数字电路技术实验指导书 - 图文(3)

2019-03-15 19:15

①将黑表笔或屏敝电缆屏敝层插入COM插孔,红表笔或屏敝电缆芯线插入VΩHz插孔。 ②把功能开关置于Hz量程,把测试笔或电缆跨接在电源或负载之间。 注意:

a.不得把大于240V的有效值供给输入端,电压高于100V有效值虽可显示出来,但可能超出技术指标。

b.在噪声环境中,对于小信号测试使用屏敝电缆为好。 c.测量高压时使用外部衰减以避免与高压接触。 (7)逻辑电平测试

①将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入VΩHz插孔。

②将功能开关置于LOGIC 量程范围,并将黑表笔接入测电路“地端”。红表笔接测试端。 当测试端电平≥2.4V ,逻辑电平显示“▲”。

当测试端电平≤0.7V时,逻辑电平显示“▼”,并发生蜂呜声响。 当测试端开路时,逻辑电平显示“▲”。 注意:

在本档位测量时,高位始终显示“1”,无超量程含义,只说明闪电路已接通。 (8)二极管测试及带蜂鸣器的连续性测试

将功能开关置于电阻OHM量程中档,不但可方便地测出二极管的极性和正向压降的近似值,而且能凭听觉来检测被测线路的通断,见表1。

测量时,两支表笔跨接于被测二极管的两个引脚,如显示“1”,则为反向。对调表笔重新测量,其显示结果为正向压降的近似值,此时红表笔所接的是二极管的正极(因红表笔内接电源的正极),黑表笔接的则为负极。如果在两次测试中均显示“1”或均有正向压降值,则表明该管已损坏。此外,利用硅管和锗管正向导通电压的不同(分别为0.5~0.7V和0.2~0.3V),可快速判断出二极管是由哪种半导体材料制成的。

数字万用表的又一特点是:检测发光二极管,当显示正向压降约为2V左右时还能点亮二极管。

档位 1N4000系列硅整流二极管 显示器显示二极管正向压降的 近似值(0.6~0.7V) 当电阻R<70Ω时,蜂鸣器鸣响 (9)三极管的测量

①三极管好坏的简单检测。如测试结果与下表数值基本相符则是好的,否则说明该管已损坏; ②电流放大系数β的测量。将被测三极管插入hFE相应的孔内,即可测得该管的电流放大倍数β(0~1000)。 三极管极性 正向电阻 万用表表笔接法 8

测试条件 正向直流电流约为1mA反向直流电压约为2.8V 开路电压约为2.8V 反向电阻阻值 阻值 (两支表笔对调后测得) 红笔→基极 NPN型 黑笔→发射极 红笔→基极 黑笔→集电极 黑笔→基极 PNP型 红笔→发射极 黑笔→基极 红笔→集电极 1~5kΩ >200 kΩ 1~5 kΩ >200 kΩ 1~3 kΩ >50 kΩ 1~3 kΩ >50 kΩ 注:数字万用表表笔极性正好和指针式万用表相反。

三、实验用电子元器件的识别

1、数字集成电路

集成电路是以半导体晶体材料,经平面工艺加工制造,将电路的元件.器件和互连线集成在同一基片上,成为具有一定功能的电路.数字集成电路是集成电路的一种,它是各种门电路和具有记忆功能(如触发器)集成电路的总称.

本数字集成电路实验选择广为应用的TTL系列集成电路,“TTL”是“晶体管——晶体管逻辑电路”的英文缩写,它包括门电路与触发器两大部分。实验电路用到组合逻辑门电路的与非门74LS00,与或非门74LS55,异或门74LS86.触发器实验用到的D触发器74LS74,和J—K触发器74LS73。

集成电路的外形见图1-3,采用双列直插式封装。集成电路管脚的识别方法是将型号印字正置,此时做为集成电路结构特征的半圆凹口为于俯视图左侧,左下角为第一脚,在按逆时针方向数起,依次为2,3??至14,16,20,腿脚排列顺序见图1-3。

图1-3

集成电路使用注意事项:

(1)74LS系列集成电路供电电压为+5V,其俯视图左上角(第14,16,20脚)VDD接最高正电位,右下角(7.8或10脚)VSS接最低电位——通常为电源负。电源不能接反,否则将有过强的电流流过集成电路内部,将集成电路烧坏。其与管脚电位应在VSS到VDD之间,在2.4——5.0V时,视为高电平(H),等于或小于0.4V时,为低电平(L)。

(2)通常在实验电路图中不标VDD及VSS脚的连线,为避免遗漏影响试验,实验时首先接好它们与电源正、负间的连线。

(3)在实验中插接或更换元件时,应先断开电源。

(4)数字集成电路输出端驱动负载的电流能力有限,不要随意接过重的负载,更不要使输出端

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直接与电源正,负极短路,这极有可能造成集成电路损坏。

2、发光二极管

发光二极管是用磷化镓,磷砷化镓等材料,经半导体工艺加工而成的,通以正向电流时,能发出红、绿、黄和蓝等颜色的光。它的外形,电路符号见附录1。发光二极管具有体积小,能在低电压1.8—2.0V,小电流<=40MA下工作,耗电省,寿命长等优点,本实验用发光二极管的亮灭来显示数字集成电路输入,输出电平的高低。

