数字电子技术实验课件

数字电子技术实验指导数字电子技术实验指导数字电子技术实验指导1目录前前 言言实验一：认识常用实验设备和集成电路实验一：认识常用实验设备和集成电路 实验二：门电路的运用实验二：门电路的运用门控报警电路门控报警电路 实验三：组合逻辑电路设计之密码锁、实验三：组合逻辑电路设计之密码锁、8线线-3线编码器线编码器 实验四：编码、译码和显示驱动电路综合实验实验四：编码、译码和显示驱动电路综合实验 目 录前 言实验一：认识常用实验设备和集成电路 实验2目录实验五：基本实验五：基本RSRS触发器的构成触发器的构成 实验六：移位寄存器的运用实验六：移位寄存器的运用 实验七：时基电路实验七：时基电路 实验八：实验八：D/A、A/D转换转换 实验九：霓虹灯控制电路实验九：霓虹灯控制电路 目 录实验五：基本RS触发器的构成 实验六：移位寄存器3前言w数字电子技术是一门实践性很强的技术课，必须十分重视加强实验教学。数字电子技术实验课的目的是进一步加强对理论知识的理解，培养基本操作技能，提高解决实际问题的能力，以及培养学生创新制作的能力。随着数字电子技术的高速发展，中规模集成电路较以前有更多应用。在实验中，加大了中规模集成电路较以前有更多应用方面的实验，同时，在实现设计中，加求以实用电路为主，辅助声光现象，提高学生的学习积极性。w为了达到上述目的，根据高职数字电子技术教学大纲及我校实际情况编写了该实验指导书。全书共分九个实验，每个实验包括有：实验目的、实验器材、实验内容、实验报告要求和想想做做等项目。其中想想做做部分供学生在课余时间进行，目的是进一步培养学生独立思考和创新制作的能力。创新制作实验室有相应的设备和器件提供，在实验有困难时可以与教师联系，要求教师给予相应的指导。产品制作成功后，请给教师观赏并做相应的记录。前 言数字电子技术是一门实践性很强的技术课，必须4前言（续一）w本课程的实验多数为启发性实验，要求学生在实验前对实验内容进行预习，有要求设计实验方案的必须事先把实验方案做好，如有要填写的表格要设计好相应的表格。要进入实验室时，要求已写好实验报告中一些与实验结果和分析无关的内容。w在编写过程中，由于时间仓促，加之本人水平有限，凡有不妥之处，请读者批评指正。若有比该书实验内容设计得更好的方案，敬请指教。编编 者者目目 录录前言（续一）本课程的实验多数为启发性实验，要求学生在实验前对5实验一认识常用实验设备和集成电路w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验一 认识常用实验设备和集成电路 一、实验目的6一、实验目的w1.熟悉门电路应用分析。w2熟悉实验箱各部分电路的作用。w3.通信逻辑笔的制作和使用，对高、低电平、脉冲串的信号建立相应的概念。w4复习运算放大器的使用方法。w5.学会用门电路解决实际问题。一、实验目的 1.熟悉门电路应用分析。7二、实验仪器及材料w数字电路实验箱以及各种集成电路若干w运算放大器LM398一片w四输入与非门74LS00一片w二极管1N41484只w发光二极管红、绿各一只w复位开关一只w电阻1M910K360K10K各1只5102只二、实验仪器及材料 数字电路实验箱 以及各种集成电路若干8逻辑笔的实验电路逻辑笔的实验电路 9三、实验内容w1数字箱的使用熟悉数字箱的使用，通过对开关、显示、脉冲产生电路等的测试、连接和控制，掌握数字箱各部分的作用。w2安装逻辑笔安装图11所示的实际逻辑笔。该逻辑笔使用一般将黑色探针接电路地，用红色探针测试逻辑电路。根据二个发光二极管的发光状态可以判断测试点是逻辑高电平、低电平、或是脉冲串及高阻状态0。三、实验内容 1数字箱的使用10四、实验报告w1.分析电路工作原理。w2.按图接线实验，测试学习机上各种电平、脉冲与上面分析对照。w3.根据实验结果编出该逻辑笔使用说明及注意事项。四、实验报告 1.分析电路工作原理。11五、做做想想w能否用74LS00即非门实现逻辑笔电路？制成实际的电路，然后利用废钢笔套制成实用逻辑笔。目目 录录五、做做想想 能否用74LS00即非门实现逻辑笔电路？制成实12实验二门电路的运用门控报警电路w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验二 门电路的运用门控报警电路 一、实验目的13一、实验目的w1让学生接触和实际运用集成电路逻辑门电路。