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辽东学院自编教材《数字电路技术》实验指导书姜大为编（电子信息工程专业用）信息技术学院2012年12月1辽东学院信息技术学院《数字电路技术》实验指导书主编：姜大为姓名：学号：班级：专业：电子信息工程层次：2012年12月2目录实验题目：TTL与非门电路参数测试及逻辑电路功能测试................1实验题目：译码器.............................................................................................19实验题目：集成触发器功能测试.....................................................................22实验题目：组合逻辑电路设计.........................................................................25实验题目：计数器.............................................................................................29实验题目：环形及扭环形计数器.....................................................................32实验题目：555定时器及其应用......................................................................35实验题目：数字钟设计.....................................................................................38附录.................................................................................................................411实验题目：（一）各种实验仪器使用及数字实验中常用元器件的识别实验类型：验证性实验课时：指导教师：时间：年月日课次：第节教学周次：第周实验分室：实验台号：实验员：一、实验目的1.掌握正确使用双踪示波器的方法。2.掌握正确使用数字万用表的方法。3.掌握常用电子元件的识别方法。二、实验内容和要求一、双踪示波器的使用示波器可以把人们用肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象。利用示波器可观察各种幅度随时间变化的电信号，测试不同信号的电压、频率、相位差等。是一种用途广泛的多用仪器。（一）cos5020型示波器的基本组成原理cos5020型示波器由垂直偏转电路、水平偏转电路、校准信号、示波管电路及电源供给电路等组成。原理框图如图1-1。图1-1被测信号电压通过探头加到示波器的Y轴输入（CH1或CH2），经垂直（Y）放大电路放大至示波管的垂直偏转板。触发电路将取自被测信号的一部分（也有外触发、电源信号触发）放大后去控制2扫描电路。而扫描电路在触发信号的作用下，产生一个与“TIME/DIV”扫描时间开关选择的时间因数相一致的锯齿波电压。此锯齿波电压经水平（X轴）放大器放大加在示波管的水平偏转板上，使示波管阴极发射出的电子束在荧光屏上形成周期性的与时间成正比的水平们移，从而把垂直方向的被测信号电压按时间变化的波形展现在荧屏上。示波管电路给示波管各电极提供各种合适的电压，使示波管工作于最佳状态。垂直开关电路的作用是转换来自CH1（通道1）和CH2（通道2）前置放大器的信号，并将信号送入垂直放大器，触发信号通过开关电路被送到触发发生器。水平开关电路的作用是转换来自扫描发生器的扫描锯齿波信号和在X—Y工作方式时由垂直开关电路送来的CH1水平信号，然后将信号送到X输出放大器。衰减器的作用是使被测信号电压变成一个合适的电压，以得到垂直方向适当大小的波形。（二）各控制器的功能：图1-21、示波管控制：（1）电源开关：按进去为开（ON），释放为关（OFF）。（2）电源开关指示灯：灯（LED）亮表示电源接通。（3）辉度控制：控制屏幕上迹线的亮度，将旋钮顺时针转动。亮度增加，在观测信号时将辉度调整到适当的位置。（4）聚焦控制：控制屏幕上迹线的清晰度、辉度改变聚焦要随之调整。（5）基线调整：补偿地磁对于迹线的影响，调整迹线的斜率。（6）刻度照明控制：在暗室或摄影时使用刻度照明控制。2、垂直轴控制：（7）CH1/X输入：由BNC电缆或探头将信号输入通道1当在X—Y方式时，作为X轴输入。（8）CH1AC—GND—DC开关：是CH1输入耦合选择开关。根据频率及直流电压选择不同的耦合3方式，以保证便利观测。AC：在信号源与放大器间串接一只电容，以抑制直流成分可方便地观测到叠加在直流成份上的交流信号，低频抑制约5Hz。GND：使垂直放大器输入端接地，为此提供零电平基线，在进行DC分量测量时，此基线作为参考基线。DC：输入信号直接馈至放大器。（9）CH1V/DIV衰减开关：将输入信号衰减到一定幅度观测。使用10∶1电缆时观测时，测得的幅度必须×10。观测时将微调旋钮CAL顺时针旋到底为校准位置。（10）CH1位移调整：调整通道1扫描线位移。（11）CH1微调：供垂直灵敏度细调，顺时针旋到底为校准位置。（12）CH2/Y输入：用电缆或探头把信号输入到通道2，当工作在X—Y方式时，作为Y轴输入。（13）CH2AC—GND—DC开关如（8）所述。（14）CH2V/DIV开关如（9）所述。（15）CH2位移及极性转换，调整通道2扫描线位移，当旋钮拉出时CH2信号极性变反。（16）CH2微调：如（11）所述。