電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)電子技術(shù)課組編信息與通信工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)一常用電子儀器的使用一、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型-操作型二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、學(xué)習(xí)電子電路實(shí)驗(yàn)中常用的電子儀器示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表、頻率計(jì)等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使用方法。 2、初步掌握用雙蹤示波器觀察正弦信號(hào)波形和讀取波形參數(shù)的方法。三、實(shí)驗(yàn)原理在模擬電子電路實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用的電子儀器有示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表及頻率計(jì)等。它們和萬(wàn)用電表一起，可以完成對(duì)模擬電子電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況的測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中要對(duì)各種電子儀器進(jìn)行綜合使用，可按照信號(hào)流向，以連線簡(jiǎn)捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進(jìn)行合理布局，各

2、儀器與被測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置之間的布局與連接如圖11所示。接線時(shí)應(yīng)注意，為防止外界干擾，各儀器的共公接地端應(yīng)連接在一起，稱(chēng)共地。信號(hào)源和交流毫伏表的引線通常用屏蔽線或?qū)Ｓ秒娎|線，示波器接線使用專(zhuān)用電纜線，直流電源的接線用普通導(dǎo)線。圖11 模擬電子電路中常用電子儀器布局圖 1、 示波器示波器是一種用途很廣的電子測(cè)量?jī)x器，它既能直接顯示電信號(hào)的波形，又能對(duì)電信號(hào)進(jìn)行各種參數(shù)的測(cè)量?，F(xiàn)著重指出下列幾點(diǎn)：1）、尋找掃描光跡將示波器Y軸顯示方式置“Y1”或“Y2”，輸入耦合方式置“GND”，開(kāi)機(jī)預(yù)熱后，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點(diǎn)和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線：適當(dāng)調(diào)節(jié)亮度旋鈕。觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)置“自動(dòng)”。適當(dāng)調(diào)節(jié)垂

3、直（）、水平（）“位移”旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央。（若示波器設(shè)有“尋跡”按鍵，可按下“尋跡”按鍵，判斷光跡偏移基線的方向。） 2）、雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1Y2”三種單蹤顯示方式和“交替”“斷續(xù)”二種雙蹤顯示方式。“交替”顯示一般適宜于輸入信號(hào)頻率較高時(shí)使用?！皵嗬m(xù)”顯示一般適宜于輸入信號(hào)頻率較低時(shí)使用。3）、為了顯示穩(wěn)定的被測(cè)信號(hào)波形，“觸發(fā)源選擇”開(kāi)關(guān)一般選為“內(nèi)”觸發(fā)，使掃描觸發(fā)信號(hào)取自示波器內(nèi)部的Y通道。4）、觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)通常先置于“自動(dòng)”調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)于“常態(tài)”，通過(guò)調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓，使被

4、測(cè)試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。有時(shí)，由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會(huì)出現(xiàn)閃爍的光跡，但被測(cè)信號(hào)的波形不在X軸方向左右移動(dòng)，這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。5）、適當(dāng)調(diào)節(jié)“掃描速率”開(kāi)關(guān)及“Y軸靈敏度”開(kāi)關(guān)使屏幕上顯示一二個(gè)周期的被測(cè)信號(hào)波形。在測(cè)量幅值時(shí)，應(yīng)注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋到底，且聽(tīng)到關(guān)的聲音。在測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)注意將“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋到底，且聽(tīng)到關(guān)的聲音。還要注意“擴(kuò)展”旋鈕的位置。根據(jù)被測(cè)波形在屏幕坐標(biāo)刻度上垂直方向所占的格數(shù)（div或cm）與“Y軸靈敏度”開(kāi)關(guān)指示值（v/div）的乘積，即可算得信號(hào)幅值的實(shí)測(cè)值。根

5、據(jù)被測(cè)信號(hào)波形一個(gè)周期在屏幕坐標(biāo)刻度水平方向所占的格數(shù)（div或cm）與“掃速”開(kāi)關(guān)指示值（t/div）的乘積，即可算得信號(hào)頻率的實(shí)測(cè)值。 2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號(hào)波形。輸出電壓最大可達(dá)20VPP。通過(guò)輸出衰減開(kāi)關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級(jí)到伏級(jí)范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率可以通過(guò)頻率分檔開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源，它的輸出端不允許短路。3、 交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍之內(nèi)，用來(lái)測(cè)量正弦交流電壓的有效值。為了防止過(guò)載而損壞，測(cè)量前一般先把量程開(kāi)關(guān)置于量程較大位置上，然后在測(cè)量中逐檔減小量程。