w2掌握CC4069和CC4011的使用方法。w3增强学生的实际动手能力，提高其学习兴趣。一、实验目的1让学生接触和实际运用集成电路逻辑门电路。14二实验仪器及材料w万能板、CC4069和CC4011各一块、发光二极管两个、2CP16二极管两个、蜂鸣器一个、喇叭一个，电阻电容若干。二实验仪器及材料万能板、CC4069和CC4011各一块、15三实验内容图21声光报警器三实验内容 图21 声光报警器16三实验内容（续一）w1声光报警器图21是CMOS门运用CMOS集成六反相器构成的声光报警器。该电路由一片CMOS集成六反相器中的2个非门构成方波发生器。在实际使用时，我们应把集成电路电路的14脚（VDD）接地电源正端，7脚（VSS）接到电源的负端。该电源电压的范围为315V，此处，给它加上4.5V电源。可测得输出方波的重复频率略高于1kHz，方波的幅值约为4.4V。此振荡信号一路直接从CC4069的4脚经电阻R2加到红色发光二极管LED1上，另一路经一非门从6脚输出，然后通过R3加到绿色发光二极管LED2上，因为这2个输出端的信号相位是互为相反的，所以两只发光二极管轮流发光。6脚输出信号接上简单的三极管功率放大电路。合上电源开关，红绿交替闪光和蜂鸣器同时发出报警声。原因是当6脚输出为低电平时，三极管截止，静态电流为零；输入为高电平时三极管导通，工作电流最大，但仍不超限值。三实验内容（续一）1声光报警器17三实验内容（续二）图 22 门控报警电路三实验内容（续二）图 22 门控报警电路18三实验内容（续三）w2门控报警电路w图23CC4011外引线图w运用一片集成与非门CC4011组成如图22所示门控报警电路，图23为CC4011的外引线图。与非门与组成一个低频振荡器，其振荡频率仅为几Hz，与非门和组成一个音频振荡器，其振荡频率约为1kHz。平时a点通过电阻R1接地为低电平，使得b也是低电平，从而使音频振荡器停振，于是报警器无声。一旦a有外来高电平输入，b的电平随着低频振荡器的工作周期性地时高时低，使音频振荡器发出报警信号，并通过喇叭发出报警声。三实验内容（续三）2门控报警电路19三实验内容（续四）图23CC4011外引线图三实验内容（续四）图 23 CC4011外引线图20四实验报告w1画出实验电路，说明观察出的实验现象。w2对实验过程进行总结。w3如果没有CC4011和CC4069，而有74LS00和74LS04，问电路应该怎样连接？画出连线图。四实验报告1画出实验电路，说明观察出的实验现象。21五想想做做w设计一个水位检测仪，当水位达到规定位置时，则发出报警声，提醒用户。目目 录录五想想做做设计一个水位检测仪，当水位达到规定位置时，则发出22实验三实验三 组合逻辑电路设计之组合逻辑电路设计之密码锁、密码锁、8线线-3线编码器线编码器w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验三 组合逻辑电路设计之密码锁、8线3线编码器一、实23一实验目的w掌握组合逻辑电路的设计方法。w用实验验证设计电路的逻辑功能。w掌握编码的概述，为后编内容做准备。一实验目的掌握组合逻辑电路的设计方法。24二、实验仪器和设备wLCN1数字电子技术实验箱w74LS20（双四输入TTL与非门）w74LS00（双二输入TTL与非门）w74LS21（双四输入与门）w万用表及钳子等工具二、实验仪器和设备 LCN1数字电子技术实验箱25三、实验内容w1设计一个数字密码锁电路w（开锁信号输出）F1F2（报警信号输出）wE（控制输入）wABCDw代码输入w图31数字锁网络示意图w设该网络示意图如图31所示。其中，A、B、C、D是四个二进制代码输入端，E为开锁控制输入端。每把锁都有规定的四位数字代码。本次实验所用的数字代码为1010，学生也可自行选定代码。如果输入代码符合该锁代码，且有开锁信号时（控制输入端E=1）时，锁才被打开（F1=1）；若不符，开锁时，电路将发出报警信号（F2=1），要求用最少的与非门电路进行实验。三、实验内容 1设计一个数字密码锁电路26三实验内容（续一）w实验要求如下：w（1）根据要求，设定输入输出变量的个数，并根据电路的逻辑确定两者之间的对应关系，列出真值表，写出逻辑表达式，画出实验电路图。w（2）搭试电路进行验证。