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文檔簡介

1、模擬部分 實驗一 常用電子儀器的使用一、 實驗目的1 熟悉示波器,低頻信號發(fā)生器和頻率計等常用電子儀器面板,控制旋鈕的名稱,功能及使用方法。2 學習使用低頻信號發(fā)生器和頻率計。3 初步掌握用示波器觀察波形和測量波形參數的方法。二、 實驗原理 在電子電路實驗中,經常使用的電子儀器有示波器、低頻信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表及頻率計等。它們和萬用電表一起,可以完成對電子電路的靜態(tài)和動態(tài)工作情況的測試。實驗中要對各種電子儀器進行綜合使用,可按照信號流向,以連線簡捷,調節(jié)順手,觀察與讀數方便等原則進行合理布局,各儀器與被測實驗裝置之間的布局與連接如圖11所示。接線時應注意,為防止外界干擾,各儀器

2、的共公接地端應連接在一起,稱共地。信號源和交流毫伏表的引線通常用屏蔽線或專用電纜線,示波器接線使用專用電纜線,直流電源的接線用普通導線。圖11 模擬電子電路中常用電子儀器布局圖1 低頻信號發(fā)生器低頻信號發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號波形。輸出電壓最大可達20V(峰-峰值)。通過輸出衰減開關和輸出幅度調節(jié)旋鈕,可使輸出電壓在毫伏級到伏級范圍內連續(xù)調節(jié)。低頻信號發(fā)生器的輸出信號頻率可以通過頻率分檔開關進行調節(jié)。低頻信號發(fā)生器作為信號源,它的輸出端不允許短路。2交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍之內,用來測量正弦交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞,測量前一般先把量程開關置于量程

3、較大位置上,然后在測量中逐檔減小量程。3示波器示波器是一種用途極為廣泛的電子測量儀器,它能把電信號轉換成可在熒光屏幕上直接觀察的圖象。示波器的種類很多,通??煞滞ㄓ?、多蹤多線、記憶存貯、邏輯專用等類。雙蹤示波器可同時觀測兩個電信號,需要對兩個信號的波形同時進行觀察或比較時,選用雙蹤示波器比較合適。本實驗要測量正弦波和方波脈沖電壓的波形參數,正弦信號的波形參數是幅值Um、周期T(或頻率f)和初相;脈沖信號的波形參數是幅值Um、周期T和脈寬TP。幅值Um、峰峰值UP-P和有效值都可表示正弦量的大小,但用示波器測UP-P較方便(用萬用表交流電壓檔測得的是正弦量的有效值U=)。由于頻率f=,所以測出周

4、期T,即可算得頻率。矩形脈沖電壓,可用周期T,脈寬TP和幅值Um三個參數來描述。TP與T之比稱為占空比。三、 實驗內容和步驟1 檢查示波器1) 掃描基線調節(jié)接通交流電源(220V),開啟示波器電源,輸入耦合方式開關撥到接地端(GND端),進行光跡調節(jié),協(xié)調地調節(jié)示波器面板上的“輝度”、“聚焦”、“X軸位移”、“Y軸位移”等旋鈕,使屏幕的中心部分顯示一條亮度適中、清晰的掃描線。2)校準“校正信號”波形的幅度、頻率將示波器上的方波“標準信號”(UP-P=2V, f=1000Hz)分別接到CH1或CH2端,調節(jié)微調旋鈕使觀測到的波形幅度讀數為2V。(一般情況右旋到頭即為校準狀態(tài))。然后調節(jié)掃描微調旋

5、鈕(在掃描開關旋鈕的左側),使觀測到的T=1ms(一般情況掃描微調旋鈕右旋到頭即為校準狀態(tài),根據f=1000Hz,得T=1ms)。調節(jié)后,微調旋鈕位置為標準“校準”位置,實驗過程中不能再調節(jié),否則波形讀數不準。1)頻率的測定通過電纜線,將信號發(fā)生器的正弦波輸出口與示波器的CH1插口相連,調節(jié)信號源的頻率旋鈕,使輸出頻率分別為100Hz,1KHz和20KHz;電壓峰值為1V,從熒光屏上讀得波形周期,記入表1-1中。 頻率讀數 項目測定正 弦 波 信 號 頻 率 的 測 定100Hz1000Hz20000Hz示波器“t/div”位置一個周期占有的格數 信號周期(S) 計算所得頻率(Hz)表1-1(

