本科数字电子第1第2章实验答案

1、本章实验1.1 数字电路的认识实验一、实验目的初步认识数字电路，学会一些实验仪器、元器件的使用。通过一个较为直观的实验，提高学生对课程的兴趣，明确本课程的学习目的。二、实验设备和元器件电子实验箱，双踪示波器，集成电路：CD4511、 CD4518, 数码管KSS-08123SR，电阻510×7，元器件手册。三、实验技术和知识如图1-62 所示电路为一计数译码显示电路，计数器CD4518随着时钟脉冲的输入作加计数，通过CD4511译码驱动，数码管显示输入的时钟脉冲数目。CD4518是双十进制同步计数器，它由两个相同的同步十进制计数器构成。当EN为高电平时，在CP的上升沿进行加计数，CD

2、4518的输出Q3Q2Q1Q0为00001001；当CP为低电平时，在EN的下降沿进行加计数，Q3Q2Q1Q0为00001001。CR为清零端，它为高电平时计数器清零。CD4511是BCD-7段锁存译码驱动器，其中A3A2A1A0为二进制数据输入端，输出Ya、Yb、Yc、Yd、Ye、Yf、Yg分别与数码管2ES102的a、b、c、d、e、f、g，当为试灯输入，当=0时，Ya、Yb、Yc、Yd、Ye、Yf、Yg均为高电平，与之连接的数码管KSS-08123SR显示数字“8”；为输出消隐控制端，当=0，=1时，输出Ya、Yb、Yc、Yd、Ye、Yf、Yg均为低电平，与之连接的数码管2ES102不显

3、示任何数字；LE为数据锁定控制端，当LE=1，=1，=1时，输出保持原来的状态。当LE=0，=1，=1时，数码管显示与A3A2A1A0二进制数据相对应的十进制数。四、实验内容和步骤通过教师的演示，学生认识计数译码显示电路的功能、作用。试组建该电路，并观察计数显示结果。图1-62 计数译码显示电路五、实验报告内容要求实验目的，实验电路，整理和分析原始实验数据，绘出曲线或波形图，实验心得体会。答案：略1.2 逻辑门电路功能测试一、实验目的学习逻辑门电路功能测试方法。掌握常用逻辑门电路的逻辑功能，学会通过查手册来使用集成电路的基本方法。二、实验设备和元器件电子实验箱，双踪示波器，集成电路：74HC0

4、0、74HC08、74HC27、74HC86，元器件手册。三、实验内容测试逻辑门电路四2输入与非门的逻辑功能 用实验箱的逻辑开关信号A、B作输入，把与非门输出Y接到实验箱的逻辑电平显示1号端（发光二极管亮表示输出为逻辑高电平“1”），实验电路如图1-63 所示，图中VCC可以是6V2V。并将实验结果中记录于表1-15 中。图1-63 与非门测试的实验电路表1-15 与非门真值表输入输出ABX001011101110测试逻辑门电路三3输入或非门的逻辑功能用实验箱的逻辑开关E，F，G作输入，或非门输出端Y接到实验箱的输出逻辑电平显示4号端，实验电路如图1-64 所示，并将实验结果记录于表1-16中

5、。注：电路图中没有出现数字电源（VDD）和数字地（GND），但用集成电路实验时必需要连接，注意极性不要接反和接错。 图1-64 或非门测试实验电路表1-16 3输入或非门真值表EFGY00010010010001101000101011001110测试四2输入异或门逻辑门电路的组合电路的逻辑功能输出端X、Y、Z分别接到显示端6、7、8号端，实验电路如图1-65 所示。用逻辑开关信号作输入，实验结果记录于表1-17中。图1-65 异或门测试实验电路表1-17 组合电路的逻辑真值表 A BC DXYZ0 00 00000 00 10110 01 00110 01 10000 10 00000 10

6、 10110 11 00110 11 10001 00 01011 00 11101 01 01101 01 11011 10 00001 10 10111 11 00111 11 1000用与门实现逻辑控制的测试 实验电路如图1-66所示。在输入端A输入连续脉冲，并把频率调到最低，当输入端B分别为0和1时，观察输出端Y的逻辑电平显示。再将输入端连续脉冲调到1KHZ，在输入端B为0和1时，用示波器分别观察Y的输出电压UO波形，并在图1-70中画出波形。图1-66 与非逻辑控制电路图1-67 74HC08的输出波形四、实验报告内容要求实验目的，实验电路，整理和分析原始实验数据，绘出曲线或波形图，