w利用数字电子技术实验箱提供工作所需电源、脉冲信号。F1、F2的由数字电子技术实验箱上的两个发光二极管配合喇叭监测配合喇叭，当发光二极管（LED）亮，则表示接发光二极管的输出端为高电平；发光二极管不亮，则表示接发光二极管的输出端为低电平，不能开锁时，要求喇叭发出报警声。三实验内容（续一）实验要求如下：27三实验内容（续二）w2设计一个编码器电路w要求8个输入端对应于不同3位的二进制码输出。3位输出可以接三个指示灯，由二进制组合来表示，也可以接到实验箱的8字显示的8421码的其中4、2、1三个端，然后在对应每个输入端时的输入时有相对应的数字输出阻抗，如定义为3的按钮接通时输出为011。三实验内容（续二）2设计一个编码器电路28四、实验报告w写出真值表；w画出实验电路图；w说明实验原理；w画出编程器的电路结构并说明其工作现象和工作原理。四、实验报告 写出真值表；29w制作自动售货冷饮机。要求：该冷饮机吸能接收5角或1元的硬币。电路结构如图432所示。该冷饮机售冷饮价格为1元。一次投币最多为两元（两个5角，一个1元）当投币大于等于1元时，给出冷饮一支和还给多余的钱币，小于1元时，则只还钱币而不给冷饮。钱币投好后要启动一下才进行。w伍角入口冷饮出口w伍角入口伍角出口w一元入口壹元出口启动w图32冷饮机控制框图五、想想做做目目 录录制作自动售货冷饮机。要求：该冷饮机吸能接收5角或1元的硬币。30实验四编码、译码和显示驱动电路综合实验w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验四 编码、译码和显示驱动电路综合实验 一、实验目的31一、实验目的w熟悉编码器、七段译码器、LED和数据选择器等中规模集成电路的典型应用。一、实验目的 熟悉编码器、七段译码器、LED和数据选择器等中32二、实验仪器及器件w1数字实验箱w2BCD码（94线）优先编码器74HC1471块w3七段译码器74HC45111块w4共阴极LED1块w5双4选1数据选择器74LS1531块w66反相器74LS042块w72输入四或门74LS321块二、实验仪器及器件 1数字实验箱33三、实验内容w图41所示是BCD码编码器和七段译码显示电路的框图。按框图意示的逻辑要求选用适合的器件连接好（提示：其中BCD编码器可选用图317所示的94线优先编码器74HC147，七段译码显示可选用图324所示的74HC4511构成的LED显示电路。选用各器件时要注意级连间输入、输出的有效电平要一致，否则就须加接反相器）。三、实验内容 图41所示是BCD码编码器和七段译码显示电路34三实验内容（续一）图41BCD码编码器和七段译码器三实验内容（续一）图41 BCD码编码器和七段译码器35三实验内容（续二）w2想办法使两个显示器显示自己的学号。w3数据选择器的实验w（1）验证74LS153的功能。w（2）用74LS153接成8选1电路。（自行设计方案）w（3）用74LS153配合门电路构成逻辑函数三实验内容（续二）2想办法使两个显示器显示自己的学号。36四、实验报告w记录实验结果，画出自己学号的电路连接图。说明工作原理。四、实验报告记录实验结果，画出自己学号的电路连接图。说明工作37五、想想做做w请用译码器设计一个控制电路，当输入为000时，控制红色二极管亮，当输入为001时，控制绿色发光二极管亮，当输入为010时，控制黄色发光二极管亮，当输入为011时，控制继由电器J1闭合，当输入为100时，控制小电机旋转。目目 录录五、想想做做 请用译码器设计一个控制电路，当输入为000时，38实验五实验五 基本基本RS（JK、D）触发器的）触发器的构成，构成，功能测试，二四分频电路w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验五 基本RS（JK、D）触发器的构成，功能测试，二四39一、实验目的w1.熟悉并掌握RS、D、JK触发器的构成，工作原理和功能测试方法。w2.学会正确使用触发器集成芯片。w3.了解不同逻辑功能FF相互转换的方法。一、实验目的 1.熟悉并掌握RS、D、JK触发器的构成，40二、实验仪器及材料w1.双踪示波器。w2.器件：74LS00二输入端四与非门1片74LS74双D触发器1片74LS112双JK触发器1片二、实验仪器及材料 1.双踪示波器。41三、实验内容w1.