[工学]数电实验指导书

2023-03-22 来源：易榕旅网

<<数字电子技术课程>>

实验教学指导书

山东协和职业技术学院

计算机系二00七年十二月

前言

一、实验总体目标

建设具有符合职业岗位能力和学校办学定位的课程目标的，充分体现职业标准要求和适时吸纳新知识、新技术、新工艺、新标准的课程内容的，具备以职业岗位作业流程为导向的教学模块的《数字电子技术》精品课程。课程拥有合理而先进的课程教学方法与手段，具备立体化教学资源库、先进的实验、实践设施和体现职业能力为核心的课程考核方式与标准。

二、适用专业年级

电子信息工程、通信工程、计算机专业、生物医电专业

三、先修课程

电路分析基础、模拟电子技术

四、实验项目及课时分配

序号实验一实验二实验三实验四实验五实验六实验七实验三实验四实验五实验六实验七实验八实验九实验项目维修设备，准备实验器材维修设备，准备实验器材常用仪器及实验设备的使用二极管组成的与或门电路实验要求实验类型每组人数 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 实验学时 2 2 2 2 2 2 2 2 2 综合性综合性综合性验证性验证性验证性验证性验证性验证性验证性验证性验证性设计性验证性二极管三极管与非、或非电路实验集成逻辑门电路逻辑功能的测试集成逻辑门电路的参数测试组合逻辑电路的实验分析变量译码器数据选择器触发器计数器计数、译码、显示综合实验利用TTL集成逻辑门构成脉冲电路 2

实验十 555定时器电路验证性 2 2 五、实验环境

基础电子实验平台使用面积240

，实验组数40组，配套仪器40套。

六、实验总体要求

为加强学生基本技能的训练，安排了20学时的实验。实验时每组人数一般不应超过两人。

实验指导书应包括实验目的、要求、仪器设备、实验步骤等。较注意尽量多开设学生自拟实验，由教师指定实验内容和要求，并提供实验器材，学生自行拟定方案，独立完成。

七、本课程实验的重点、难点及教学方法建议

《数字电子技术》本身具有很强的实践性和应用性，因此在介绍一些重要章节前，列举一个设计实例或工程实际问题，通过分析、设计、引入相关知识和理论。例如：在学习中规模集成组合逻辑电路一节时，先让学生用已学过的SSI组合电路的设计方法“设计一个交通灯故障报警电路。交通灯有红、黄绿三色。只有当其中一只灯亮时为正常，其余状态为故障，要求用与非门实现。”3然后提出问题，“用SSI组合电路进行设计时，是以门作为电路的基本单元，我们能否用其它逻辑部件来实现这个电路的设计呢？”在给予学生一定的思考时间后，教师可以直接给出总是的答案：“本节将要学习的内容中，译码器、数据选择器这两种中规模逻辑器件都可以完成上述电路的逻辑功能”。同时画出相应的设计电路。这样学生的兴趣马上被调动起来，并产生疑问：什么是译码器、数据选择器？为什么它们也能实现上述电路设计？等等。在学习了译码器、数据选择器的原理及逻辑功能和用它们实现组合逻辑电路的方法后，学生的疑问终于得到解决。同时也使学生学会了采用多种方案实现同一逻辑要求的方法。提高了学生学习兴趣，调动了学生学习的主动性和创造性。

实验一：集成逻辑门电路逻辑功能的测试

一、实验目的

1、了解数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。

2、掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。二、实验原理和实验内容提要 1、测试74LS04六非门的逻辑功能 2、测试74LS00四2输入端与非门逻辑功能 3、测试74LS55 二路四输入与或非门逻辑功能

4、测试74LS86四异或门逻辑功能三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-31台 2、万用表1只