发光二极管使用注意事项:

(1)发光二极管由正向电流驱动发光,即发光二极管的正极(长管脚)最终与电源正极相连,负极(短管脚)最终与电源负极相连,切忌直接把发光二极管两端并接在电源上,必须在供电回路中串接限流(降压)电阻器。反接时,发光二极管处于截止状态,发光二极管不发光。

(2)发光二极管的发光亮度与流过管内的电流有关,电流大,亮度高,但不能超过发光二极管的极限工作(最大正向)电流。

3、显示数码管

显示数码管采用发光二极管管芯片组成的七段数码管,可显示出0—9数字及发出红光或绿,黄,蓝等颜色的光。本实验为配合显示译码器74LS47集成电路,要选用七段共阴极显示数码管,如LC5011,BS231等,外型图见图1-4。数码管上数字分别由a.b.c??f七段笔划组成,h是小数点段见图1-4(b)。各笔划段引线管脚排列采取双列,按顺时针依次确定其余管脚。图(b)为脚排列仰视图。图(c)为各段发光二极管的共阴连接方式。本实验中,各发光二极管正极通过限流电阻分别与显示译码集成电路74LS47各笔段输出端相连,每个笔段发光二极管中的电流限制在5—10mA.

图1-4

4、电阻器

本实验采用炭膜电阻器,额定功率为0.125或0.25w,允许偏差+—5%或+—10%的四条色环的电阻。其标称电阻值示方法可参考下表的两位有效数字的阻值色标表示法。 第1环 第2环 黑 0 0 0棕 1 1 1红 2 2 2橙 3 3 3黄 4 4 4绿 5 5 5蓝 6 6 6紫 7 7 7灰 8 8 8白 9 9 9金 - - -1银 - - -2第3环 *10 *10 *10 *10 *10 *10 *10 *10 *10 *10 *10 *10 第4环 - 1% 2% - - - - - - - 5% 10% 10

5电位器

电位器分碳质、薄膜和线绕三种。线绕电位器的阻值变化特性一般是直线式的。非线绕电位器的阻值变化特性分为直线式(X型)、对数式(D型)、指数式(Z型)。电位器符号如下图。

6、电容器

电容器的主要参数有:电容量、容许误差、耐压强度、绝缘电阻、损耗、温度系数和固有电感等。在选择电容器时主要考虑电容量及其精确度,元件尺寸和电路对电容器其他工作性能的要求。

(1)电容器型号的意义

电容器的标志代号由下列几部分组成:

第一部分:型号,第二部分:额定工作电压,第三部分:标称容量,第四部分:容许偏差。 例如:CZJX-250-0.033-±10%,表示小型金属化纸介电容器,额定工作电压为250V,标称容量为0.033μF,容量允许偏差±10%。

电容器的型号由主称、材料、特征等几部分组成。主称:电容器,用C表示。材料:用字母表示。如Z——纸介,D——铝电介,H——混合介质等等。特征:用字母表示,如X——小型,D——低压,M——密封等等。

(2)在电路图中电容器常用以下符号表示。

在电路图中,电容器的容量用数字表示,并标出单位,如:pF和μF。通常在容量小于10000pF(0.01μF)时,以pF作单位,而大于10000pF时以μF作单位。为简便起见,在一些电子电路图中,大于100pF和小于1μF的电容器不注单位。无小数点者,其单位为pF;有小数点者其单位为μF。例如3300就是3300pF;0.1就是0.1μF,20.0就是20μF。

本实验所用电容为电解电容,涤纶电容及瓷片电容,工作电压大于6。3V。接入电路时要注意电解电容的极性,正极(长腿)的电位应比负极(短腿)高,反接时电解电容漏电流大大增加。

7、电源

直流稳压电源能产生大小连续可调且稳定的直流电压。为电子线路实验提供直流电源。 基本组成原理:

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直流稳压电源电路(串联型)一般由电源变压器、整流滤波电路、调整电路、基准电源电路和取样电路等部分组成。原理框图如下图。

图1-5

当电源电路的输出电压主VO发生变化时,电压取样电路取得输出电压VO的一部分与基准电压进行比较后,由放大电路对误差信号放大再送至调整电路,由调整电路调整电压使输出电压趋于原值,从而达到稳压的目的。当负载电流超过规定值或短路时,由电流取样和保护电路控制调整电路,使电源电路自动切断电路达到保护的目的。

实验电源多为可调电源,调节粗调档位开关选择适当的档位,再细调可调旋钮通过电源上的电压表的指示选择你所需的电压,如电压要求较高可用数字电压表测量校准。我们的数字实验所需电压为5V。模拟实验所需电压一般为12V。

三、 实验结果及分析

本次 实验 成绩 项目及比例 实验操作 (50%) 报告书写 (30%) 出勤和课堂纪律 (10%) 课堂提问 (10%) 得分 成绩合计 教师签字: 批改日期: 12


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