牡皖l連續(xù)脈沖作CP，LED譯碼顯示電路指示輸出狀態(tài)。

2．利用實驗箱上的高頻連續(xù)脈沖作CP，用示波器觀察QD、QC、QB、QA的波形，并按時間對應關(guān)系記錄下來。四、實驗報告要求1．整理實驗測試結(jié)果，以N=10為例，分別畫出電路圖，列出計數(shù)狀態(tài)順序表，畫出工作波形。2．回答思考題1）74LS161的置0端和置數(shù)端的工作情況有何不同？2）若要求計數(shù)器具有暫時停止計數(shù)、過一段時間再繼續(xù)計數(shù)的功能，有哪幾種方法可以實現(xiàn)?

實驗十計數(shù)、譯碼、顯示綜合實驗一、實驗目的1．熟悉中規(guī)模集成電路計數(shù)器的功能及應用。2．熟悉中規(guī)模集成電路譯碼器的功能及應用。3．熟悉LED數(shù)碼管及其驅(qū)動電路的工作原理。4．初步學會綜合安裝調(diào)試的方法。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表1只3．元器件：74LS902塊74LS49（或74LS249）1塊共陰型LED數(shù)碼管1塊導線若干三、實驗內(nèi)容和步驟用集成計數(shù)器74LS90分別組成8421碼十進制和六進制計數(shù)器，然后連接成一個60進制計數(shù)器（6進制為高位、10進制為低位）。其中10進制計數(shù)器用實驗箱上的LED譯碼顯示電路顯示（注意高低位順序及最高位的處理），6進制計數(shù)器由自行設(shè)計、安裝的譯碼器、數(shù)碼管電路顯示，這樣組成一個60進制的計數(shù)、譯碼、顯示電路。用實驗箱上的低頻連續(xù)脈沖作為計數(shù)器的計數(shù)脈沖，通過數(shù)碼管觀察計數(shù)、譯碼、顯示電路的功能是否正確。建議：每一小部分電路安裝完后，先測試其功能是否正確，正確后再與其它電路相連。四、實驗報告要求1．畫出60進制計數(shù)、譯碼、顯示的邏輯電路圖。2．說明實驗步驟。3．簡要說明數(shù)碼管自動計數(shù)顯示的情況。（可列省略中間某些計數(shù)狀態(tài)的計數(shù)狀態(tài)順序表說明）4．根據(jù)實驗中的體會，說明綜合安裝調(diào)試較復雜中小規(guī)模數(shù)字集成電路的方法。5．回答思考題1）共陰、共陽LED數(shù)碼管應分別配用何種輸出方式的譯碼器？2）該如何確定數(shù)碼管驅(qū)動電路中的限流電阻值？3）如果60進制計數(shù)器采用高位接10進制、低位接6進制的方式，計數(shù)順序又如何？可列省略中間某些狀態(tài)的計數(shù)狀態(tài)順序表說明。實驗十一利用TTL集成邏輯門構(gòu)成脈沖電路一、實驗目的1．掌握用集成門構(gòu)成多諧振蕩器和單穩(wěn)電路的基本工作原理。2．了解電路參數(shù)變化對振蕩器波形的影響。3．了解電路參數(shù)變化對單穩(wěn)電路輸出脈沖寬度的影響。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表1只3．二蹤示波器XJ43281臺4．元器件：74LS00（T065）1塊1.2K電位器1只電阻、電容、導線若干三、實驗內(nèi)容和步驟1．多諧振蕩器按圖11-1接線。用示波器觀察Vi1、Vo1、Vi2、Vo的波形。按時間對應關(guān)系記錄下來，測出振蕩器輸出波形的周期：T=按圖11-2接線。經(jīng)檢查無誤后方可接通電源。（1）用示波器觀察Vi1、Vi2、Vo2、Vi3、Vo的波形，按時間對應關(guān)系記錄下來。（2）改變電位器的阻值，用示波器觀察振蕩周期的變化趨勢，計算出該振蕩器振蕩周期的變化范圍，并換算成振蕩頻率：Tmin=Tmax=fmin=fmax=3．