3、元器件：74LS00（T065） 74LS04 74LS55 74LS86 各一块,导线若干四、实验要求

1、数字逻辑实验箱提供5 V + 0.2 V的直流电源供用户使用。

2、连接导线时，为了便于区别，最好用不同颜色导线区分电源和地线，一般用红色导线接电源，用黑色导线接地。

3、实验箱操作板部分K0~K7提供8位逻辑电平开关，由8个钮子开关组成，开关往上拨时，对应的输出插孔输出高电平“1”，开关往下拨时，输出低电平“0”。

4、实验箱操作板部分L0~L7提供8位逻辑电平LED显示器，可用于测试门电路逻辑电平的高低，LED亮表示“1”，灭表示“0”。五、实验内容和步骤

1、测试74LS04六非门的逻辑功能

将74LS04正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-1要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。表1-1 74LS04逻辑功能测试表

2、测试74LS00四2输入端与非门逻辑功能

将74LS00正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-2要求输入高、低电平信号，测出相应的输出逻辑电平。

3、测试74LS55 二路四输入与或非门逻辑功能

将74LS55正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，填入表中。（表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据）

4、测试74LS86四异或门逻辑功能

将74LS86正确接入面包板，注意识别1脚位置，按表1-4要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平。

六、实验报告要求

1、整理实验结果，填入相应表格中，并写出逻辑表达式。 2、小结实验心得体会。七、复习思考题

1、若测试74LS55的全部数据，所列测试表应有多少种输入取值组合？

实验二：集成逻辑门电路的参数测试

一、实验目的

1、掌握TTL和CMOS与非门主要参数的意义及测试方法。 2、进一步熟悉数字逻辑实验箱的基本功能和使用方法。二、实验原理和实验内容提要 1、TTL与非门74LS20静态参数测试

2、CMOS双四输入与非门CC4012静态参数测试三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 2只

3、元器件：74LS20（T063） CC4012 各一块,2CK11 4只,电阻及导线若干四、实验要求

1、注意正确使用万用表，必须先调好档位再测量，否则易损坏万用表。 2、注意正确识别二极管极性。五、实验内容及步骤

1、TTL与非门74LS20静态参数测试

（1）导通电源电流ICCL和截止电源电流ICCH 。测试电路如图2-1。注意：74LS20为双四输入与非门，两个门的输入端应作相同处理。

（2）低电平输入电流I iL 和高电平输入电流Ii H。每一门和每一输入端都应测试一次。测试电路如图2-2。

（3）电压传输特性。调节电位器RW，使Vi从0V向5V变化，逐点测试Vi和VO值，将结果记录入表2-1中。根据实测数据作电压传输特性曲线，从曲线上得出VOH、VOL、VON、VOFF、VTH等值，并计算VNL、VNH（提示：在VO变化较快的区域应多测几点，有利于绘制特性曲线）。测试电路如图2-3。

2、CMOS双四输入与非门CC4012静态参数测试

将CC4012正确插入面包板，测电压传输特性。测试电路如图2-4，方法同上。将结果记录入表2-2中。根据实测数据作电压传输特性曲线，从曲线上得出VOH、VOL、VON、VOFF、VTH等值，并计算VNL、VNH 。若将三个多余输入端悬空测试一次，结果正确吗？

六、实验报告要求

1、列表整理出各参数的测试值，并与规范值相比较，判断所测电路性能的好坏。 2、画出两条电压传输特性曲线，从曲线中读出各有关参数值。比较TTL与CMOS门电路电压传输特性曲线的异同。

七、复习思考题

1、测量TTL与非门输出低电平时为何要加负载？图2-3中R选用360Ω是什么道理？若R很小会产生什么现象？

2、TTL与非门输入端悬空为什么可以当作输入为“1”？CMOS与非门多余输入端可以悬空吗？

3、讨论TTL或非门闲置输入端的处置方法。

4、实验中所得ICCL和ICCH为整个器件值，试计算单个门电路的ICCL和ICCH 。 5、CC4012的电源范围为3-18V，若VDD=15V，则其VOH、VOL、VTH应为多少？

实验三：组合逻辑电路的实验分析

一、实验目的

1、掌握组合逻辑电路的实验分析方法。 2、验证半加器、全加器的逻辑功能。二、实验原理和实验内容提要 1、测试图3-1电路的逻辑功能 2、测试图3-2电路的逻辑功能