基本RSFF功能测试w两个TTL与非门首尾相接构成的基本RSFF的电路如图51所示。图51 基本RS连接图三、实验内容 1.基本RSFF功能测试图51 基本RS连42三、实验内容（续一）w（1）试按表51的顺序在，端加信号：w观察并记录FF的Q、端的状态，将结果填入下表51中，并说明在上述各种输入状态下，FF执行的什么功能？Q逻辑功能01111011表51三、实验内容（续一）（1）试按表51的顺序在，端加信号：43三、实验内容（续二）w（2）接低电平，端加脉冲。w（3）接高电平，端加脉冲。w（4）令=，端加脉冲。w记录并观察（2）、（3）、（4）三种情况下，Q、端的状态。从中你能否总结出基本RSFF的Q、端的状态改变和输入端，的关系。w（5）当，都接低电平时，观察Q、端的状态。当，同时由低电平跳为高电平时，注意观察Q、/Q端的状态，重复35次看Q、端的状态是否相同，以正确理解“不定”状态的含义。三、实验内容（续二）（2）接低电平，端加脉冲。44三、实验内容（续三）2.维持阻塞型D发器功能测试w双D型正沿边维持阻塞型触发器74LS74的逻辑符号如图52所示。w图中/Sd，/Rd为异步置位1端，置0端（或称异步置位，复位端）。CP为时钟脉冲端。图52 DFF逻辑符号 三、实验内容（续三）2.维持阻塞型D发器功能测试图5245三、实验内容（续四）w试按下面步骤做实验：w（1）分别在/Sd，/Rd端加低电平，观察并记录Q、Q端的状态。w（2）令/Sd，/Rd端为高电平，D端分别接高，低电平，用点动脉冲作为CP，观察并记录当CP为0、1、时Q端状态的变化。w（3）当/Sd=/Rd=1、CP=0（或CP=1），改变D端信号，观察Q端的状态是否变化？w整理上述实验数据，将结果填入下表32中。w（4）/Sd=/Rd=1，将D和Q端相连，CP加连续脉冲，用双踪示波器观察并记录Q相对于CP的波形。三、实验内容（续四）试按下面步骤做实验：46三、实验内容（续五）三、实验内容（续五）47三、实验内容（续六）w3.负边沿JK触发器功能测试w双JK负边沿触发器74LS112芯片的逻辑符号如图33所示。33 JK FF逻辑符号三、实验内容（续六）3.负边沿JK触发器功能测试3348三、实验内容（续七）w自拟实验步骤，测试其功能，并将结果填入下表33中。若令J=K=1时，CP端加连续脉冲，用双踪示波器观察QCP波形，和DFF的D和Q凋相连时观察到的Q端的波形相比较，有何异同点？三、实验内容（续七）自拟实验步骤，测试其功能，并将结果填入下49三、实验内容（续八）4.利用JK触发器和D触发器实现四分频电路w（1）自行设计电路，实现输出脉冲的频率只有输入脉冲频率的四分之一。w（2）画出波形图，注意翻转时刻。三、实验内容（续八）4.利用JK触发器和D触发50四、实验报告w1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。w2.写出实验内容3、4的实验步骤及表达式。w3.画出实验4的电路图及相应表格，画了实验4的电路连线图与及电路原理分析。w4.总结各类触发器特点。四、实验报告1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论51五、想想做做w设计一块利用JK触发器构成的八分频电路，同时，在实现每次八分频的同时输出一个脉冲信号给后续电路。目目 录录五、想想做做 设计一块利用JK触发器构成的八分频电路，同时，52实验六实验六 移位寄存器的运用移位寄存器的运用七进制计数器、60进制计数器w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验六 移位寄存器的运用七进制计数器、60进制计数器 一、53一、实验目的w1.熟悉集成计数器逻辑功能和各控制端作用。w2.掌握计数器使用方法。一、实验目的 1.熟悉集成计数器逻辑功能和各控制端作用。54二、实验仪器及材料w1.双踪示波器。w2.器件：74LS290十进制计数器2片74LS160/161十进制/十六进制同步计数器2片74LS00四2输入与非门1片74LS20四输入双与非门1片二、实验仪器及材料 1.双踪示波器。55三、实验内容w1.集成计数器74LS290功能测试74LS290是二五十进制异步计数器。逻辑简图为图61所示。图61 74LS290逻辑图 三、实验内容1.