積分型單穩(wěn)電路（1）按圖11-3接線，用實驗箱上的高頻連續(xù)脈沖作為輸入信號Vi1。（2）若波形顯示不正常，可調(diào)整輸入波形為一定脈沖寬度和頻率，用示波器觀察Vi1、Vo1、Vi2、Vo的波形，按時間對應關(guān)系記錄下來，測出輸出脈沖的寬度：tp1=（3）將圖11-3再加一級非門輸出，兩種電路的輸出波形質(zhì)量有無不同？將電容改為0.01uF，再測量電路輸出脈沖的寬度：tp2=四、實驗報告要求1．畫出實驗電路及相應的波形圖，整理各測量結(jié)果。2．將實驗所得數(shù)據(jù)與理論計算值相比較，分析不一致的原因。3．總結(jié)歸納元件參數(shù)的改變對電路參數(shù)的影響。4．回答思考題1）振蕩器輸出波形的周期主要由什么決定？2）單穩(wěn)電路中電阻如果取得過大，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？實驗十二555時基電路一、實驗目的1．熟悉555時基電路邏輯功能的測試方法。2．熟悉555時基電路的工作原理及其應用。二、實驗器材1．數(shù)字邏輯實驗箱DSB-31臺2．萬用表2只3．二蹤示波器XJ43281臺4．元器件：NE5551塊，電阻、電容、導線若干三、實驗內(nèi)容和步驟1．555時基電路邏輯功能測試（1）按圖12-1接線，將R端接實驗箱的邏輯電平開關(guān)，輸出端OUT接LED電平顯示，用萬用表測放電管輸出端DIS，檢查無誤后，方可進行測試。（注：放電管導通時燈滅，因是輸出狀態(tài)是低電平；放電管截止時燈也滅，因為是高阻狀態(tài)。所以不能用電平顯示而要用萬用表的電壓檔來判斷其狀態(tài)）(2)按表12-1進行測試，改變RW1和RW2的阻值，觀察狀態(tài)是否改變。（3）按表12-2測試，將結(jié)果記錄下來，用萬用表測出TH和TR端的轉(zhuǎn)換電壓，與理論值2/3Vcc和1/3Vcc比較，是否一致？

（注：表中某步驟若狀態(tài)未轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換電壓一欄填X）2．555時基電路的應用用555時基電路設(shè)計一個多諧振蕩器，頻率不限（可為1KHZ）。若為高頻振蕩器，用示波器觀察得到的矩形波；低頻則用電平顯示。四、實驗報告要求1．整理實驗數(shù)據(jù)，將結(jié)果列表說明，回答相關(guān)問題。2．總結(jié)555時基電路的邏輯功能。3．回答思考題1）55時基電路的TH、TR、R端分別采用什么觸發(fā)方式？2）55時基電路中，CO端的作用？3）若電路圖12-1中電源電壓采用+12V，則表12-2中數(shù)據(jù)又如何？此時輸出OUT的高低電平為何值？

附錄1DSB-3型數(shù)字邏輯實驗箱一、實驗箱結(jié)構(gòu)附圖1-1為實驗箱結(jié)構(gòu)示意圖，整個面板分成三部分，即多孔實驗插座板部分；操作板部分；多路電源部分。由于這三部分組合在一塊面板上，使實驗時電源線、各種脈沖信號線與插座板上實驗線路的連接方便可靠。附圖1-1實驗箱面板結(jié)構(gòu)示意圖