3、测试用异或门、非门和与或非门组成的电路的逻辑功能三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 1只

3、元器件： 74LS00（T065） 74LS20（T063）各一块,74LS55 74LS86 各一块,导线若干四、实验要求

注意按图接线，千万不要将两个门电路的输出端误接在一起。想想为什么？五、实验内容和步骤

1、测试图3-1电路的逻辑功能

按图3-1接线。按表3-1要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能，写出逻辑表达式。

2、测试图3-2电路的逻辑功能

按图3-2接线。按表3-2要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能，写出逻辑表达式。

3、测试用异或门、非门和与或非门组成的电路的逻辑功能

按图3-3接线。按表3-3要求输入信号，测出相应的输出逻辑电平，并填入表中。分析电路的逻辑功能，写出逻辑表达式。

4、在图3-3电路中，若故意使74系列TTL逻辑门电路的电源电压接触不良或串联一个大电阻，使电源电压超出5V±0.25V范围，会怎样？试试看。六、实验报告要求

1、整理实验结果，填入相应表格中，写出逻辑表达式，并分析各电路的逻辑功能。七、复习思考题

1、总结用实验来分析组合逻辑电路功能的方法。

实验四：变量译码器

一、实验目的

1．掌握MSI组合电路变量译码器的实验分析方法。 2．熟悉中规模集成三线—八线译码器的应用。二、实验原理和实验内容提要

1、利用数字逻辑实验箱测试74LS138译码器的逻辑功能，并记录实验数据。 2、用74LS138及与非门设计一个三变量多数表决电路。三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 1只

3、元器件： 74LS20（T063）一块,74LS138 一块,导线若干四、实验内容和步骤

1、利用数字逻辑实验箱测试74LS138译码器的逻辑功能，并记录实验数据。请在预习时自行拟出实验步骤，列出表述其功能的真值表（包括所有输入端的功能）。

2、用74LS138及与非门设计一个三变量多数表决电路，要求画出逻辑电路图，拟出实验步骤，正确接线并测试电路的逻辑功能，列出表述其功能的真值表，记录实验数据。若G1端接地，会怎样？请测试。五、实验报告要求

1、列出具体实验步骤。

2、整理实验测试结果，说明74LS138译码器的功能。

3、画出用74LS138及与非门构成的多数表决电路的逻辑电路图，列出真值表，求出逻辑表达式。若G1端接地，结果如何？六、思考题

1、74LS138译码器的输出方式是什么？即“译中”为什么电平？ 2、试说明G1、

输入端的作用。

实验五：数据选择器

一、实验目的

1、掌握MSI组合逻辑电路数据选择器的实验分析方法。 2、了解中规模集成八选一数据选择器74LS151的应用。二、实验原理和实验内容提要

1、利用数字逻辑实验箱测试74LS151八选一数据选择器的逻辑功能，并记录实验数据。 2、交通灯有红、黄、绿三色。只有当其中一只亮时为正常，其余状态均为故障。

3、有一密码电子锁，锁上有四个锁孔A、B、C、D，当按下A和D、或A和C、或B和D时，再插入钥匙，锁即打开。三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 1只

3、元器件： 74LS00（T065） 74LS04 各1块,74LS20（T063） 74LS151 各1块,导线若干四、实验内容和步骤

1、利用数字逻辑实验箱测试74LS151八选一数据选择器的逻辑功能，并记录实验数据。请在预习时自行拟出实验步骤，列出表述其功能的功能表，要包括所有输入端的功能。 2、交通灯有红、黄、绿三色。只有当其中一只亮时为正常，其余状态均为故障。试设计一个交通灯故障报警电路。要求用74LS151及辅助门电路实现，设计出逻辑电路图，拟出实验步骤，接线并检查电路的逻辑功能，列出表述其功能的真值表，记录实验数据。

3、有一密码电子锁，锁上有四个锁孔A、B、C、D，当按下A和D、或A和C、或B和D时，再插入钥匙，锁即打开。若按错了键孔，当插入钥匙时，锁打不开，并发出报警信号。要求用74LS151及辅助门电路实现，设计出逻辑电路图，拟出实验步骤，接线并检查电路的逻辑功能，列出表述其功能的真值表，记录实验数据。