6、2)幅值的測定調節(jié)信號輸出電壓有效值分別為1V、2V、2.5V,頻率周期為1KHz,從熒光屏上讀得波形幅值,記入表1-2中。表1-2 交流電壓表讀數 項目測定正 弦 波 信 號 幅 值 的 測 定1V2V2.5V 示波器“V/div”位置 峰峰值波形格數(格) 峰 值(V) 計算所得的有效值(V)四、 實驗注意事項1 示波器的輝度不要過亮。2 調節(jié)儀器旋鈕時,動作不要過猛。3 調節(jié)示波器時,要注意觸發(fā)開關和電平調節(jié)旋鈕的配合使用,以使顯示的波形穩(wěn)定。4 作定量測定時,“t/div”和“V/div”的微調旋鈕應旋置“校準”位置。實驗二 晶體管單管共射放大器一、實驗目的1學習單管放大器靜態(tài)工作點的

7、調試和測量方法,了解靜態(tài)工作點對輸出電壓波形的影響。2掌握放大器的電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻的測試方法,了解負載電阻對電壓放大倍數的影響。3熟悉常用電子儀器的使用。二、實驗原理對放大器的基本要求是:有足夠的電壓放大倍數;輸出電壓波形失真要小。放大器工作時,晶體管應工作在放大區(qū),如果靜態(tài)工作點選擇不當,或輸入信號過大,都會使輸出電壓波形產生非線性失真。實驗電路如圖2-1。圖21 共射極單管放大器實驗電路1、電壓放大倍數 Au= 2、輸入電阻 3、輸出電阻 (注:U0為輸出端開路電壓,UL為輸出端接負載兩端電壓)三、預習要求1熟悉實驗原理電路圖,了解各元件、測試點及開關的位置和作用。2放大器

8、靜態(tài)、動態(tài)指標的理論計算和測量方法。3根據電路參數估算有關待測的數據指標。4常用電子儀器的使用方法四、實驗內容和步驟1調節(jié)并測量靜態(tài)工作點接通12V電源、調節(jié)RW,使IC2.0mA, 用直流電壓表測量三極管3個電極對地電壓及用萬用表歐姆檔測量RB2值。記入表21。表2-1 IC2.0 mA測量值計算值Ub(V)Ue(V)Uc(V)RB2(K)Ube(V)Uce(V)Ic(mA)2.測量電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻在放大器輸入端A點和地之間加入頻率為1KHz的正弦信號uS,用示波器觀察放大器輸出電壓uO波形,調節(jié)函數信號發(fā)生器的輸出旋鈕,在輸出波形不失真的條件下用示波器測量3組US 、Ui

9、、UO數據(有效值),繪出uO和ui的波形和相位關系,記入表22。表22 Ic2.0mA RL(K)US(峰峰值V)Ui(峰峰值V)UO(峰峰值V)AuRiR0ui波形uO波形(同一坐標中畫其中一組波形即可)2424243觀察靜態(tài)工作點對輸出電壓波形的影響在第二步的實驗電路中,由直流電壓表測出Uce值,記錄輸出波形。再逐步加大輸入信號,使輸出電壓u0 足夠大但不失真。 然后保持適當輸入信號不變,分別增大和減小RW,改變靜態(tài)工作點,直到輸出電壓波形出現較明顯的飽和或截止失真,繪出所觀察到的u0波形,并測出失真情況下的Ic和Uce值,記入表23中。每次測Ic和Uce 值時都要關閉信號源。表23 R

10、L Ic(mA)Uce(V)uO波形失真情況晶體管工作狀態(tài)五、實驗總結報告1由表2-1所測數據討論RB2對IC及UCE的影響。2由表2-2所測數據討論負載電阻對電壓放大倍數的影響。3由步驟3觀測結果,討論靜態(tài)工作點對放大器輸出波形的影響。若放大器的輸出波形失真,應如何解決?實驗三 差動放大器一、 實驗目的1加深對差動放大器性能及特點的理解2學習差動放大器主要性能指標的測試方法二、實驗原理圖3-1是差動放大器的基本結構。它由兩個元件參數相同的基本共射放大電路組成。當開關K撥向左邊時,構成典型的差動放大器。調零電位器RP用來調節(jié)T1、T2管的靜態(tài)工作點,使得輸入信號Ui=0時,雙端輸出電壓Uo=0