集成计数器74LS290功能测试图61 56三、实验内容（续一）w74LS290具有下述功能：w（1）直接置0（R0（1）R0（2）=1），直接置9（R9（1）R9（2）=1）w（2）二进制计数（CP1输入QA输出）w（3）五进制计数（CP2输入QDQAQB输出）w（4）十进制计数（两种接法如图62A、B所示。三、实验内容（续一）74LS290具有下述功能：57三、实验内容（续二）w2.计数器级连分别用2片74LS290计数器级连成二位数五进制、十进制计数器。图62 十进制计数器 三、实验内容（续二）2.计数器级连 分别用2片74LS258三、实验内容（续三）w（1）画出连线电路图。w（2）按图接线，并将输出端接到数码显示器的相应输入端，用单脉冲作为输入脉冲验证设计是否正确。w（3）画出四位计数器连接图并总结多级计数器级连规律。三、实验内容（续三）（1）画出连线电路图。59三、实验内容（续四）三、实验内容（续四）60三、实验内容（续五）三、实验内容（续五）61三、实验内容（续六）三、实验内容（续六）62三、实验内容（续七）w3.任意进制计数器设计方法采用脉冲反馈法（称复位法或置位法），可用74LS290组成任意模（M）计数器。图63是用74LS290实现模7计数器的两种方案，图（A）采用复位法，即计数计到M异步清0，图（B）采用置位法，即计数计到M1异步置0。三、实验内容（续七）3.任意进制计数器设计方法63三、实验内容（续八）图63 74LS290实现七进制计数方法 三、实验内容（续八）图63 74LS290实现七进制计64三、实验内容（续九）w当实现十以上进制的计数器时可将多片级连使用。w图64是45进制计数一种方案，输出为8421BCD码。w（1）按图64接线，并将输出接到显示器上验证。w（2）设计一个六十进制计数器并接线验证。w（3）记录上述实验各级同步波形。三、实验内容（续九）当实现十以上进制的计数器时可将多片级连使65三、实验内容（续十）图64 45进制的设计方案 三、实验内容（续十）图64 45进制的设计方案 66三、实验内容（续十一）w474LS160/74LS161的测试w计数器芯片74LS160/161功能测试74LS160为同步十进制计数器，74LS161为同步十六进制计数器。w（1）带直接清除端的同步可预置w数的计数器74LS160/161的逻辑符号如图65所示。三、实验内容（续十一）474LS160/74LS161的测67三、实验内容（续十二）LD：置数端 Cr：清零端 S1、S2：工作方式端 QCC：进位信号 D、C、B、A：数据输入端 QD、QC、QB、QA ：输出端 三、实验内容（续十二）LD：68三、实验内容（续十三）完成芯片的接线，测试74LS160或74LS161芯片的功能，将结果填入表64中。三、实验内容（续十三）完成芯片的接线，测试74LS160或769三、实验内容（续十四）w（2）74LS161接成图66所示电路。按图接线，cp用点动脉冲输入，QD、DC、QB、QA接发光二极管显示。测出芯片的计数的长度，并画出其状态转换图。图66 74LS161构成的计数器 三、实验内容（续十四）（2）74LS161接成图66所示电70三、实验内容（续十五）w5.计数器芯片74LS160/161的应用w两片74LS160芯片构成的同步六十进制计数电路如图67所示。按图接线。w用点动脉冲作为cp的输入，74LS160（）（）的输出端QD、DC、QB、QA分别接学习机上七段LED数码管的输入端。观察点动脉冲作用下，Dy、Dx显示的数字变化。三、实验内容（续十五）5.计数器芯片74LS160/16171三、实验内容（续十六）图67 六十进制计数器电路三、实验内容（续十六）图67 六十进制计数器电路72四、实验报告w1.整理实验内容和各实验数据。w2.画出实验内容1、2所要求的电路图及波形图。w3.总结计数器使用特点。w4画出用74LS192替代74LS290构成60进制的电路，并分析其工作原理。四、实验报告 1.整理实验内容和各实验数据。73五、想想做做w1用74290或74192配合七段译码显示电路4511以及LED显示计数输入脉冲数。w2试用计数器74161和数据选择器74151设计一个01100011序列发生器。