的,这一步对实验的顺利进行至关重要,不可忽略;
F.对于大型实验,使用器件较多,这时可以把实验分为若干独立的部分,逐
一布线、调试,最后再连接起来调试运行;
G.为防止干扰,每用6个集成器件,电源线要加接一个1~10?F的旁路电
容通地。
二、电路测试及其故障排除 1.数字电路测试
数字电路测试大体上分为静态测试和动态测试两部分。静态测试是给定数字
电路若干组静态输入值,测试数字电路的输出值是否正确。数字电路线路接好以后,把线路的输入接电平开关输出,线路的输出接电平指示灯,按功能表或状态表的要求,改变输入状态,观察输入和输出之间的关系是否符合设计要求。
在静态测试的基础上,按设计要求在输入端加动态脉冲信号,观察输出端波
形是否符合设计要求,这是动态测试。我们所涉及的大多只是静态测试。 2.数字电路的故障查找和排除
在实验中,当电路不能完成预期的逻辑功能时,就称电路有故障。造成故障
的原因是多方面的,大致可归纳为以下几个方面:器件故障、接线错误、设计错误和测试方法不正确。 (1)器件故障
器件故障是器件失效或器件接插问题引起的故障,表现在器件工作不正确,如实验IC器件使用不当、错误应用或功能不正常,实验仪器(实验箱)或通用底板不正常。为防止器件失效,要求接插器件时一定要注意凹槽朝左,先对齐再用力,使用之前先进行功能验证。 (2) 连线错误
连线错误是常见的错误,据有人统计,在教学实验中,约有70%以上的故障
是由接线错误引起的。 A.连线错误原因
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忘记接器件的电源和地;连线与插孔接触不良;连线经多次使用后,有可能
外面塑料包皮完好,但内部线断;连线多接、漏接、错接;连线过长、过乱造成干扰。
B.接线错误现象
接线错误造成的现象多种多样,例如器件的某个功能块不工作或工作不正常,
器件不工作或发热,电路中的一部分工作状态不稳定等。 C.解决方法
a.熟悉器件的功能及其引脚号,知道器件每个引脚的功能;
b.器件的电源和地一定要接对、接好,检查连线和插孔接触是否良好; c.检查有无错接、多接、漏接,检查连线中有无断线。
重要的是连线前要画出电路连接图,按图连接,不要凭记忆随想随接;接线
时要规范、整齐,尽量走直线、短线,以免引起干扰。 (3)设计错误
电路设计错误自然会造成与预想的结果不一致,原因是对实验要求没有理解
透,或者对所用器件的原理没有掌握,或者是实验电路本身所固有的如组合电路的冒险现象。这就要求在设计时要理解实验要求,掌握实验线路原理,精心设计。初始设计完成后一般应对设计进行优化,最后画出逻辑图及接线图。 (4)测试方法不正确
若不发生前三者错误,实验一般会成功。但测试方法不正确也会引起观察错
误。例如,一个稳定的波形,用示波器观察,而示波器没有同步,则造成波形不稳的假象。因此要学会正确使用仪器、仪表,尤其是示波器的应用。
在完成布线后,对所有的连线复查一遍是有益的。简单检查电源和地是否接
好,输入能否加到实验电路上,输出能否显示等。当实验中发现结果与预期不一致时,应仔细观察现象,冷静思考问题所在。 (1)首先检查仪器、仪表是否正确使用;
(2)在正确使用仪器、仪表的前提下,按逻辑图和接线图逐级查找问题所在。通
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常从发现问题的地方,一级一级向前测试,测试电路的输入、输出点的0-1状态,直到找到故障的初始发生位置;
(3)在故障的初始处,首先检查连线是否正确,确认无误后,检查器件引脚是否全部正确插进插座中,有无引脚折断、弯曲、错插问题;
(4)确认无上述问题后,取下器件测试,以检查器件好坏,或者直接换一个好器件;
(5)若器件和连线都正确,则需要考虑设计问题。 1.2.3 实验报告
实验结束后需要撰写实验报告,这是一项重要的基本功训练,绝不是一种形
式上的需要。通过撰写实验报告,回顾实验过程、总结实验结果、加深对基本理论的认识和理解。实验报告要写在规定的报告纸上,所有的图形、表格都必须用直尺、曲线板绘制。报告的内容主要包括以下几个部分: 1.实验目的; 2.实验仪器、器件;
3.实验内容、步骤、线路,包括方框图、状态图或真值表、文字说明逻辑图等; 4.实验数据记录;
5.实验结果分析讨论、心得体会等。
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第二章 数字电路实验
实验一 常用电子仪器的使用
一、实验目的
1.了解AEDK-labDEC型数字电路实验箱的结构,并掌握它的使用方法 2.掌握RIGOL-DS1042C型示波器测量各种脉冲波形参数的使用方法 3.了解和熟悉集成电路器件的引线排列及其使用方法 4.熟悉门电路的逻辑功能及其测试方法 二、实验仪器
1.AEDK-labDEC型数字电路实验箱 2.RIGOL-DS1042C型示波器 3.万用表
4.器件:74LS00 2输入端四与非门 1片 74LS86 2输入端四异或门 1片 三、实验内容
1.观察示波器机内校准信号(Up-p=3V,f=1KHz),调整示波器,使示波器屏幕上至少显示两个完整周期,垂直方向显示至少两格波形。画出脉冲波形并注明幅度、周期和脉宽。
2.观察数字电路实验箱内脉冲源10KHz的输出脉冲信号波形。画出波形并注明幅度、周期和脉宽。
3.用示波器测量数字电路实验箱的电压值,注意示波器用DC耦合方式,画出波形并注明幅度。 4.测量门电路的逻辑功能
(1)将“与非门”74LS00插入实验箱芯片槽上(注意:凹口朝左),14脚接+5V,
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7脚接地,并把两个输入端接实验箱的逻辑开关K1、K2,输出端接发光二极管(L1~L12任意一个)。
(2)按照表2.1.1不同的输入组合,记录对应的输出信号,结果填入表2.1.1。 (3)按同样的方法,验证74LS86的逻辑功能,并记录,表格与2.1.1同。
表2.1.1 与非门真值表
输入 A 0 0 1 1
四、实验预习要求
B 0 1 0 1 输出 Y 1.画出74LS00、74LS86的管脚图,列出实验内容的记录数据表格。 五、实验报告要求
1.用坐标纸画出实验内容1、2和3的脉冲波形,并注明幅度、周期、占空比。 2.74LS00、74LS86的管脚图,并列出功能表。
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