現(xiàn)將各部分分別介紹如下：1．多孔實驗插座板部分插座扳的結(jié)構(gòu)如附圖1-2所示。它由兩排64列彈性接觸簧片組成。每個簧片有5個觸孔，這些觸孔在電氣上是互連的，觸孔之間及簧片之間均為雙立直插式集成電路的標準間距。因此，適合于插入各種雙立直插式集成電路，亦可插入引腳直徑：Ф0.5-0.6mm的任何元器件。當集成電路插入兩行簧片之間時，空余的插孔可供集成電路各引腳的輸入、輸出或互聯(lián)。上下各兩排雙行的插孔是供接入電源線及地線用的。每行共有5×10個插孔。每半行插孔之間相互連通，這對于需要多電源供電的線路實驗提供了很大的方便。本實驗箱具有6塊128線多孔實驗插座板。每塊插座扳可插入8塊14腳或16腳雙立直插式組件。注意電路連線一定要用硬接線。（Ф0.5~0.6mm單芯塑料導線）附圖1-2實驗插座板示意圖2．操作板部分本實驗箱提供各種顯示方式（數(shù)碼顯示、電平顯示）和信號源（邏輯電平、單脈沖、低/高頻連續(xù)脈沖、正弦波），基本不需要借助其它儀器即可以滿足數(shù)字邏輯電路靜態(tài)功能的實驗要求。2.14位二一十進制7段譯碼顯示器安裝在操作部分的中間部位，由帶驅(qū)動電路的發(fā)光二級管組成。一組電路如附圖1-4所示。電平信號在輸入（出）插孔板上L0~L7的插孔輸入。輸入高電平時，對應的發(fā)光二極管亮，表示邏輯“1”；輸入低電平時，發(fā)光二極管不亮，表示邏輯“0”；無輸入信號時發(fā)光二極管也不亮。該顯示器的電源與+5V電源在內(nèi)部已接通。2.38位邏輯開關(guān)安裝在操作部分的下部，由8個鈕子開關(guān)組成。電路如附圖1-5所示。開關(guān)往上拔時，對應的輸出插孔輸出高電平“1”；開關(guān)往下?lián)軙r，輸出低電平“o”。“o”、“1”信號在輸入（出）插孔板的K0～K7插孔輸出。邏輯開關(guān)的電源與+5v電源在內(nèi)部已接通。注意：由于機械接觸抖動，往往在幾十毫秒內(nèi)會使輸出電平出現(xiàn)多次抖動，某些情況下不宜直接驅(qū)動電路。（如不宜作CP信號）2.4四組單次脈沖發(fā)生器安裝在邏輯開關(guān)的右邊。當按、放一次按紐“P”時，可在P+、P—端同時產(chǎn)生正極性和負極性單次脈沖。電路如附圖1-6所示。單次脈沖分別在輸入（出）插孔板上對應的P+、P—插孔輸出。單脈沖發(fā)生器的電源與+5V電源在內(nèi)部已接通。由于采用了防抖動電路，輸出電平是無抖動的。2.5連續(xù)脈沖發(fā)生器它是一個基本多諧振蕩器。電路如附圖1-7所示。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)“K”的轉(zhuǎn)換，能產(chǎn)生1～10Hz及20～150KHZ左右的脈沖信號，脈沖頻率和寬度在上述范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。脈沖主頻信號在輸入（出）插孔板上輸出，在主頻信號的左邊插孔可輸出主頻頻率的2、4、8、16的同步分頻信號，連續(xù)脈沖發(fā)生器的電源內(nèi)部已連通。2.6正弦波發(fā)生器它能產(chǎn)生1KHZ左右的正弦波。電路如附圖1-8所示。為配合模擬電路實驗而設(shè)置。正弦波信號在輸（入）出插孔板上標有“~”符號的插孔輸出。其正負5V電源內(nèi)部已連通。3．多路電源部分為配合數(shù)字邏輯、摸擬電路實驗的需要，本實驗箱配置了4路直流穩(wěn)壓電源：兩路固定電壓輸出±5V電源；另兩路是±10～15V連續(xù)可調(diào)跟蹤式電源，是運算放大器的理想電源。如附圖1-9所示。在做實驗時，四路電源分別用箱內(nèi)配備的專用線引出，+5V電源也可在輸入（出）插孔板的兩端的插孔輸出，面板上的“5V輸出”是供邏輯脈沖測試筆用的電源。注意在使用中電源電壓不允許超過額定值，極性不能接反，否則會損壞集成電路，甚至損壞實驗箱內(nèi)的電路。

輸出電壓范圍＋5V電源+5V±0.2V-5V電源-5V±0.2V±15V跟蹤式電源±10~15V±0.1V最大輸出電流＋5V電源1.5A-5V電源0.5A ±15V跟蹤式電源0.5A電網(wǎng)調(diào)整率0.1%（外電網(wǎng)電壓220V±10%）負載調(diào)整率2%（負載從0至滿載）