6、四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1、 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 2、 雙蹤示波器3、 交流毫伏表五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用機(jī)內(nèi)校正信號(hào)對(duì)示波器進(jìn)行自檢。 1) 掃描基線調(diào)節(jié)將示波器的顯示方式開(kāi)關(guān)置于“單蹤”顯示（Y1或Y2），輸入耦合方式開(kāi)關(guān)置“GND”，觸發(fā)方式開(kāi)關(guān)置于“自動(dòng)”。開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)“輝度”、“聚焦”、“輔助聚焦”等旋鈕，使熒光屏上顯示一條細(xì)而且亮度適中的掃描基線。然后調(diào)節(jié)“X軸位移”（）和“Y軸位移”( )旋鈕，使掃描線位于屏幕中央，并且能上下左右移動(dòng)自如。2）測(cè)試“校正信號(hào)”波形的幅度、頻率將示波器的“校正信號(hào)”通過(guò)專(zhuān)用電纜線引入選定的Y通道（Y1或Y2），將Y軸輸入耦合方式開(kāi)關(guān)置于“AC”或“DC

7、”，觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)置“內(nèi)”，內(nèi)觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)置“Y1”或“Y2”。調(diào)節(jié)X軸“掃描速率”開(kāi)關(guān)（t/div）和Y軸“輸入靈敏度”開(kāi)關(guān)（V/div），使示波器顯示屏上顯示出一個(gè)或數(shù)個(gè)周期穩(wěn)定的方波波形。a. 校準(zhǔn)“校正信號(hào)”幅度將“y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置“校準(zhǔn)”位置，“y軸靈敏度”開(kāi)關(guān)置適當(dāng)位置，觀查校正信號(hào)幅度。 b. 校準(zhǔn)“校正信號(hào)”頻率 將“掃速微調(diào)”旋鈕置“校準(zhǔn)”位置，“掃速”開(kāi)關(guān)置適當(dāng)位置，讀取校正信號(hào)周期。 2、用示波器和交流毫伏表測(cè)量信號(hào)參數(shù) 調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器有關(guān)旋鈕，使輸出頻率分別為100Hz、1KHz、10KHz、100KHz，有效值均為1V（交流毫伏表測(cè)量值）的正弦波信號(hào)。改變

8、示波器“掃速”開(kāi)關(guān)及“Y軸靈敏度”開(kāi)關(guān)等位置，測(cè)量信號(hào)源輸出電壓頻率及峰峰值，記入表11。表11信號(hào)電壓頻率示波器測(cè)量值信號(hào)電壓毫伏表讀數(shù)（V）示波器測(cè)量值周期（ms）頻率（Hz）峰峰值（V）有效值（V）100Hz1KHz10KHz100KHz3、測(cè)量?jī)刹ㄐ伍g相位差1) 觀察雙蹤顯示波形“交替”與“斷續(xù)”兩種顯示方式的特點(diǎn)Y1、Y2均不加輸入信號(hào)，輸入耦合方式置“GND”，掃速開(kāi)關(guān)置掃速較低擋位（如0.5sdiv擋）和掃速較高擋位（如5Sdiv擋），把顯示方式開(kāi)關(guān)分別置“交替”和“斷續(xù)”位置，觀察兩條掃描基線的顯示特點(diǎn)，記錄之。2) 用雙蹤顯示測(cè)量?jī)刹ㄐ伍g相位差按圖12連接實(shí)驗(yàn)電路， 將函數(shù)信

9、號(hào)發(fā)生器的輸出電壓調(diào)至頻率為1KHz，幅值為1V的正弦波，經(jīng)RC移相網(wǎng)絡(luò)獲得頻率相同但相位不同的兩路信號(hào)ui和uR，分別加到雙蹤示波器的Y1和Y2輸入端。為便于穩(wěn)定波形，比較兩波形相位差，應(yīng)使內(nèi)觸發(fā)信號(hào)取自被設(shè)定作為測(cè)量基準(zhǔn)的一路信號(hào)。圖 12 兩波形間相位差測(cè)量電路 把顯示方式開(kāi)關(guān)置“交替”擋位，將Y1和Y2輸入耦合方式開(kāi)關(guān)置“”擋位，調(diào)節(jié)Y1、Y2的（ ）移位旋鈕，使兩條掃描基線重合。將Y1、Y2 輸入耦合方式開(kāi)關(guān)置“AC”擋位，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平、掃速開(kāi)關(guān)及 Y1、Y2 靈敏度開(kāi)關(guān)位置，使在熒屏上顯示出易于觀察的兩個(gè)相位不同的正弦波形ui及uR，如圖13所示。根據(jù)兩波形在水平方向差距X，及信號(hào)