注：可选作步骤2或3中的任一个。若S端悬空，会怎样？请测试。五、实验报告要求和复习题

1、列出具体实验步骤，整理实验测试结果，说明74LS151八选一的功能。

2、列出具体实验步骤，画出用74LS151及辅助门电路构成的设计电路图，列出真值表，求出逻辑表达式。若S端悬空，结果如何？

实验六：触发器

一、实验目的

1、学会测试触发器逻辑功能的方法。

2、进一步熟悉RS触发器、集成JK触发器和 D触发器的逻辑功能及触发方式。 3、熟悉数字逻辑实验箱中单脉冲和连续脉冲发生器的使用方法。二、实验原理和实验内容提要 1、基本RS触发器逻辑功能测试 2、集成JK触发器74LS76逻辑功能测试

3、集成D触发器74LS74逻辑功能测试三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 1只

3、二踪示波器XJ4328 1台

4、元器件： 74LS00（T065） 1块 74LS74 1块,74LS76 1块导线若干四、实验要求

1、如何用二踪示波器XJ4328按时间对应关系同时显示两个信号？请预习附录二相关内容。 2、74系列产品抗干扰能力很差，不用的输入控制端不可悬空，要接固定高电平。可通过一个几KΩ电阻接5V电源，也可利用实验箱上的逻辑电平开关。五、实验内容和步骤

1、基本RS触发器逻辑功能测试

利用数字逻辑实验箱测试由与非门组成的基本RS触发器的逻辑功能，将测试结果记录在表7-1中。

2、集成JK触发器74LS76逻辑功能测试（1）直接置0和置1端的功能测试

（2）JK触发器逻辑功能的测试

按表7-3测试并记录JK触发器的逻辑功能（表中CP信号由实验箱操作板上的单次脉冲发生器P+提供，手按下产生0→1，手松开产生1→0）。

(3) JK触发器计数功能测试

使触发器处于计数状态（J=K=1），CP信号由实验箱操作板中的连续脉冲（矩形波）

发生器提供，可分别用低频(f= 1~10HZ)和高频（f=20~150KHZ）两档进行输入，同时用实验箱上的LED电平显示器和XJ4328型二踪示波器观察工作情况，记入表7-4。高频输入时，记录CP与Q的工作波形，并回答：Q状态更新发生在CP的哪个边沿？Q和CP信号的周期有何关系？若R=0会怎样？

3、集成D触发器74LS74逻辑功能测试

（1）D触发器逻辑功能的测试

按表7-5测试并记录D触发器的逻辑功能（表中CP信号由实验箱操作板上的单次脉冲发生器P+提供）。

(2) D触发器计数功能测试

使触发器处于计数状态（D=），CP端由实验箱操作板中的连续脉冲（矩形波）

发生器提供，可分别用低频(f= 1~10HZ)和高频（f=20~150KHZ）两档进行输入，分别用实验箱上的LED电平显示器和SR8双踪示波器观察工作情况，记录CP与Q的工作波形，并回答：Q状态更新发生在CP的哪个边沿？Q和CP信号的周期有何关系？若五、实验报告要求

1、画出实验测试电路，整理实验测试结果，列表说明，回答所提问题，画出工作波形图。 2、比较各种触发器的逻辑功能及触发方式。六、回答思考题

1、一个带直接置0/1端的JK触发器置为0或1有哪几种方法？ 2、一个带直接置0/1端的D触发器置为0或1有哪几种方法？

会怎样？

实验七：计数器

一、实验目的

1、学习计数器逻辑功能的测试方法。

2、熟悉SSI计数器（异步三位二进制加/减法及十进制加法）的工作原理。二、实验原理和实验内容提要 1、异步二进制加法计数器 2、异步二进制减法计数器

3、异步十进制加法计数器三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 1只

3、二踪示波器XJ4328 1台

4、元器件： 74LS00（T065） 1块,74LS76 2块,导线若干四、实验内容和步骤 1、异步二进制加法计数器

（1）按图8-1接线，组成一个三位异步二进制加法计数器，CP信号可利用数字逻辑实验箱上的单次脉冲发生器或低频连续脉冲发生器，清0信号RD由逻辑电平开关控制，计数器的输出信号接LED电平显示器，按表8-1进行测试并记录。若CP信号接逻辑电平开关，利用手拨动开关产生0和1，结果会怎样？为什么？