11、。RE為兩管共用的發(fā)射極電阻,它對差模信號無負反饋作用,因而不影響差模電壓放大倍數,但對共模信號有加強的負反饋作用,故可以有效地抑制零漂,穩(wěn)定靜態(tài)工作點。當開關K撥向右邊時,構成具有恒流源的差動放大器。它用晶體管恒流源代替發(fā)射極電阻RE,可以進一步提高差動放大器抑制共模信號的能力。圖3-1差動放大器實驗電路1差動輸入、雙端輸出在圖3-1中,輸入信號Ui加于A、B兩端,則Ui1=Ui, Ui2=-Ui,其差模放大倍數為 Ad=- (1.3.1) Ad等于單管時的放大倍數。2單端輸入、雙端輸出在圖3-1中,若輸入信號Ui加于A、B兩端,B接地,則電路為單端輸入、雙端輸出。其差模放大倍數與式(1.3

12、.1)相同。差模電壓放大倍數Ad由輸出端方式決定,而與輸入方式無關。單端輸出的差模放大倍數Ad1是雙端輸出差模放大倍數Ad的二分之一。3.共模抑制比KCMR在圖3-1中,A、B兩點相連,共模信號加到A與地之間。若為雙端輸出,在理想情況下,則共模放大倍數AC=0實際上由于元件不可能完全對稱,因此AC也不會絕對等于零。若為單端輸出,則共模放大倍數AC-。從式KCMR=可知,欲使大KCMR,就要求Ad大,Ac?。挥狝c小,就要求RE阻值大。當圖3-1中開關K撥向右邊時,由于T3的恒流作用,等效的RE極大,顯然,KCMR很大。三、預習要求1根據實驗電路參數,估算典型差動放大器和具有恒流源的差大器的靜

13、態(tài)工作點及差模電壓放大倍數(取1250)。2測量靜態(tài)工作點時,放大器輸入端A、B與地應如何連接?3實驗中怎樣獲得雙端差模信號?怎樣獲得共模信號?畫出A、B端與信號源之間的連接圖。4. 怎樣進行靜態(tài)調零點?用什么儀表測Uo?四、實驗內容1.按圖3-1連接實驗電路,開關K撥向左邊構成典型差動放大器。1) 測量靜態(tài)工作點 調節(jié)放大器零點信號源不接入。將放大器輸入端A、B與地短接,接通±12V直流電源,用直流電壓表測量輸出電壓Uo,調節(jié)調零電位器RP,使Uo=0。調節(jié)要仔細,力求準確。 測量靜態(tài)工作點零點調好以后,用直流電壓表測量T1、T2管各電極電位,記入表3-1。表3-1測量值UC1(V

14、)UB1(V)UE1(V)UC2(V)UB2(V)UE2(V)URE(V)計算值IC(mA)IB(mA)UCE(V)2) 測量差模電壓放大倍數接通±12V直流電源,在放大器的輸入端A、B之間加入頻率f1KHz的正弦信號(約100mv),在輸出波形無失真的情況下,用示波器測量 Ui、UC1、UC2、Uo,記入表32中,并觀察ui、uc1、uc2之間的相位關系。表3-2典型差動放大電路具有恒流源差動放大電路差動輸入共模輸入差動輸入共模輸入UiUC1(V)UC2(V)Uo(V)Ad1=Ad=AC1=AC=3)測量共模電壓放大倍數將放大器A、B短接,信號源接A端與地之間,構成共模輸入方式,

15、調節(jié)輸入信號f=1kHz,約1V,在單端輸出電壓無失真的情況下,測量Ui、UC1、UC2、Uo之值記入表32,并觀察ui、uc1、uc2之間的相位關系。2.具有恒流源的差動放大電路性能測試(選做)將圖3-1電路中開關K撥向右邊,構成具有恒流源的差動放大電路。重復內容1-2)、1-3)的要求,記入表3-2。5、 實驗報告 1整理實驗數據,列表比較實驗結果和理論估算值,分析誤差原因。 1)靜態(tài)工作點和差模電壓放大倍數。 2)典型差動放大電路單端輸出時的KCMR實測值與理論值比較。 3)典型差動放大電路單端輸出時KCMR的實測值與具有恒流源的差動放大器KCMR實測值比較。2比較Ui, UC1和UC2