10、周期XT，則可求得兩波形相位差。圖 13 雙蹤示波器顯示兩相位不同的正弦波 式中： XT 一周期所占格數(shù) X 兩波形在X軸方向差距格數(shù)記錄兩波形相位差于表12。 表12一周期格數(shù)兩波形X軸差距格數(shù)相 位 差實(shí) 測(cè) 值計(jì) 算 值XTX為數(shù)讀和計(jì)算方便，可適當(dāng)調(diào)節(jié)掃速開(kāi)關(guān)及微調(diào)旋鈕，使波形一周期占整數(shù)格。 六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。2、 問(wèn)題討論1）如何操縱示波器有關(guān)旋鈕，以便從示波器顯示屏上觀察到穩(wěn)定、清晰的波形？2)用雙蹤顯示波形，并要求比較相位時(shí)，為在顯示屏上得到穩(wěn)定波形，應(yīng)怎樣選擇下列開(kāi)關(guān)的位置？a) 顯示方式選擇（Y1；Y2；Y1Y2；交替；斷續(xù)）b)觸發(fā)方式（常態(tài)；自

11、動(dòng)）c)觸發(fā)源選擇（內(nèi)；外）d) 內(nèi)觸發(fā)源選擇（Y1、Y2、交替）3、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器有哪幾種輸出波形？它的輸出端能否短接，如用屏蔽線作為輸出引線，則屏蔽層一端應(yīng)該接在哪個(gè)接線柱上?4、交流毫伏表是用來(lái)測(cè)量正弦波電壓還是非正弦波電壓？它的表頭指示值是被測(cè)信號(hào)的什么數(shù)值？它是否可以用來(lái)測(cè)量直流電壓的大小？七、預(yù)習(xí)要求1、 閱讀實(shí)驗(yàn)附錄中有關(guān)示波器部分內(nèi)容。 2、 已知C0.01f、R10K，計(jì)算圖12 RC移相網(wǎng)絡(luò)的阻抗角。實(shí)驗(yàn)二集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用(I)一、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型-驗(yàn)證型二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、研究由集成運(yùn)算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運(yùn)算電路的功能。2、了解運(yùn)算放大器在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)考

12、慮的一些問(wèn)題。三、實(shí)驗(yàn)原理集成運(yùn)算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級(jí)放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成輸入和負(fù)反饋電路時(shí)，可以靈活地實(shí)現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。理想運(yùn)算放大器特性在大多數(shù)情況下，將運(yùn)放視為理想運(yùn)放，就是將運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化，滿(mǎn)足下列條件的運(yùn)算放大器稱(chēng)為理想運(yùn)放。開(kāi)環(huán)電壓增益Aud=輸入阻抗ri=輸出阻抗ro=0帶寬 fBW=失調(diào)與漂移均為零等。理想運(yùn)放在線性應(yīng)用時(shí)的兩個(gè)重要特性：（1）輸出電壓UO與輸入電壓之間滿(mǎn)足關(guān)系式UOAud（U+U）由于Aud=，而UO為有限值，因此，U+U

13、0。即U+U，稱(chēng)為“虛短”。（2）由于ri=，故流進(jìn)運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電流可視為零，即IIB0，稱(chēng)為“虛斷”。這說(shuō)明運(yùn)放對(duì)其前級(jí)吸取電流極小。上述兩個(gè)特性是分析理想運(yùn)放應(yīng)用電路的基本原則，可簡(jiǎn)化運(yùn)放電路的計(jì)算?；具\(yùn)算電路1) 反相比例運(yùn)算電路電路如圖1所示。對(duì)于理想運(yùn)放， 該電路的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 為了減小輸入級(jí)偏置電流引起的運(yùn)算誤差，在同相輸入端應(yīng)接入平衡電阻R2R1 / RF。圖1 反相比例運(yùn)算電路 圖2 反相加法運(yùn)算電路2)反相加法電路電路如圖82所示，輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 R3R1 / R2 / RF 3) 同相比例運(yùn)算電路圖3(a)是同相比例運(yùn)算電路，它的輸出