（2）在CP端加高频连续脉冲，用示波器观察各触发器输出端的波形，并按时间对应关系画出CP、Q1、Q2、Q3端的波形。 2、异步二进制减法计数器

在预习时画出用JK触发器构成的三位异步二进制减法计数器的逻辑电路图。按图接线，然后按步骤1所述内容进行测试。结果记录入表8-2。

3、异步十进制加法计数器

（1）按图8-2接线，组成一个异步十进制加法计数器，CP信号可利用数字逻辑实验箱上的单次脉冲或低频连续脉冲发生器，清0信号RD由逻辑电平开关控制，各触发器的输出端及进位输出端分别接到LED电平显示插孔，按表8-3进行测试并记录。若断开J2=Q4这条线，结果又如何？

（2）在CP端加高频连续脉冲，用示波器观察各触发器输出端的波形，并按时间对应关系画出CP、Q1、Q2、Q3、Q4、Z端的波形。

五、实验报告要求和思考题

1、画出实验电路，整理实验测试结果，列表说明，回答所提问题，画出工作波形图。 2、比较二进制加/减法计数器的异同点。

实验八：计数、译码、显示综合实验

一、实验目的

1、熟悉中规模集成电路计数器的功能及应用。 2、熟悉中规模集成电路译码器的功能及应用。 3、熟悉LED数码管及其驱动电路的工作原理。 4、初步学会综合安装调试的方法。二、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 1只

3、元器件： 74LS90 2块,74LS49（或74LS249）1块,共阴型LED数码管 1块,导线若干三、实验内容和步骤

用集成计数器74LS90分别组成8421码十进制和六进制计数器，然后连接成一个60进制计数器（6进制为高位、10进制为低位）。其中10进制计数器用实验箱上的LED译码显示电路显示（注意高低位顺序及最高位的处理），6进制计数器由自行设计、安装的译码器、数码管电路显示，这样组成一个60进制的计数、译码、显示电路。用实验箱上的低频连续脉冲作为计数器的计数脉冲，通过数码管观察计数、译码、显示电路的功能是否正确。建议：每一小部分电路安装完后，先测试其功能是否正确，正确后再与其它电路相连。四、实验报告要求

1、画出60进制计数、译码、显示的逻辑电路图。 2、说明实验步骤。

3、简要说明数码管自动计数显示的情况。（可列省略中间某些计数状态的计数状态顺序表说明）

4、根据实验中的体会，说明综合安装调试较复杂中小规模数字集成电路的方法。五、复习思考题

1、阴、共阳LED数码管应分别配用何种输出方式的译码器？ 2、该如何确定数码管驱动电路中的限流电阻值？

3、如果60进制计数器采用高位接10进制、低位接6进制的方式，计数顺序又如何？可列省略中间某些状态的计数状态顺序表说明。

实验九：利用TTL集成逻辑门构成脉冲电路

一、实验目的

1、掌握用集成门构成多谐振荡器和单稳电路的基本工作原理。 2、了解电路参数变化对振荡器波形的影响。

3、了解电路参数变化对单稳电路输出脉冲宽度的影响。二、实验原理和实验内容提要 1、多谐振荡器 2、积分型单稳电路三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 1只

3、二踪示波器XJ4328 1台

4、元器件： 74LS00（T065） 1块,1.2K电位器 1只,电阻、电容、导线若干四、实验内容和步骤

1、多谐振荡器

按图11-1接线。用示波器观察Vi1、Vo1、Vi2、Vo的波形。按时间对应关系记录下来，测出振荡器输出波形的周期：T=

按图11-2接线。经检查无误后方可接通电源。

（1）用示波器观察Vi1、Vi2、Vo2、Vi3、Vo的波形，按时间对应关系记录下来。（2）改变电位器的阻值，用示波器观察振荡周期的变化趋势，计算出该振荡器振荡周期的变化范围，并换算成振荡频率： Tmin= Tmax= fmin= fmax= 2、积分型单稳电路