二、集成電路接線技巧由實驗箱的結(jié)構(gòu)可知，多孔實驗插座板是進行電路實驗的關(guān)鍵部分，由于不需焊接，因此，元器件可以反復使用，利用率高，而且實驗時操作方便。為了合理使用實驗插座板，下面介紹一些接線技巧。1．為了便于布線和檢查故障，最好所有集成電路按同一方向插入，不要為了縮短導線長度而把集成電路倒插或反插。2．由于新的集成電路引腳往往不是直角而有些向外偏，因此，在插入前須先用鑷子把引腳向內(nèi)彎好，使2排間距離恰為7.5mm。拆卸集成電路應用U型夾，夾住組件的兩頭，把組件拔出來。切勿用手拔組件，也可用小解錐對撬。因為一般組件在插座板上接插得很緊，如果用手拔，不但費力，而且易把管腳弄彎，甚至損壞。3．整齊的布線極為重要，它不但使檢查、更換組件方便，而且使線路可靠。布線時，應在組件周圍布線，并使導線不要跨過集成電路。同時應設(shè)法使引線盡量不去覆蓋不用的孔，且應貼近插座板表面。在滿足上述要求條件下，盡可能使引線短些。為了布線整潔，便于檢查，應采用不同顏色的引線來區(qū)分不同性質(zhì)的信號。在布線密集的情況下，鑷子對于嵌線和拆線是很有用的。在截取引線時，用小剪刀斜放著截取，使導線斷面呈尖頭。截取長度必須適當，引線兩端絕緣包皮可用小剪刀或剝線鉗剝?nèi)?－4mm為宜。一根引線經(jīng)過多次使用后，線頭易彎曲，以致很難再插入插座板孔內(nèi)，因此必須把它弄直，不然干脆把它剪去，重新剝出一個線頭。4．布線的順序通常是首先接電源線和地線，再把不用的輸入端通過一只1K的電阻接到電源正極或地線上，然后接輸入線、輸出線及控制線。尤其要注意對那些尚未熟悉的集成電路，把它們接到電源和地線之前，必須反復核對管腳連接圖，以免損壞組件。三、使用注意事項1．如需進行電路接線，必須斷開操作板與插座板連接的“VCC”連線，以免帶電操作。2．組件輸出切勿與電源線或地線短路。3．實驗完畢后，整理數(shù)據(jù)，經(jīng)指導老師審閱、同意后，再將電路連線拆除，并整理好放在實驗箱內(nèi)。輸出電壓范圍＋5V電源+5V±0.2V -5V電源-5V±0.2V ±15V跟蹤式電源±10~15V±0.1V最大輸出電流＋5V電源1.5A -5V電源0.5A ±15V跟蹤式電源0.5A電網(wǎng)調(diào)整率0.1%（外電網(wǎng)電壓220V±10%）負載調(diào)整率2%（負載從0至滿載）四、集成電路接線技巧由實驗箱的結(jié)構(gòu)可知，多孔實驗插座板是進行電路實驗的關(guān)鍵部分，由于不需焊接，因此，元器件可以反復使用，利用率高，而且實驗時操作方便。為了合理使用實驗插座板，下面介紹一些接線技巧。1．為了便于布線和檢查故障，最好所有集成電路按同一方向插入，不要為了縮短導線長度而把集成電路倒插或反插。2．由于新的集成電路引腳往往不是直角而有些向外偏，因此，在插入前須先用鑷子把引腳向內(nèi)彎好，使2排間距離恰為7.5mm。拆卸集成電路應用U型夾，夾住組件的兩頭，把組件拔出來。切勿用手拔組件，也可用小解錐對撬。因為一般組件在插座板上接插得很緊，如果用手拔，不但費力，而且易把管腳弄彎，甚至損壞。3．整齊的布線極為重要，它不但使檢查、更換組件方便，而且使線路可靠。布線時，應在組件周圍布線，并使導線不要跨過集成電路。同時應設(shè)法使引線盡量不去覆蓋不用的孔，且應貼近插座板表面。在滿足上述要求條件下，盡可能使引線短些。為了布線整潔，便于檢查，應采用不同顏色的引線來區(qū)分不同性質(zhì)的信號。在布線密集的情況下，鑷子對于嵌線和拆線是很有用的。在截取引線時，用小剪刀斜放著截取，使導線斷面呈尖頭。