7、实验心得体会。1.3集成逻辑门电路参数测试一、实验目的熟悉集成逻辑门电路的主要参数测试。熟悉集成逻辑门电路的输入特性和输出特性和曲线的测试。二、实验仪器和元器件电子实验箱，电压表、电流表， 集成电路：74LS00、74HC00，元器件手册。三、实验内容测试实验记录：实验室内温度： 28 直流电源电压：5电压表型号：数字式万用表UT81B 电流表型号：指针式万用表YX-96074LS00型号： HD74LS00 74HC00型号： HD74HC00低电平输出的电源电流ICCL的测试 电路如图1-68 所示，试用74LS00、电压表、电流表等构成该电路。测试条件是输入端悬空，输出端空载。ICCL和

8、电源电压VCC的乘积就是该与非门的空载导通功耗PON。ICCL= 2.4mA ，PON= 0.0102W 。图1-68 低电平输出的电源电流ICCL的测试电路高电平输入电流IIH的测试 电路如图1-69 所示，试用74LS00、电压表、电流表等构成该电路。测试条件是被测一个输入端接VCC，其余输入端接地时，输出空载。IIH= 0 。图1-69 高电平输入电流IIH的测试电路输入短路电流IIS的测试 电路如图1-70 所示，试用74LS00、电压表、电流表等构成该电路。测试条件是被测输入端与电流表串联后接地，其余输入端悬空，输出端空载。IIS= 0.23mA 。图1-70 输入短路电流IIS的测

9、试电路输入伏安特性电路如图1-71 所示，试分别用74LS00、74HC00，10K电位器等构成该电路。改变电位器阻值，从而改变输入电压，试测量输入电流值，并分别记入表1-18、表1-19中。最后根据测量值，画出输入伏安特性。 图1-71 输入伏安特性的测试电路表1-18 74LS00输入伏安特性的测试表 （V）00.250.50.751.01.021.041.081.15（mA）-0.23-0.22-0.20-0.19-0.18-0.1-0.05000表1-19 74HC00输入伏安特性的测试表 （V）0125（mA）0000输入端负载特性电路如图1-72 所示，试分别用74LS00、74H

10、C00，10K电位器等构成该电路。改变电位器阻值，试用电压表测量输入电压值，将电阻阻值和输入电压值分别记入表1-20、表1-21中。最后根据测量值，画出输入端负载特性曲线。图1-72 输入端负载特性的测试电路表1-20 74LS00输入端负载特性的测试表 （V）0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.1（k）0.340.71.21.72.22.73.33.94.5510（V）4.44.44.44.44.44.44.354.34.03.02.0表1-21 74HC00输入端负载特性的测试表 （V）0000（k）02510（V）0000输出高电平，带拉电流负载时负载特性的测

11、试 电路如图1-73 所示，试分别用74LS00、74HC00，10K电位器等构成该电路。改变电位器阻值，测量负载电流和输出电压值，分别记入表1-22、表1-23中。最后根据测量值，画出拉电流负载时的负载特性曲线。图1-73 输出高电平、带拉电流负载时负载特性的测试电路表1-22 74LS00负载特性的测试表 （V）4.63.73.653.623.593.563.43.33.072.832.72.62（mA）00.511.522.557.51012.51415表1-23 74HC00负载特性的测试表 （V）4.984.894.864.824.84.764.614.424.44.244.023.