16、之間的相位關系。實驗四/五 多級放大器/負反饋放大器一、 實驗目的加深理解放大電路中引入負反饋的方法和負反饋對放大器各項性能指標的影響。二、實驗原理負反饋在電子電路中有著非常廣泛的應用。雖然它使放大器的放大倍數降低,但能在多方面改善放大器的動態(tài)指標,如穩(wěn)定放大倍數,改變輸入、輸出電阻,減小非線性失真和展寬通頻帶等。因此,幾乎所有的實用放大器都帶有負反饋。負反饋放大器有四種組態(tài),即電壓串聯(lián),電壓并聯(lián),電流串聯(lián),電流并聯(lián)。本實驗以電壓串聯(lián)負反饋為例,分析負反饋對放大器各項性能指標的影響。1圖5-1為帶有負反饋的兩級阻容耦合放大電路,在電路中通過Rf把輸出電壓Uo引回到輸入端,加在晶體管T1的發(fā)射極

17、上。根據反饋的判斷法可知,它屬于電壓串聯(lián)負反饋。 主要性能指標如下1) 閉環(huán)電壓放大倍數AufAuf= 其中 Au=UoUi基本放大器(無反饋)的電壓放大倍數,即開環(huán)電壓放大倍數。1+AuFu反饋深度,它的大小決定了負反饋對放大器性能改善的程度。2) 反饋系數 Fu= 3)輸入電阻 Rif=(1+AuFu)Ri Ri基本放大器的輸入電阻(不包括偏置電阻)圖51帶有電壓串聯(lián)負反饋的兩級阻容耦合放大器3) 輸出電阻 Rof=Ro基本放大器的輸出電阻Auo基本放大器RL=時的電壓放大倍數2、本實驗還需要測量基本放大器的動態(tài)參數,怎樣實現無反饋而得到基本放大器呢?不能簡單地斷開反饋支路,而是要去掉反饋

18、作用,但又要把反饋網絡的影響(負載效應)考慮到基本放大器中去。為此:1)在畫基本放大器的輸入回路時,因為是電壓負反饋,所以可將負反饋放大器的輸出端交流短路,即令uo0,此時 Rf相當于并聯(lián)在RF1上。2)在畫基本放大器的輸出回路時,由于輸入端是串聯(lián)負反饋,因此需將反饋放大器的輸入端(T1 管的射極)開路,此時(RfRF1)相當于并接在輸出端。可近似認為Rf并接在輸出端。根據上述規(guī)律,就可得到所要求的如圖5-2所示的基本放大器。圖52 基本放大器三、預習要求1. 復習教材中有關負反饋放大器的內容。1 按實驗電路5-1估算放大器的靜態(tài)工作點(1=2=50)。3. 怎樣把負反饋放大器改接成基本放大器

19、?為什么要把Rf并接在輸入和輸入端?4估算基本放大器的Au,Ri和Ro;估算負反饋放大器的Auf、Rif和Rof,并驗算它們之間的關系。5如按深度負反饋估算,則閉環(huán)電壓放大倍數Auf=?和測量值是否一致?為什么?6. 如輸入信號存在失真,能否用負反饋來改善? 四、實驗內容1.測量狀態(tài)工作點按圖5-1連接實驗電路,取Vcc=+12V,Ui=0,調節(jié)Rw1,Rw2,使得UE1=UE2=2.3V。用直流電壓表分別測量第一級、第二級的靜態(tài)工作點,記入表5-1。表5-1UB(V)UE(V)UC(V)第一級第二級2.測無級間負反饋放大器的各項性能指標將實驗電路按圖5-2改接,(在實驗電路板上只要斷開負反饋