目目 录录五、想想做做 1用74290或74192配合七段译码显示电74实验七时基电路w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验七 时基电路 一、实验目的75一、实验目的w1.掌握555时基电路的结构和工作原理，学会对此芯片的正确使用。w2.学会分析和测试用555时基电路构成的多谐振荡器，单稳态触发器，施密特触发器等三种典型电路。一、实验目的 1.掌握555时基电路的结构和工作原理，学会76二、实验仪器及材料w1.双踪示波器w2数字电路实验箱w3.器件wNE556，（或LM556，5G556等）双时基电路1片w二极管1N1482只w电位器22K、1K2只w电阻、电容若干w扬声器一只wKD9300系列音乐集成块一块w小型无锁按键开关w9013型硅NPN三极管，要求100。二、实验仪器及材料 1.双踪示波器77三、实验内容1.555时基电路功能测试w本实验所用的555时基电路芯片为NE556，同一芯片上集成了二个各自独立的555时基电路，图中各管脚的功能简述如下：wTH高电平触发端：当TH端电平大于2/3EC，输出OUT呈低电平，DIS端导通。w/TRAG低电平触发端：当/TRAG端电平小于1/3EC时，OUT端呈现低电平，DIS端关断。w/R复位端：/R=0，OUT端输出低电平，DIS端导通。wCV控制电压端：CV接不同的电压值可以改变TH，TRIG的触发电平值。wDIS放电端：其导通或关断为RC回路提供了放电或充电的通路。wOUT输出端。三、实验内容 1.555时基电路功能测试78三、实验内容（续一）表71芯片的功能表TH/TR/ROUTDISXXLL导通2/3Vcc1/3VccHL导通1/3VccH原状态原状态2/3Vcc279三、实验内容（续二）2.555时基电路构成的多谐振荡器w电路如图74所示。图7 1 556管脚图 三、实验内容（续二）2.555时基电路构成的多谐80三、实验内容（续三）图72 时基电路功能简图 三、实验内容（续三）图72 时基电路功能简图 81三、实验内容（续四）图73 测试接线图 三、实验内容（续四）图73 测试接线图 82三、实验内容（续五）图74 多谐振荡器电路 三、实验内容（续五）图74 多谐振荡器电路 83三、实验内容（续六）w（1）按图接线。图中元件参数如下：wR1=15KR2=5K1wC1=0.33ufC2=0.047ufw（2）用示波器或指示灯观察并测量OUT端波形的频率，并和理论估算值比较，算出频率的相对误差值。w（3）若将电阻值改为R1=15K，R2=10K，电容C不变，上述的数据有何变化？w（4）根据上述电路的原理，充电回路的支路是R1R2C1，放电回路的支路是R2C1，将电路略作修改，增加一个电位器RW和两个引导二极管，构成图75所示的占空比可调的多谐振荡器。三、实验内容（续六）（1）按图接线。图中元件参数如下：84三、实验内容（续七）图75 占空比可调的多谐振荡器电路 三、实验内容（续七）图75 占空比可调的多谐振荡器电路85三、实验内容（续八）w其占空比q为:w改变RW的位置，可调节q值。w合理选择元件参数？（电位器选用22K），使电路的占空比q=0.2，且正脉冲宽度为0.2ms。w调试电路，测出所用元件的数值，估算电路的误差。三、实验内容（续八）其占空比q为:86三、实验内容（续九）3.555构成的单稳态触发器 实验如图76所示。（1）按图76接线，图中R=10K，C1=6200PF，VI 是频率约为10KHz左右的方波时，用双踪示波器观察OUT端相对于VI 的波形，并测出输出脉冲的宽度TW。（2）调节VI 的频率，分析并记录观察到的OUT端波形的变化。（3）若想使TW=10us，怎样调整电路？测出此时各有关的参数值。三、实验内容（续九）3.555构成的单稳态触发器 实验如图87三、实验内容（续十）图76 单稳态触发器电路 三、实验内容（续十）图76 单稳态触发器电路 88三、实验内容（续十一）4.应用电路w（1）图77所示用556的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。w参考实验内容2确定图77中未定元件参数。w按图接线，注意扬声器先不接。w用示波器观察输出波形并记录。w接上扬声器，调整参数到声响效果满意。三、实验内容（续十一）4.