14、電壓與輸入電壓之間的關(guān)系為 R2R1 / RF當(dāng)R1時(shí)，UOUi，即得到如圖3(b)所示的電壓跟隨器。圖中R2RF，用以減小漂移和起保護(hù)作用。一般RF取10K， RF太小起不到保護(hù)作用，太大則影響跟隨性。(a) 同相比例運(yùn)算電路 (b) 電壓跟隨器圖3 同相比例運(yùn)算電路 4) 差動(dòng)放大電路（減法器）對(duì)于圖4所示的減法運(yùn)算電路，當(dāng)R1R2，R3RF時(shí)， 有如下關(guān)系式 圖4 減法運(yùn)算電路圖 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、12V直流電源2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器3、交流毫伏表 4、直流電壓表5、集成運(yùn)算放大器A7411 電阻器、電容器若干。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)前要看清運(yùn)放組件各管腳的位置；切忌正、負(fù)電源極性接反和輸出端

15、短路，否則將會(huì)損壞集成塊。1、反相比例運(yùn)算電路1) 按圖1連接實(shí)驗(yàn)電路，接通12V電源，輸入端對(duì)地短路，進(jìn)行調(diào)零和消振。2) 輸入f100Hz，Ui0.5V的正弦交流信號(hào)，測(cè)量相應(yīng)的UO，并用示波器觀察uO和ui的相位關(guān)系，記入表1。表1Ui0.5V，f100HzUi（V）U0（V）ui波形uO波形AV實(shí)測(cè)值計(jì)算值2、同相比例運(yùn)算電路1) 按圖3(a)連接實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容1，將結(jié)果記入表2。 2) 將圖3(a)中的R1斷開(kāi)，得圖3(b)電路重復(fù)內(nèi)容1)。表2Ui0.5Vf100HzUi（V）UO(V)ui波形uO波形AV實(shí)測(cè)值計(jì)算值3、 反相加法運(yùn)算電路1) 按圖2連接實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)零和

16、消振。2) 輸入信號(hào)采用直流信號(hào)，圖6所示電路為簡(jiǎn)易直流信號(hào)源，由實(shí)驗(yàn)者自行完成。實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意選擇合適的直流信號(hào)幅度以確保集成運(yùn)放工作在線性區(qū)。用直流電壓表測(cè)量輸入電壓Ui1、Ui2及輸出電壓UO，記入表3。圖6 簡(jiǎn)易可調(diào)直流信號(hào)源表3Ui1(V)0.80.40.60.20Ui2(V)00.20.40.60.8UO(V)測(cè)量值計(jì)算值4、減法運(yùn)算電路1) 按圖4連接實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)零和消振。2) 采用直流輸入信號(hào)，實(shí)驗(yàn)步驟同內(nèi)容3，記入表4。 表4Ui1(V)0.80.40.60.20Ui2(V)00.20.40.60.8UO(V)測(cè)量值計(jì)算值六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出波形圖（注意波形間的

17、相位關(guān)系）。2、 將理論計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。 3、 分析討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問(wèn)題。七、預(yù)習(xí)要求1、 復(fù)習(xí)集成運(yùn)放線性應(yīng)用部分內(nèi)容，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)計(jì)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(hào)，并選定Ui21V，當(dāng)考慮到運(yùn)算放大器的最大輸出幅度(12V)時(shí)，Ui1的大小不應(yīng)超過(guò)多少伏？3、 在積分電路中，如R1100K， C4.7F，求時(shí)間常數(shù)。假設(shè)Ui0.5V，問(wèn)要使輸出電壓UO達(dá)到5V，需多長(zhǎng)時(shí)間（設(shè)uC(o)0）？4、 為了不損壞集成塊，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么問(wèn)題？實(shí)驗(yàn)三 基本門(mén)電路邏輯功能的測(cè)試一.實(shí)驗(yàn)類(lèi)型驗(yàn)證性+設(shè)計(jì)二.實(shí)