（1）按图11-3接线，用实验箱上的高频连续脉冲作为输入信号Vi1。

（2）若波形显示不正常，可调整输入波形为一定脉冲宽度和频率，用示波器观察Vi1、Vo1、Vi2、Vo 的波形，按时间对应关系记录下来，测出输出脉冲的宽度：tp1=

（3）将图11-3再加一级非门输出，两种电路的输出波形质量有无不同？将电容改为0.01uF，再测量电路输出脉冲的宽度： tp2= 五、实验报告要求

1、画出实验电路及相应的波形图，整理各测量结果。

2、将实验所得数据与理论计算值相比较，分析不一致的原因。 3、总结归纳元件参数的改变对电路参数的影响。六、回答思考题

1、振荡器输出波形的周期主要由什么决定？

2、单稳电路中电阻如果取得过大，会出现什么现象？

实验十：555定时器电路

一、实验目的

1、熟悉555时基电路逻辑功能的测试方法。 2、熟悉555时基电路的工作原理及其应用。二、实验原理和实验内容提要 1、555时基电路逻辑功能测试 2、555时基电路的应用三、实验器材

1、数字逻辑实验箱DSB-3 1台 2、万用表 2只

3、二踪示波器XJ4328 1台

4、元器件： NE555 1块，电阻、电容、导线若干四、实验内容和步骤

1、555时基电路逻辑功能测试

（1）按图12-1接线，将R端接实验箱的逻辑电平开关，输出端OUT接LED电平显示，用万用表测放电管输出端DIS，检查无误后，方可进行测试。（注：放电管导通时灯灭，因是输出状态是低电平；放电管截止时灯也灭，因为是高阻状态。所以不能用电平显示而要用万

用表的电压档来判断其状态）

(2)按表12-1进行测试，改变R W 1和R W 2的阻值，观察状态是否改变。

（3）按表12-2测试，将结果记录下来，用万用表测出TH和TR端的转换电压，与理论值2/3 Vcc和1/3Vcc比较，是否一致？（注：表中某步骤若状态未转换，转换电压一栏填X）

2、555时基电路的应用

用555时基电路设计一个多谐振荡器，频率不限（可为1KHZ）。若为高频振荡器，用示波器观察得到的矩形波；低频则用电平显示。

五、实验报告要求

1、整理实验数据，将结果列表说明，回答相关问题。 2、总结555时基电路的逻辑功能。

六、复习思考题

1）555时基电路的TH、TR、R 端分别采用什么触发方式？ 2）555时基电路中，CO端的作用？ 3）若电路图12-1中电源电压采用+12V，则表12-2中数据又如何？此时输出OUT的高低电平为何值？

附录1 DSB-3型数字逻辑实验箱

一、实验箱结构

附图1-1为实验箱结构示意图，整个面板分成三部分，即多孔实验插座板部分；操作板部分；多路电源部分。由于这三部分组合在一块面板上，使实验时电源线、各种脉冲信号线与插座板上实验线路的连接方便可靠。

附图1-1 实验箱面板结构示意图现将各部分分别介绍如下： 1．多孔实验插座板部分

插座扳的结构如附图1-2所示。它由两排64列弹性接触簧片组成。每个簧片有5个触孔，这些触孔在电气上是互连的，触孔之间及簧片之间均为双立直插式集成电路的标准间距。因此，适合于插入各种双立直插式集成电路，亦可插入引脚直径为Ф0.5~0.6mm的任何元器件。当集成电路插入两行簧片之间时，空余的插孔可供集成电路各引脚的输入、输出或互联。上下各两排双行的插孔是供接入电源线及地线用的。每行共有5×10个插孔。每半行插孔之间相互连通，这对于需要多电源供电的线路实验提供了很大的方便。本实验箱具有6块128线多孔实验插座板。每块插座扳可插入8块14脚或16脚双立直插式组件。注意电路连线一定要用硬接线。（Ф0.5~0.6mm单芯塑料导线）