截取長度必須適當，引線兩端絕緣包皮可用小剪刀或剝線鉗剝?nèi)?－4mm為宜。一根引線經(jīng)過多次使用后，線頭易彎曲，以致很難再插入插座板孔內(nèi)，因此必須把它弄直，不然干脆把它剪去，重新剝出一個線頭。4．布線的順序通常是首先接電源線和地線，再把不用的輸入端通過一只1K的電阻接到電源正極或地線上，然后接輸入線、輸出線及控制線。尤其要注意對那些尚未熟悉的集成電路，把它們接到電源和地線之前，必須反復核對管腳連接圖，以免損壞組件。五、使用注意事項1．如需進行電路接線，必須斷開操作板與插座板連接的“VCC”連線，以免帶電操作。2．組件輸出切勿與電源線或地線短路。3．實驗完畢后，整理數(shù)據(jù)，經(jīng)指導老師審閱、同意后，再將電路連線拆除，并整理好放在實驗箱內(nèi)。附錄2：XJ4328型二蹤示波器使用簡介一、概述XJ4328型二蹤示波器系便攜式通用小型示波器。它的頻帶寬度為DC：0-15MHz，AC：10Hz-15MHz。本儀器為普遍適用的寬頻帶脈沖示波器，因此可供通訊、廣播、電視、雷達、電子計算機以及物理、機械、化學、電子等工業(yè)作定性、定量觀測之用。本儀器能觀察和測量二種不同電信號的瞬間過程，它不僅可以在屏幕上顯示兩種不同的電信號，以提供進行對比、分析、研究外，而且可以顯示信號迭加后的波形，儀器還可以任意選擇某通道獨立工作，進行單蹤顯示。二、面板上各控制件的作用1．顯示部分(1)“POWER”電源開關(guān)：控制儀器的總電源開關(guān)，當開關(guān)接通“ON”后，指示燈亮，表示已接通電源。(2)“INTEN”輝度電位器：用于調(diào)節(jié)波形或光點的亮度，順時針轉(zhuǎn)動時，亮度增加，反時針轉(zhuǎn)動時，亮度減弱直至顯示亮度消失。(3)“FOCUS”聚焦電位器：用于調(diào)節(jié)波形或光點的清晰度。(4)“校準信號”探極輸出：幅度為0.2Vp-p、頻率為１KHz的方波校準信號由此輸出，用以校對靈敏度和掃描速度。(5)⊥插座：作為儀器的測量接地裝置。2．垂直方向系統(tǒng)(1)“VERTICALMODE”垂直方式開關(guān)此開關(guān)用以轉(zhuǎn)換五種顯示方式：“CH1”，單獨顯示CH1通道信號；“ALT”交替，兩個通道信號交替工作，一般在頻率較高時使用，因交替頻率高，借助示波管的余輝在屏幕上能同時顯示信號；“CHOP”斷續(xù)，兩個通道信號用打點的方法同時顯示，一般在頻率較低時使用，可避免二個信號不能同時顯示的不足；“ADD”相加，顯示兩通道輸入信號的和；“CH2”，單獨顯示CH2通道信號，當水平方式開關(guān)處于“X-Y”時，處于X-Y方式。(2)輸入耦合開關(guān)“⊥-AC-DC”有三個位置：“ＤＣ”，能觀察到包括直流分量在內(nèi)的輸入信號；“ＡＣ”，能耦合交流分量，隔斷輸入信號中的直流成份；“⊥”，表示輸入端內(nèi)部接地，這時顯示時基線，可檢查地電位（或“０”電平）的顯示位置，作測試時參考用。(3)“Ｖ/div”靈敏度開關(guān)靈敏度開關(guān)是選擇垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的粗調(diào)裝置，從5mV/div--5V/div，分１0檔。(4)“VARIABLE”微調(diào)可微調(diào)顯示波形的幅度。當順時針方向旋到底，并聽到“咔嚓”一聲開關(guān)響時，為“CAL”校準位置，可按“V/div”靈敏度開關(guān)所指示的標稱值讀取被測信號的幅值。(5)“POSITION↑↓”垂直移位電位器調(diào)節(jié)此旋鈕，可使被觀察信號沿垂直方向移動。（6）CH1（X）T和CH2（Y）輸入插座