18、驗(yàn)?zāi)康?.熟悉主要門(mén)電路的邏輯功能；2.掌握基本門(mén)電路邏輯功能的測(cè)試方法；3.會(huì)用小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)組合邏輯電路。三.實(shí)驗(yàn)原理1.集成電路芯片介紹數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中所用到的集成芯片多為雙列直插式，其引腳排列規(guī)則如圖1-1。其識(shí)別方法是：正對(duì)集成電路型號(hào)或看標(biāo)記（左邊的缺口或小圓點(diǎn)標(biāo)記），從左下角開(kāi)始按逆時(shí)針?lè)较蛞?，2，3依次排列到最后一腳。在標(biāo)準(zhǔn)形TTL集成電路中，電源端Vcc一般排在左上端，接地端（GND）一般排在右下端，如74LS00。若集成芯片引腳上的功能標(biāo)號(hào)為NC，則表示該引腳為空腳，與內(nèi)部電路不連接。本實(shí)驗(yàn)采用的芯片是74LS00二輸入四與非門(mén)、74LS20四輸入二與非門(mén)、74LS02

19、二輸入四或非門(mén)、74LS04六非門(mén)，邏輯圖及外引線排列圖見(jiàn)圖1-1。 圖1-1 邏輯圖及外引線排列 2.邏輯表達(dá)式: 非門(mén) 1-1 2輸入端與非門(mén) 1-2 4輸入端與非門(mén) 1-3 或非門(mén) 1-4對(duì)于與非門(mén),其輸入中任一個(gè)為低電平“0”時(shí)，輸出便為高電平“1”。只有當(dāng)所有輸入都為高電平“1”時(shí)，輸出才為低電平“0”。對(duì)于TTL邏輯電路，輸入端如果懸空可看做；邏輯1，但為防止干擾信號(hào)引入，一般不懸空，可將多余的輸入端接高電平或者和一個(gè)有用輸入端連在一起。對(duì)MOS電路輸入端不允許懸空。對(duì)于或非門(mén)，閑置輸入端應(yīng)接地或低電平。 四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.邏輯功能測(cè)試與非門(mén)邏輯功能的測(cè)試：* 將74LS20插

20、入實(shí)驗(yàn)臺(tái)14P插座，注意集成塊上的標(biāo)記，不要插錯(cuò)。* 將集成塊Vcc端與電源+5V相連，GND與電源“地”相連。ABCDY11110111001100010000表1-1* 選擇其中一個(gè)與非門(mén)，將其4個(gè)輸入端A、B、C、D分別與四個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)相連，輸出端Y與邏輯筆或邏輯電平顯示器相連，如圖1-2。根據(jù)表1-1中輸入端的不同狀態(tài)組合，分別測(cè)出輸出端的相應(yīng)狀態(tài)，并將結(jié)果填入其中。表1-1接邏輯電平接邏輯筆 或非門(mén)邏輯功能的測(cè)試：將74LS02集成芯片按照上述方法插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)的14P插座，選擇其中一個(gè)或非門(mén)，將其輸入端與邏輯電平相連，輸出端與邏輯筆相連，如圖1-3。根據(jù)表1-2中輸入端的不同狀態(tài)組合，分

21、別測(cè)出輸出端的相應(yīng)狀態(tài)，并將結(jié)果填入其中。表1-2ABY00011011接邏輯電平接邏輯筆圖1-3用上述同樣的方法測(cè)試74LS00、74JS04的邏輯功能。表1-32.傳輸性能和控制功能的測(cè)試ABY10邏輯電平示波器參照?qǐng)D1-4，從74LS00芯片中選取一個(gè)2輸入與非門(mén)，A輸入端接頻率為1KHz的脈沖信號(hào)，B輸入端接邏輯電平開(kāi)關(guān)，輸出端Y接示波器。用雙蹤示波器同時(shí)觀察A輸入端的脈沖波形和輸出端Y的波形，并注意兩者之間的相位關(guān)系。按表1-3的要求測(cè)試，并將結(jié)果填入表中。3.用4個(gè)與非門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)異或門(mén)。五.實(shí)驗(yàn)報(bào)告及要求1.畫(huà)出規(guī)范的測(cè)試電路圖及各個(gè)表格。2.記錄測(cè)試所得數(shù)據(jù)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。3