20、支路開關即構成基本放大器)。(1)測量中頻電壓放大倍數Au,輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。輸入f=1000Hz,US約5mv正弦信號輸入放大器,用示波器監(jiān)視輸出波形Uo,在Uo不失真的情況下,用用示波器測量US、Ui、UL、Uo,記入表5-2。表5-2US(mV)Ui(mV)UL(V)Uo(V)AuRi(K)Ro(K)無反饋放大器負反饋放大器(2)測量通頻帶接上RL,保持(1)中的US不變,然后增加和減小輸入信號的頻率,使輸出電壓為中頻(即1000Hz時)的輸出電壓的0.707倍,得出上、下限頻率fH和fL,記入表5-3。表5-3fL(Hz)fH(Hz)f(Hz)無反饋放大器負反饋放大器3.測試

21、負反饋放大器的各項性能指標將實驗電路恢復為圖51的負反饋放大電路。 適當加大US(約10mV),在輸出波形不失真的條件下,測量負反饋放大器的Auf、Rif和Rof,記入表5-2;測量fHf和fLf,記入表5-3。四、 實驗報告1將基本放大器和負反饋放大器動態(tài)參數的實測值和理論估算值列表進行比較。2 根據實驗結果,總結電壓串聯(lián)負反饋對放大器性能的影響。實驗六 集成運算放大器的基本應用模擬運算電路一、 實驗目的1研究由集成運算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能。2了解運算放大器在實際應用時應考慮的一些問題。二、實驗原理集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數的直接耦合多級放大電路

22、。當外部進入不 圖6-1同的線性或非線性元器件組成輸入和負反饋電路時,可以靈活地實現各種特定的函數關系。在線性應用方面,可組成比例、加法、減法、積分、微分、對數等模擬運算電路。基本運算電路1) 反相比例運算電路電路如圖6-1所示。對于理想運放,該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關系為Uo= -Ui為了減小輸入級偏置電流引起的運算誤差,接入平衡電阻R=R1Rf。2) 同相比例運算電路圖6-2是同相比例運算電路,它的輸出電壓與輸入電壓之間的關系為Uo=(1+)UiR=R1Rf 圖6-2圖6-23) 反相加法電路電路如圖6-3所示,輸出電壓與輸入電壓之間的關系為Uo= -(Ua+Ub)R=R1R2Rf

23、4) 差動放大電路(減法器)對于圖6-4所示的減法運算電路,當R1=R2,R3=Rf時,有如下關系式 Uo=(Ub-Ua) 圖6-3 圖6-4三、預習要求1復習集成運放線性應用部分內容,并根據實驗電路參數計算各電路輸出電壓的理論值。2在反相加法器中,如Ui1和Ui2均采用直流信號,并選定Ui2=1V,當考慮到運算放大器的最大輸出幅度(±12V)時,Ui1的大小不應超過多少伏?3為了不損壞集成塊,實驗中應注意什么問題?五、實驗內容實驗前要看清運放組件各管腳的位置;切忌正、負電源極性接反和輸出端短路,否則將會損壞集成塊。1反相比例運算電路按圖6-1連接實驗電路,接通±12V電源

24、。在反相端加直流信號Ui,測出表6-1中所指定的各電壓,計算放大倍數。表 6-1Ui0.2V0.4V0.7V-0.3V-0.5VUo實測值AfUo計算值2同相比例運算電路按圖6-2連接實驗電路。實驗步驟同上,將結果記入表6-2.表 6-2Ui0.2V0.4V0.7V-0.3V-0.5VUo實測值AfUo計算值3.反相加法運算電路按圖6-3連接實驗電路。實驗步驟同上,將結果記入表6-3表 6-3Ua0.2V0.4V0.7V-0.3V-0.5VUb0.3V-0.8V-0.1V0.8V-0.1VUo實測值AfUo計算值4.減法運算電路按圖6-4連接實驗電路。實驗步驟同上,將結果記入表6-4表 6-4

25、Ua-0.2V0.4V0.7V0.3V-0.5VUb0.3V0.8V-0.1V0.8V-0.1VUo實測值AfUo計算值 六、實驗報告1將理論計算結果和實測數據相比較,分析產生誤差的原因。2分析討論實驗中出現的現象和問題。數字部分實驗三 組合邏輯電路實驗分析與設計一、實驗目的1、掌握組合邏輯電路的分析方法與測試方法。2、能用指定芯片完成組合邏輯電路的設計。 3、用實驗驗證所設計的邏輯電路的邏輯功能。 4、熟悉各種集成門電路及正確使用集成門電路。二、設計要求 1、根據題意列出輸入、輸出真值表。 2、利用卡諾圖化簡,寫出最簡的邏輯函數表達式。3、利用指定門電路(如74LS00等)實現邏輯功能。三、