12、82（mA）00.511.522.557.57.61012.515输出低电平，带灌电流 电路如图1-74 所示，试分别用74LS00、74HC00，10K电位器等构成该电路。改变电位器阻值，测量负载电流和输出电压值，分别记入表1-24、表1-25中。最后根据测量值，画出灌电流负载时的负载特性曲线。图1-74 输出低电平、带灌电流负载时输出特性的测试电路表1-24 74LS00负载特性的测试表 （V）0.180.200.220.240.250.320.420.50.520.69（mA）00.51.01.52510141520表1-25 74HC00负载特性的测试表 （V）0.010.030.05

13、0.0680.0870.10.1080.19（mA）00.511.522.352.54电压传输特性 电路如图1-75 所示，试分别用74LS00、74HC00，10K电位器等构成该电路。改变电位器阻值，从而改变输入电压，试用电压表逐点测量输入、输出电压值，分别记入表1-26、表1-27中。最后根据测量值，画出电压传输特性曲线。 （提示：在UO变化较大的区域应多测几点，有利于绘制特性曲线）图1-75 电压传输特性的测试电路表1-26 74LS00电压传输特性的测试表 （V）4.44.44.44.34.24.03.83.02.01.00.40.30.20.150.15（V）00.50.60.80.

14、860.900.931.01.061.0751.081.0851.091.204.0表1-27 74HC00电压传输特性的测试表 （V）4.964.964.964.94.843210.40.20.01（V）00.5122.152.22.212.222.232.242.252.28四、实验报告内容要求实验目的，实验电路，整理和分析原始实验数据，绘出曲线或波形图，实验心得体会。2.1 四相步进电机转动一、实验目的通过一个实际的数字控制项目, 让学生初步认识数字电路,学会正确使用电子元器件和练习双踪示波器的操作。二、实验设备和元器件电子电路实验箱，双踪示波器，PM20L-20-05四相步进电机，74

15、HC08、CD4013、9013×4、1K×4，元器件手册。三、实验内容按图2-32接线，在实验箱上组成四相步进电机转动电路。（其中CD4013的4、6、7、8、10号脚接地和14号脚接6V；74HC08的7号脚接地和14号脚接6V。）图2-32 步进电机转动2正确接线后，合上电源开关，步进电机就会转动了，调节连续脉冲的频率越高步进电机转速就越快。3记录CD4013（脚）和四相步进电机A、B、C、D的脉冲波形。用万用表测量电路的步进电机工作电流为多大？每次步进电机项目实验结束后都不要拆掉电路，要重新整理好接线，保持电路完好，为后续步进电机项目实验作好准备。 四、实验报告内容

16、要求1实验目的，实验电路，整理和分析原始实验数据，绘出曲线或波形图，实验心得体会。利用网络、教材、图书、杂志等工具，搜索有关“步进电机”的有关资料，实验报告附加内容：1）简述步进电机的用途。 2）简述步进电机的品种和规格，本电机的型号和参数。 （思考题：请你举出如何使电机停止转动的办法，要试一试，才是你的好办法。）五、实验后作业制作电机底座和联轴杆（要能与光电遮断型开关发生作用）。答案：2.2 门电路的逻辑变换一、实验目的1熟悉布尔代数在逻辑函数方面的应用。2掌握门电路之间的转换。二、实验设备和元器件 电子实验箱，集成电路：74HC00、74HC02、74HC04、74HC10、74HC20、

17、74HC27、74HC32、74HC86，元器件手册。三、实验内容和步骤1利用与非门构成其它门电路，自拟表格，测试其逻辑功能。）试用二输入端与非门构成与门。 2) 试用二输入端与非门构成或门。 ABY000010100111ABY0000111011113）试用二输入端与非门构成或非门。 4）试用二输入端与非门构成非门。 ABY001010100110 AY01102用或非门构成其它门电路，自拟表格，测试其逻辑功能。）试用二输入端或非门构成与门。 2）试用二输入端或非门构成或门。 ABY000010100111 ABY0000111011113）试用二输入端或非门构成与非门。 4）试用二输入端

18、或非门构成非门。 ABY001011101110AY01103用异或门和其它门电路构成同或门，自拟表格，测试其逻辑功能。ABY0010101001114电路如图2-33所示。图2-33 组合逻辑电路测试其逻辑功能，并列出真值表表2-13。 表2-13 图2- 电路的真值表输入输出ABCY00000010010001101000101011001111试用或非门实现该电路，画出电路图，并测试其输出状态。四、实验报告内容要求实验目的，实验电路，整理和分析原始实验数据，绘出曲线或波形图，实验心得体会。2.3 集成逻辑门电路的应用一、实验目的1熟悉门电路在逻辑函数方面的应用。2熟悉布尔代数在逻辑函数方面的应用。二、实验设备和元器件 电子实验