22、.簡(jiǎn)述與非門(mén)、或非門(mén)閑置腳的和處理辦法。實(shí)驗(yàn)四 譯碼器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握中規(guī)模集成譯碼器的邏輯功能和使用方法2、熟悉數(shù)碼管的使用二、實(shí)驗(yàn)原理譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的作用是把給定的代碼進(jìn)行“翻譯”，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉(zhuǎn)換、終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)據(jù)分配，存貯器尋址和組合控制信號(hào)等。不同的功能可選用不同種類(lèi)的譯碼器。譯碼器可分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類(lèi)。前者又分為變量譯碼器和代碼變換譯碼器。1、變量譯碼器（又稱(chēng)二進(jìn)制譯碼器），用以表示輸入變量的狀態(tài)，如2線4線、3線8線和

23、4線16線譯碼器。若有n個(gè)輸入變量，則有2n個(gè)不同的組合狀態(tài)，就有2n 個(gè)輸出端供其使用。而每一個(gè)輸出所代表的函數(shù)對(duì)應(yīng)于n個(gè)輸入變量的最小項(xiàng)。 以3線8線譯碼器74LS138為例進(jìn)行分析，圖1(a)、(b)分別為其邏輯圖及引腳排列。其中 A2 、A1 、A0 為地址輸入端，為譯碼輸出端，S1、為使能端。表61為74LS138功能表當(dāng)S11，0時(shí)，器件使能，地址碼所指定的輸出端有信號(hào)（為0）輸出，其它所有輸出端均無(wú)信號(hào)（全為1）輸出。當(dāng)S10， X時(shí)，或 S1X，1時(shí)，譯碼器被禁止，所有輸出同時(shí)為1。 (a) (b)圖1 38線譯碼器74LS138邏輯圖及引腳排列 表1輸 入輸 出S1+A2A1

24、A010000011111111000110111111100101101111110011111011111010011110111101011111101110110111111011011111111110011111111111111111 二進(jìn)制譯碼器實(shí)際上也是負(fù)脈沖輸出的脈沖分配器。若利用使能端中的一個(gè)輸入端輸入數(shù)據(jù)信息，器件就成為一個(gè)數(shù)據(jù)分配器(又稱(chēng)多路分配器)，如圖62所示。若在S1輸入端輸入數(shù)據(jù)信息，0，地址碼所對(duì)應(yīng)的輸出是S1數(shù)據(jù)信息的反碼；若從端輸入數(shù)據(jù)信息，令S11、0，地址碼所對(duì)應(yīng)的輸出就是端數(shù)據(jù)信息的原碼。若數(shù)據(jù)信息是時(shí)鐘脈沖，則數(shù)據(jù)分配器便成為時(shí)鐘脈沖分配器。根據(jù)

25、輸入地址的不同組合譯出唯一地址，故可用作地址譯碼器。接成多路分配器，可將一個(gè)信號(hào)源的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)讲煌牡攸c(diǎn)。二進(jìn)制譯碼器還能方便地實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)，如圖63所示，實(shí)現(xiàn)的邏輯函數(shù)是 ZABC 圖2 作數(shù)據(jù)分配器 圖3 實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)利用使能端能方便地將兩個(gè) 3/8譯碼器組合成一個(gè)4/16譯碼器，如圖64所示。 圖4 用兩片74LS138組合成4/16譯碼器 2、數(shù)碼顯示譯碼器 a、七段發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管 LED數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，圖5(a)、(b)為共陰管和共陽(yáng)管的電路，(c)為兩種不同出線形式的引出腳功能圖。一個(gè)LED數(shù)碼管可用來(lái)顯示一位09十進(jìn)制數(shù)和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。小型數(shù)碼管（0

26、.5寸和0.36寸）每段發(fā)光二極管的正向壓降，隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙色）的顏色不同略有差別，通常約為22.5V，每個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在510mA。LED數(shù)碼管要顯示BCD碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的譯碼器，該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力。 (a) 共陰連接（“1”電平驅(qū)動(dòng)） (b) 共陽(yáng)連接（“0”電平驅(qū)動(dòng)）(c) 符號(hào)及引腳功能圖 5 LED數(shù)碼管 b、BCD碼七段譯碼驅(qū)動(dòng)器 此類(lèi)譯碼器型號(hào)有74LS47（共陽(yáng)），74LS48（共陰），CC4511（共陰）等，本實(shí)驗(yàn)系采用CC4511 BCD碼鎖存七段譯碼驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 1、5V直流電源 2、雙蹤示波器 3、連續(xù)脈沖源 4、邏輯電平開(kāi)關(guān) 5、邏輯電平顯示器 6、撥碼開(kāi)