应用电路89三、实验内容（续十二）图77 用时基电路组成警铃电路 三、实验内容（续十二）图77 用时基电路组成警铃电路90三、实验内容（续十三）w（2）图78是用555电路构成音乐传花游戏机。图78 音乐传花游戏机电路 三、实验内容（续十三）（2）图78是用555电路构成音乐传91三、实验内容（续十四）w555电路的脚先不与音乐集成块的VDD相连，接通电源。观察LED发不发光。w按一下SB按键，随即放开，观察发光二极管LED的发光现象。若电路装焊正常，则当按下SB按键时，LED将会发光，经一段时间后，自动熄灭。否则，检查电路是否存在安装焊接的错误。w长时间按压SB不放，观察LED的发光现象，想想原因。w断开电源，把555电路的脚与音乐集成块的VDD相连。w接通电源，按一下SB按键，正常应见到LED发光，同时，嗽叭发出音乐声，经一段时间后，LED不再发光，喇叭不再发声。w调节RP的位置，观察发光二极管发光和喇叭发声的现象有何变化，想想原因。三、实验内容（续十四）555电路的脚先不与音乐集成块的V92三、实验内容（续十五）5时基电路使用说明w556定时器的电源电压范围较宽，可在+5+16V范围内使用（若为CMOS的555芯片则电压范围在+3+18V内）。w电路的输出有缓冲器，因而有较强的带负载能力，双极性定时器最大的灌电流和拉电流都在200mA左右，因而可直接推动TTL或CMOS电路中各种电路，包括能直接推动蜂鸣器等器件。w本实验所使用的电源电压VCC=+5V。三、实验内容（续十五）5 时基电路使用说明93四、实验报告w1.按实验内容各步要求整理实验数据。w2.画出实验内容2和3中的相应波形。w3.画出实验内容4最终调试满意的电路图并标出各元件参数。w4.总结时基电路基本电路及使用方法。w5在音乐传花游戏机中长时间按压SB按键开关不放时，会出现什么情况，为什么？四、实验报告 1.按实验内容各步要求整理实验数据。94五、想想做做1触摸自熄电路w在普通台灯上增加少量电子元件，可使台灯具有触摸自熄功能。使用时，只要用手摸一下台灯上的金属装饰件，台灯就能自动点燃，几分钟后，它又自动熄灭。w电路如下图五、想想做做 1触摸自熄电路95五、想想做做（续一）图 79 触摸自熄电路 五、想想做做（续一）图 79 触摸自熄电路 96五、想想做做（续二）w（1）工作原理w触摸自熄电路如所示图79。w在电路中，555时基电路接典型的单稳态工作方式，平时电路处于稳定态，脚输出低电平，可控硅SCR因无触发电压处于关断态，台灯H不亮。需要触摸开关时，只要用手轻轻摸一下电极片A即可，因人体泄漏电流经放大后到集成块的脚，其信号负半周使电路触发翻转进入暂态，脚输出高电平，所以有触发电流经R3流入VS的门极，使SCR导通，灯H点亮发光。约经为tW1.1R2C4时间后，暂态结束，电路回复到原先稳定态，脚输出低电平，VS失去触发电流交流电过零时即关断，灯熄灭。w（2）元器件选择w为了保证使用者的绝对安全，R4R5采用了高阻值电阻器，最好用RJ1/4W型金属膜电阻器，R1、R2、R3可用普通RTS1/8W碳膜电阻器；其他元器件的选择见图。五、想想做做（续二）（1）工作原理97五、想想做做（续三）2简易简易电子琴电路电路w用555电路设计一个简易电子琴电路，当按压不同键时，会对应产生1，2，3，4，5，6，7的音调。目目 录录五、想想做做（续三）2简易电子琴电路目 录98实验八D/A、A/D转换w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验八 D/A、A/D转换 一、实验目的99一、实验目的w1进一步理解D/A、A/D转换的原理，转换的方式及各自的特点。w2了解D/A、A/D集成芯片的结构、功能测试及应用。一、实验目的 1 进一步理解D/A、A/D转换的原理，转换100二、实验仪器及材料w1仪器：示波器w2数字电子实验箱w3.材料：wDAC08328bitD/A转换1片wADC08098bit逐次渐进式A/D转换器1片wLM324通用运算放大器1片w74LS74双D触发器1片w74LS02四或非门一片w电阻：10k(2个)按钮开关二、实验仪器及材料 1仪器：示波器101三实验内容图81 DAC0832的实验接线图1D/A转换器实验 三实验内容 图81 DAC0832的实验接线图1D/A102三实验内容（续一）wLM324工作时，VCC接+12V，GND接12V。