26、實驗原理1、組合電路是最常見的邏輯電路,可以用一些常用的門電路來組合成具有其它功能的門電路。2、組合電路的分析是根據所給的邏輯電路,寫出其輸入與輸出之間的數學表達式或真值表,從而確定該電路的邏輯功能。3、組合電路設計過程是在理想情況下進行的,即假設一切器件均沒有延遲效應,但實際上并非如此,信號通過任何導線或器件都需要一定響應時間,由于制造工藝上的原因,各器件延遲時間的離散性很大,這就有可能在一個組合電路中,在輸入信號發(fā)生變化時,有可能產生錯誤的輸出。這種輸出出現瞬時錯誤的現象稱為組合電路的冒險現象(簡稱險象)。 四、實驗內容1、分析、測試用與非門74LS(HC)00組成的半加器的邏輯功能圖3-

27、1由與非門組成的半加器電路(1) 寫出圖3-1的邏輯表達式(2) 根據表達式列出真值表,并畫出卡諾圖判斷能否簡化ABZ1Z2Z3SC00011011(3) 根據圖3-1,A、B兩輸入接至邏輯開關的輸出插口。S、C分別接至邏輯電平顯示輸入插口。按下表的要求進行邏輯狀態(tài)的測試,并將結果填入表中,同時與上面真值表進行比較,兩者是否一致。ABSC000110112、分析、測試用異或門74LS86和與非門74LS00組成的半加器邏輯電路。 圖3-2半加器電路 ABSnCn00011011根據半加器的邏輯表達式可知,半加器和S是A、B的異或,而進位C是A、B的相與,故半加器可用一個集成異或門和二個與非門組

28、成,如圖3-2所示。測試方法同1.(3)項,將測試結果填入自擬表格中,并驗證邏輯功能。五、實驗預習要求1、 學習組合邏輯電路的分析方法。2、 學習用與非門和異或門等構成半/全加器的工作原理。3、 學習用指定邏輯門電路構成組合邏輯電路的方法。六、實驗報告1、整理實驗數據、圖表,并對實驗結果進行分析討論。2、總結組合電路的分析與測試方法。實驗四 集成譯碼器及其應用 一、實驗目的 1、掌握二進制譯碼器和7段顯示譯碼器的邏輯功能。 2、了解各種譯碼器之間的差異,能正確選擇譯碼器。 3、熟悉掌握集成譯碼器的應用方法。 4、掌握集成譯碼器的擴展方法。二、實驗原理 集成譯碼器是一種具有特定邏輯功能的組合邏輯

29、器件,本實驗以3線-8線二進制譯碼器74LS138為主,通過實驗進一步掌握集成譯碼器。 174LS138管腳及功能 雙排直立式集成3-8譯碼器74LS138各引腳功能及原理圖中慣用畫法如圖4-1所示。由功能表可知:(1) 三個使能端(=0)任何一個無效時,八個譯碼輸出都是無效電平,即輸出全為高電平“1”;(2) 三個使能端(=1)均有效時,譯碼器八個輸出中僅與地址輸入對應的一個輸出端為有效低電平“0”,其余輸出無效電平“1”;(3) 在使能條件下,每個輸出都是地址變量的最小項,考慮到輸出低電平有效,輸出函數可寫成最小項的反,即: 。 2用74LS138和門電路實現組合電路 給定邏輯函數L可寫成

30、最小項之和的標準式,對標準式兩次取非即為最小項非的與非,即 。邏輯變量作為譯碼器地址變量,即可用74LS138和與非門實現邏輯函數L。 3用譯碼器實現數據分配 將需要傳輸的數據作為譯碼器的使能信號,地址變量作為數據輸出通道的選擇信號,譯碼器就能實現有選擇的輸出數據。三、實驗內容 174LS138功能測試 將74LS138輸出Y7Y0接LED0/1指示器,地址A2A1A0輸入接0/1開關變量,使能端接固定電平(VCC或地)。EN1EN2AEN2B100時,任意扳動0/1開關,觀察LED顯示狀態(tài),記錄之。EN1EN2AEN2B=100時,按二進制順序扳動0/1開關,觀察LED顯示狀態(tài),并與功能表對