附图1-2 实验插座板示意图 2．操作板部分

本实验箱提供各种显示方式（数码显示、电平显示）和信号源（逻辑电平、单脉冲、低/高频连续脉冲、正弦波），基本不需要借助其它仪器即可以满足数字逻辑电路静态功能的实验要求。 2.1 4位二一十进制7段译码显示器

安装在操作部分的中间部位，由带驱动电路的发光二级管组成。一组电路如附图1-4所示。电平信号在输入（出）插孔板上L0~L7的插孔输入。输入高电平时，对应的发光二极管亮，表示逻辑“1”；输入低电平时，发光二极管不亮，表示逻辑“0”；无输入信号时发光二极管也不亮。该显示器的电源与+5V电源在内部已接通。 2.3 8位逻辑开关

安装在操作部分的下部，由8个钮子开关组成。电路如附图1-5所示。开关往上拔时，对应的输出插孔输出高电平“1”；开关往下拨时，输出

低电平“o”。“o”、“1”信号在输入（出）插孔板的K0～K7插孔输出。逻辑开关的电源与+5v电源在内部已接通。

注意：由于机械接触抖动，往往在几十毫秒内会使输出电平出现多次抖动，某些情况下不宜直接驱动电路。（如不宜作CP信号）

2.4 四组单次脉冲发生器

安装在逻辑开关的右边。当按、放一次按纽“P”时，可在P+、P— 端同时产生正极性和负极性单次脉冲。电路如附图1-6所示。

单次脉冲分别在输入（出）插孔板上对应的P+、P— 插孔输出。单脉冲发生器的电源与+5V电源在内部已接通。由于采用了防抖动电路，输出电平是无抖动的。

2.5 连续脉冲发生器

它是一个基本多谐振荡器。电路如附图1-7所示。通过转换开关“K”的转换，能产生1～10Hz及20～150KHZ左右的脉冲信号，脉冲频率和宽度在上述

范围内连续可调。脉冲主频信号在输入（出）插孔板上输出，在主频信号的左边插孔可输出主频频率的2、4、8、16的同步分频信号，连续脉冲发生器的电源内部已连通。

2.6 正弦波发生器

它能产生1KHZ左右的正弦波。电路如附图1-8所示。为配合模拟电路实验而设置。正弦波信号在输（入）出插孔板上标有“~”符号的插孔输出。其正负5V电源内部已连通。

3．多路电源部分

为配合数字逻辑、摸拟电路实验的需要，本实验箱配置了4路直流稳压电源：两路固定电压输出±5V电源；另两路是±10～15V连续可调跟踪式电源，是运算放大器的理想电源。如附图1-9所示。在做实验时，四路电源分别用箱内配备的专用线引出， +5V电源也可在输入（出）插孔板的两端的插孔输出，面板上的“5V输出”是供逻辑脉冲测试笔用的电源。

注意在使用中电源电压不允许超过额定值，极性不能接反，否则会损坏集成电路，甚至损坏实验箱内的电路。

输出电压范围＋5V电源 +5V ±0.2V

一5V电源一5V ±0.2V

±15V跟踪式电源 ±10~15V ±0.1V

最大输出电流＋5V电源 1 .5A

一5V 电源 0. 5A ±15V跟踪式电源 0.5A

电网调整率 0.1%（外电网电压220 V ±10%）负载调整率 2 %（负载从0至满载）

二、集成电路接线技巧

由实验箱的结构可知，多孔实验插座板是进行电路实验的关键部分，由于不需焊接，因此，元器件可以反复使用，利用率高，而且实验时操作方便。为了合理使用实验插座板，下面介绍一些接线技巧。