D/A转换器实验电路如图81所示。按图接好线，检查电路准确无误后接通电源。按表81在DAC0832的信号输入端D0D7利用电平输出器输入相应的电路状态，分别用电压表测量各输入情况下对应下的模拟输出电压V0，并将测试结果输入填入表81。然后将输出电压按序号填入图82所示的波形图中。三实验内容（续一）LM324工作时，VCC接+12V，GN103三实验内容（续二）三实验内容（续二）104三实验内容（续三）w2A/D转换器实验图82 利用ADC0809实验接线图 三实验内容（续三）2A/D转换器实验 图82 利用AD105三实验内容（续四）wA/D转换器实验如图83。确保电路接线正确，然后接通电源。电路中，只要按动一下开关K，相当于给STA一个正脉冲，就可以启动ADC。由于实验箱不能提供640kHz的连续脉冲，此处提供100kHz的连续脉冲取代。由于实验所需转换速度要求不高，所以，实验能正常进行。w按表82输入电压Vin到IN0，观察发光二极管的发光情况，将结果记录在表2中。每次转换电压应该按一下开关K，启动DAC工作。w另把输入电压加至IN1，再观察发光二极管的发光情况，说明出现这种情况的原因。三实验内容（续四）A/D转换器实验如图83。确保电路接线106三实验内容（续五）三实验内容（续五）107四实验报告w1画出实验有关的波形与表格。w2说明ADC和DAC的作用。w3在若A/D转换实验中，按图82的接法，把待转换电压从IN1输入，会出现什么现象？为什么？四实验报告 1画出实验有关的波形与表格。108五想想做做w用音乐集成电路输出的音乐信号作为ADC0809的输入信号，然后ADC0809的八个数据输出端接发光二极管，同时输入到DAC0832的数据输入端，DAC0832加电压放大器后其输出接喇叭。其余使能端满足各自的工作条件。DAC0832的取样脉冲可由4060产生，不同的分频输出不同取样频率的脉冲。观察指示灯的变化和喇叭输出声音的变化。特别注意取样脉冲改变时，音质的变化。目目 录录五想想做做 用音乐集成电路输出的音乐信号作为ADC0809109实验九霓虹灯控制电路w一、实验目的w二、实验器材w三实验内容w四实验报告w五想想做做w六返回目录实验九 霓虹灯控制电路 一、实验目的110一实验目的w（1）理解存储器各引脚的功能。掌握集成电路2864的使用方法。w（2）了解简易手写存储器程序的方法。w（3）掌握存储器的有关地址、数据和信号传送等概念。一实验目的（1）理解存储器各引脚的功能。掌握集成电路28111二实验仪器及材料w8K8位E2PROM2864（或2K8位E2PROM2816）（一块）w内含振荡器的14位串行二进制计数器4060（一块）w按键开关（1个）w电容1uF（1个）0.01uF（1个）w电阻470（8个）1k（2个）10k（2个）1M（1个）二实验仪器及材料 8K8位E2PROM 2864（或112三实验内容图81霓虹灯控制电路 三实验内容 图81霓虹灯控制电路 113三实验内容（续一）w图81是霓虹灯控制电路的电路图。2864的片选端接地，此芯片接通电源可以进入正常的读出状态。w4060是带振荡器的14位二进制计数器。CIN为时钟输入，COUT为时钟输出，时钟信号经非门后输出，它们与R1、R2和C1构成振荡器，振荡出来的频率分频后输入作为存储器的地址数据。当断开R1和C1时，它单纯起14位二进制计数器运用，对CP输入脉冲进行计数。w本课程的利用专用编程器编程后写入到存储器中，然后安装到电路中。电路工作时只进行读出不写入。指示灯的变化规律由老师和学生一定约定，然后利用编程器编程，再写入2864之中。写好程序的芯片插入到电路相应位置的底座上，加上电源。电路即开始工作。三实验内容（续一）图81是霓虹灯控制电路的电路图。286114四实验报告w1如果使用2816，应如何接线？w2说明S2的作用。w3说明些实验电路的工作原理和实验的现象。w4若希望此电路长时间循环发光，编程时要注意什么。想想可以对此电路进行何种方法改进？四实验报告1如果使用2816，应如何接线？115五想想做做w如果要设计一个用点阵显示“欢迎您来到广东机电职业技术学院”的电路，需要什么集成电路，各个芯片的连接应该是如何？在制作过程中，如何分级进行以减少电路的各级的错误，顺利完成电路？目目 录录五想想做做 如果要设计一个用点阵显示“欢迎您来到广东机电职116