文档介绍：数字电路技能训练 电子课件
杨文丽
目录:
项目一集成逻辑门电路
项目二组合逻辑电路的设计与测试
项目三触发器
项目四时序逻辑电路
项目五 555定时器及其应用
项目六模/数转换及数/模转换电路
项目七多路智力竞赛抢答器设计
数字电路实验与实训
项目一集成逻辑门电路
一、实验目的
1、掌握集成芯片的识别方法;
2、验证常用TTL、CMOS集成门电路逻辑功能;
3、掌握各种门电路的逻辑符号;
4、了解集成电路的外引线排列及其使用方法;
5、掌握TTL“与非门”电路参数的意义及其测试方法;
6、掌握CMOS“或非门”电路主要参数的意义及其测试方法。
二、实训仪器与器材
1、数字电路实训台;
2、4011、74LS08、74LS32、74LS04、74LS00
74LS20×2、74LS02。
三、实训内容及步骤
1、正确识别集成芯片
正对集成电路型号(如74LS08)或看标记(芯片左边的缺口或小圆点标记),从标记左下角开始按逆时针方向依次排列为1,2,3,…直至最后一角(左上角),标准形TTL集成电路中,一般排在左上角(最后一角),接地端GND一般排在右下端,如图1-1所示。对于CMOS电路,VDD接电源正级,VSS接电源负极(通常接地),如图1-2所示。
图1-1 74LS08引脚排列图图1-4011引脚排列图
2、TTL门电路逻辑功能验证
①在实训台实训区合适位置放置与门集成块74LS08,按图1-3所示电路连接。
1-3 74LS08功能测试连线图 1-4011功能测试连线图
②按状态表1-1中“与门”一栏输入A、B(0、1)信号,通过LED发光二极管的状态(灯亮为1,灯灭为0),观察输出结果,将结果填入表1-1中,用万用表测量0、1电平值。
输入
输出
与门
或门
非门
与非门
或非门
Dn
Cn
Bn
An
Q=AB
Q=A+B
Q=A
Q=AB
Q=ABCD
Q=A+B
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
表1-1 TTL门电路逻辑功能表
③以同样的方法,验证TTL其余门电路功能,并把结果填入上表中。
注意事项:
★ TTL门电路的输入端若不接信号(悬空),视为高电平1,作为一般小规模集成电路的数据输入端,试验时允许悬空处理,对复杂电路及中规模以上集成电路,必须按逻辑要求接入电路,不允许悬空。
★进行集成块拔插时,必须切断电源,严禁带电操作。
★ TTL门电路对电源电压的要求严格,只允许在+5±10%的范围内工作,;。
3、CMOS门电路逻辑功能验证
CMOS门电路与TTL门电路的内部结构不同,但它们的逻辑功能完全一样,验证方法相同。
① 4011,按图1-4连接电路。
②电源电压选用+5伏,即VDD接+5伏,VSS接地。
③将输出结果进行记录,用万用表测量CMOS电路0、1电平数值。表格自拟。
注意事项:
★ CMOS集成电路与TTL集成电路不同,所有输入端一律不得悬空,不用的多余输入端要对照逻辑要求,直接接VDD(与非门)或VSS(或非门)。
★ CC4000系列的电源允许电压在+3~+18V,试验中一般要求使用+5V~+15V。
★输入端需改接连线时,必需先切断电源再操作,输出一般不需作保护处理。
4、TTL“与非门”电路主要参数测试(74LS20)
① H
门电路处于不同的工作状态,电源提供的电流是不同的。当所有输入端悬空,输出端空载时,L;ICCH是指输出端空载,每个门各有一个以上的输入端接地,其余输入端悬空,电源提供给器件的电流。通常情况下,ICCL>ICCH,器件的空载导通功耗,L= VCC· ICCL,空载截止功耗Poff=VCC·ICCH,VCC为电源电压。按下示电路1-5(a)、(b)接线,读数并记录到表1-2中。
图1-5 TTL“与非门”电路主要参数测试电路
②低电平输入电流IiL和高电平输入电流IiH
低电平输入电流IiL又称为输入短路电流IIS,是指有一个输入端接地,其余悬空,输出空载时,由被测输入端(接地输入端)流出的电流。测试电路如图1-5(c)所示,读数记录到表1-2中。
高电平输入电流IiH也称为输入漏电流IIa、输入反向电流;被测输入端接高电平,其余输入端接地,输出端空载,流入被测输入端(高电平输入端)的电流。由于IiH较小,难以测量,一般免于测量。测试电路如图1-5(d)所示,并记录数据到表1-2中。
③扇出系数N0
扇出系数N0是指能正常驱动同类门的最多个数。
测试电路如图1-6所示,门的输入端全部悬空固定电阻R=200Ω,接通电源,调节电位器R=1K,使VOL=,读出此时的电流表值IOL,计