被測信號是由此直接或經(jīng)探頭輸入。3．水平方向系統(tǒng)(1)“t/div”掃描速度選擇掃描速度（屏幕上光點在Ｘ軸方向移動的速度），0.5μS/div-0.2S/div,共分１8檔。(2)“VARIABLE”微調(diào)可微調(diào)掃描速度。當順時針方向旋到底，并聽到“咔嚓”一聲開關(guān)響時，為“CAL”校準位置，可按“t/div”掃描速度所指示的標稱值讀取被測信號的時間間隔。(3)“PULL×10”水平擴展開關(guān)系推拉式開關(guān)。在推（按下）的位置是正常位置，在拉出時，掃描加速10倍。此時，X的偏轉(zhuǎn)每格代表的時間僅為掃描速度開關(guān)所標值的十分之一。(4)“POSITION→←”水平移位電位器調(diào)節(jié)此旋鈕，可使被觀察信號沿水平方向移動。(5)“LEVEL”電平用于選擇輸入信號波形的觸發(fā)點，使之在需要的電平上觸發(fā)掃描。當順時針方向旋至“LOCK”鎖定位置，觸發(fā)點將自動處于被測波形的中心電平附近。(6)觸發(fā)方式開關(guān)①觸發(fā)（同步）信號源：“INT”內(nèi)，掃描的觸發(fā)信號取自“CH1”或“CH2”通道被測信號；“EXT”外，觸發(fā)信號取自“EXTTRIGINPUT”外觸發(fā)輸入的外部信號。②觸發(fā)（同頻）極性：“＋”、“－”開關(guān)，用以選擇觸發(fā)信號的上升部分或下降部分來對掃描進行觸發(fā)。“＋”：掃描是以觸發(fā)信號波形的上升部分進行觸發(fā)，使掃描啟動?！埃保簰呙枋且杂|發(fā)信號波形的下降部分進行觸發(fā)，使掃描啟動。③觸發(fā)方式：“AUTO”自動，掃描處于自激狀態(tài)，即使沒有輸入信號，也能見到掃描線；“NORM”常態(tài)，使用Ｙ軸或外接觸發(fā)源作為輸入信號進行觸發(fā)掃描；“LEVEL”電平旋鈕對波形的穩(wěn)定顯示有控制作用；“TIME”，時基顯示；“X-Y”，配合垂直方式開關(guān)，使CH2處于X-Y狀態(tài)。(7)“EXTTRIGINPUT”外觸發(fā)輸入插座用于連接外觸發(fā)的輸入信號，其輸入阻抗約１MΩ，并聯(lián)電容27рF，最大輸入電壓≤400VpK（直流加交流）。三、使用方法1．調(diào)節(jié)光點接通電源后把各控制件置于附表2-1所列的作用位置，尋找光點。如果看到光點，可調(diào)整“INTEN”輝度使光點或掃描線的亮度適當。如果找不到光點，調(diào)節(jié)水平移位或垂直移位，把光點或掃描線移至光屏的中心位置。若光點很大或掃描線很粗，可進一步調(diào)節(jié)“FOCUS”聚焦旋鈕，使光點變小或掃描線變細，即使清晰度提高。附表2－1開關(guān)和旋鈕名稱位置開關(guān)和旋鈕名稱位置INTEN輝度中間LEVEL電位中間FOCUS聚焦中間VERTICALMODE顯示方式CH1垂直方向位移中間MODE觸發(fā)方式：自動/常態(tài)AUTO自動水平方向位移中間MODE觸發(fā)方式：時基/X-YTIME時基PULL×10水平擴展推入TRIGGER觸發(fā)極性：+/-+⊥、AC、DC輸入方式⊥TRIGGER觸發(fā)源：內(nèi)/外INT內(nèi)、CH12．觀察波形在上述的基礎(chǔ)上，以顯示校準信號為例。從CH1輸入端加入被測校準信號。將CH1輸入耦合開關(guān)置于“AC”位置，調(diào)節(jié)“Ｖ/div”為“50mV”、“t/div”為“1mS”，并把“VARIABLE微調(diào)”旋鈕轉(zhuǎn)至“CAL校準”位置，校準信號頻率為1KHZ，幅度為0.2V。此時屏幕上將顯示幅度為4格、周