（17）垂直方式选择开关：CH1：显示CH1通道信号CH2：显示CH2通道信号CHOP：振荡器给出重复频率信号控制垂直开关电路，使在慢扫描时能便利观测两个通道的信号。ALT：CH3、CH2通道信号交替显示，这种方式适用于快扫描。ADD：CH1、CH2输入信号波形以单踪代数和显示，当CH2旋钮（15）拉出时，则以两信号的代数差显示。3、水平轴：（18）TIME/DIV：水平时基开关调节扫速，0.5s/DIV至0.2μs/共20档。（19）水平位移及×10扩展：调整基线水平方向移动，当旋钮拉出扫描扩展10倍。（20）VARIABLE：顺时针旋尽为校准位置，逆时针旋转，扫速在TIME/DIV开关各档间连续变化。（21）AUTO—NORM—X—Y开关扫描方式开关AUTO（自动）：在触发信号不足以触发工作时，自动扫描，触发信号频率超过100Hz，触发扫描开始。NORM（常态）：当有足够大频率信号提供给扫描电路时，触发扫描，若信号频率不足无基线显示。注：TV—V（24）工作于这种方式。X—Y：X信号由CH1通道输入。Y信号由CH2通道输入。注：工作在这种方式时，垂直方式开关应在CH2方式。44、触发控制：（22）触发源选择开关：INT：用CH1或CH2信号作为触发源。LINE：用电网频率信号作为触发源。EXT：从外触发输入端子输入信号作为触发源。（23）内触发源选择开关：当触发源开关置于“INT”时，可选择如下信号作为触发信号。NORM：屏幕上所显示的信号用做触发信号。CH1：CH1信与作为触发源。CH2：CH2信号作为触发源。（24）触发耦合开关：在使用触发电路之前，把触发信号转换到滤波电路。AC：触发信号通过一个电容接到触发电路，以隔离DC成分。TV—V：从视频信号中分离出垂直同步信号做为触发源。TU—H：从视频信号中分离出水平同步信号做为触发源。DC：将触发信号直接馈至触发电路。（25）LEVEL：调节触发信号波形上的起始电平使信号稳定触发。FIX：旋钮旋到FIX位置，触发电平被固定在最佳电平位置为全自动触发，这个旋钮置于1N+触发极性为正，拉出触发极性为负。（26）外触发输入端：输入外触发信号。5、其它插座及控制端：（27）校准：该端输出校准信号，用于探头电容补偿，及5mV/DIV灵敏度调整。该主号为方波，频率1kHz幅度约为0.3V。（28）地：该端将内部电路地接到机壳，在测试低频信号≤50kHz时，探头接地端不接到这个端子上。（29）ZA×ISINPUT（后面板）Z轴输入，输入（+5V或大于+5V）亮度调制信号。（三）使用方法：1、下列调整位置将使信号测量简化。（1）POWER（电源）……………………………………ON（开）（3）INTENSITY（辉度）………………………………Center（中心）（4）FOCUS（聚焦）……………………………………Center（中心）（8）AC—GND—DC………………………………………GND（地）（9）VOLT/DC……………………………………………5mV（10）CH1POSITION………………………………………Center（11）CH1VARABLE………………………………………Fullrcw（CAL）5（17）VMODE………………………………………………CH1（18）TIME/DIV……………………………………………0.5msec（19）HPOSITION…………………………………………Centev（中心）（20）HVARIABLE…………………………………………FUILYCW（CAL）（21）AUTO—NORM—X—Y………………………………AUTO（22）INT—LINE—EXT……………………………………INT（23）NORM—CH1—CH2…………………………………NORM（24）AC—TV（V）—TV（H）—DC…………………AC（25）LEVEL………………………………………………FUIIycCewFIX这样：迹线大约被确定在CRT中心位置，预热15分钟后，可以开始工作。二、数字万用表的使用无论是电子爱好者还是电子专业技术人员都缺少了万用表。简而言之，万用表有指针式万用表与数字万用表之分。数字万用表的测试能力，远远超过指针式万用表，它除了能测量电压、电流、电阻、电容、电感外，还可测量频率、分立器件参数，并具有自动量程转换及全量程过载保护功能。有些进口数字万用表，甚至集示波器、万用表及无纸记录仪于一身，其测试功能更为强大，售价却不断降低，因而越来越受到广大电子受好者的青睐。下面以DT92系列型数字万用表为例，介绍数字万用电表的使用方法。1、概述DT92系列数字万用表是一种操作方便、读数精确、功能齐全、体积小巧、携带方便、使用电池作电源的手持袖珍式大屏幕液晶显示数字万用表，其中DT9201，DT9202，DT9205，DT9206，DT9207，DT9208为三位半数字万用表，DT9203，DT9204为四位半数字万用表。92系列数字万用表可用来测量直流电压/电流；交流电压/电流；电阻；电容；温度；频率；逻辑电平；二级管正向压降；晶体三级管hFE参数及电路通断等。可供工程设计、实验室、生产试验、工场事务、野外作业和工业维修等应用。本万用表具有以下主要特点：·CMOS集成电路，双积分原理A/D转换，自动校零，自动极性选择，超量程指示。·液晶显示屏幕采用高反差70×40毫米大屏幕，字高达25毫米。按观察位置需要，显示屏幕可自由改变角度约70°，以获得最佳观察效果。·具有自动关机功能，开机之后约15分钟会自动切断电源，以防止仪表使用完毕关电源。重复电源开关操作，即可继续可机。·新优化设计的高可靠量程/功能旋转开关结构。采用32档位，更有效地避免误操作。2、性能（1）三位半数字万用表直流基本精度±0.5%。四位半数字万用表直流基本精度±0.05%。6（2）快速电容测试1pF~20uF自动调零。（3）温度量程：-40℃~1000℃。（4）频率量程：1Hz~20KHz。（5）具备全量程保护功能。（6）过量程指示：最高位显示“1”，其余消除。（7）通断测试均蜂鸣单响指示（DT9205，DT9208还附有发光二极管指示）。（8