31、照,記錄之。2按圖4-2連接電路,測試電路邏輯功能,列出邏輯函數F的真值表。 圖4-2測試真值表如下:A2A1A0F000001010011100101110111 3(選做部分)按圖4-3連接電路,使能端EN1接方波輸入數據,頻率以眼睛分辨得出LED閃動為準。改變地址開關量,觀察LED閃動位置變化情況。方波輸入和輸出F接雙蹤示波器,調節(jié)方波頻率使示波器穩(wěn)定顯示,比較輸入輸出波形。EN1接高電平,方波輸入數據接到EN2A(或EN2B),另一低電平有效的使能端接地,用示波器比較輸入數據和輸出數據之相位關系,并與前一接法進行比較。 圖4-34用74LS138和74LS20實現下述邏輯函數 L(A,

32、B,C)=AB+AC+BC; 四、預習要求預習教材相關章節(jié)內容,完成任選題的設計工作,畫出原理圖和接線圖。五、實驗報告要求1 74LS138功能驗證結論。2 邏輯函數F的真值表和相關結論。3 設計原理圖和驗證結果。實驗七 計數器及其應用一、實驗目的1 學習用集成觸發(fā)器構成計數器的方法2 掌握中規(guī)模集成計數器的使用方法及功能測試方法3 運用集成計數器構成1N分頻器二、實驗原理計數器是一個用以實現計數功能的時序部件,它不僅可用來計脈沖數,還常用作數字系統(tǒng)的定時、分頻和執(zhí)行數字運算以及其它特定的邏輯功能。計數器種類很多。按構成計數器中的各觸發(fā)器是否使用一個時鐘脈沖源來分,有同步計數器和異步計數器。根

33、據計數器的不同,分為二進制計數器,十進制計數器和任意進制計數器。根據計數的增減趨勢,又分為加法、減法和可逆計數器。還有可預置數和可編程序功能計數器等等。目前,無論是TTL還是CMOS集成電路,都有品種較齊全的中規(guī)模集成計數電路。使用者只要借助于器件手冊提供的功能表和工作波形圖以及引出端的排列,就能正確地運用這些器件。1、 用D觸發(fā)器構成異步二進制加減計數器圖7-1是用四只D觸發(fā)器構成的四位二進制異步加法計數器,它的連接特點是將每只D觸發(fā)器接成T觸發(fā)器,再由低位觸發(fā)器的端和高一位的CP端相連接。 圖 7-1若將圖7-1稍加改動,即將低位觸發(fā)器的Q端與高一位的CP端相連接,即構成了一個4位二進制減

34、法計數器3 中規(guī)模十進制計數器74LS90,其內部是由四個下降沿J-K觸發(fā)器組成的兩個獨立計數器。一個是二進制計數器,為時鐘脈沖輸入端,Q0為輸出端;另一個是異步五進制計數器,為時鐘脈沖輸入端,Q3Q2Q1為輸出端。R0A、R0B稱異步復位(清零)端,S9A、S9B稱異步置9端。表7-1是該計數器功能表。由該表可見:(1)復位端R0A= R0B=1以及置9端S9A或S9B之中有一個接“0”就實現計數器清零,即Q3Q2Q1Q0=0000。(2)置9端S9A= S9B=1以及復位端R0A或R0B狀態(tài)任意就實現計數器置“9”,即Q3Q2Q1Q0=1001。(3)正常計數時,必須使R0A或R0B之中有一個接“0”,同時R9A或S9B之中有一個接“0”。表7-1輸 入 端輸 出 端復 位 端置 9 端Q3Q2Q1Q0R0AR0BS9AS9B110×00001 1×00000××1110010×0×計 數×0×00××0×00×由74LS90組成十進制計數器、六進制計數器的原理電路如圖7-2(a)、(b)所示。在圖7-2(a)中計數脈沖送入端,從Q0輸出端接端、這就組成8421BCD碼十進制加法計數器。其功能如表7-2(a

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