1．为了便于布线和检查故障，最好所有集成电路按同一方向插入，不要为了缩短导线长度而把集成电路倒插或反插。

2．由于新的集成电路引脚往往不是直角而有些向外偏，因此，在插入前须先用镊子把引脚向内弯好，使2排间距离恰为7.5mm。拆卸集成电路应用U型夹，夹住组件的两头，把组件拔出来。切勿用手拔组件，也可用小解锥对撬。因为一般组件在插座板上接插得很紧，如果用手拔，不但费力，而且易把管脚弄弯，甚至损坏。

3．整齐的布线极为重要，它不但使检查、更换组件方便，而且使线路可靠。布线时，应在组件周围布线，并使导线不要跨过集成电路。同时应设法使引线尽量不去覆盖不用的孔，且应贴近插座板表面。在满足上述要求条件下，尽可能使引线短些。为了布线整洁，便于检查，应采用不同颜色的引线来区分不同性质的信号。在布线密集的情况下，镊子对于嵌线和拆线是很有用的。在截取引线时，用小剪刀斜放着截取，使导线断面呈尖头。截取长度必须适当，引线两端绝

缘包皮可用小剪刀或剥线钳剥去2－4mm为宜。一根引线经过多次使用后，线头易弯曲，以致很难再插入插座板孔内，因此必须把它弄直，不然干脆把它剪去，重新剥出一个线头。

4．布线的顺序通常是首先接电源线和地线，再把不用的输入端通过一只1K的电阻接到电源正极或地线上，然后接输入线、输出线及控制线。尤其要注意对那些尚未熟悉的集成电路，把它们接到电源和地线之前，必须反复核对管脚连接图，以免损坏组件。三、使用注意事项

1．如需进行电路接线，必须断开操作板与插座板连接的“VCC”连线，以免带电操作。

2．组件输出切勿与电源线或地线短路。

3．实验完毕后，整理数据，经指导老师审阅、同意后，再将电路连线拆除，并整理好放在实验箱内。

输出电压范围＋5V电源 +5V ±0.2V 一5V电源一5V ±0.2V

±15V跟踪式电源 ±10~15V ±0.1V 最大输出电流＋5V电源 1 .5A 一5V 电源 0. 5A ±15V跟踪式电源 0.5A

电网调整率 0.1%（外电网电压220 V ±10%）负载调整率 2 %（负载从0至满载）

四、集成电路接线技巧

1．为了便于布线和检查故障，最好所有集成电路按同一方向插入，不要为了缩短导线长度而把集成电路倒插或反插。

4．布线的顺序通常是首先接电源线和地线，再把不用的输入端通过一只1K的电阻接到电源正极或地线上，然后接输入线、输出线及控制线。尤其要注意对那些尚未熟悉的集成电路，把它们接到电源和地线之前，必须反复核对管脚连接图，以免损坏组件。

五、使用注意事项

1．如需进行电路接线，必须断开操作板与插座板连接的“VCC”连线，以免带电操作。

2．组件输出切勿与电源线或地线短路。

3．实验完毕后，整理数据，经指导老师审阅、同意后，再将电路连线拆除，并整理好放在实验箱内。

附录2：XJ4328型二踪示波器使用简介

一、概述

XJ4328型二踪示波器系便携式通用小型示波器。它的频带宽度为DC：0-15MHz，AC：10Hz-15MHz。

本仪器为普遍适用的宽频带脉冲示波器，因此可供通讯、广播、电视、雷达、电子计算机以及物理、机械、化学、电子等工业作定性、定量观测之用。本仪器能观察和测量二种不同电信号的瞬间过程，它不仅可以在屏幕上显示两种不同的电信号，以提供进行对比、分析、研究外，而且可以显示信号迭加后的波形，仪器还可以任意选择某通道独立工作，进行单踪显示。

二、面板上各控制件的作用

1．显示部分

(1)“POWER”电源开关：控制仪器的总电源开关，当开关接通“ON”后，指示灯亮，表示已接通电源。

(2)“INTEN”辉度电位器：用于调节波形或光点的亮度，顺时针转动时，亮度增加，反时针转动时，亮度减弱直至显示亮度消失。

(3)“FOCUS”聚焦电位器：用于调节波形或光点的清晰度。

(4) “校准信号” 探极输出：幅度为0.2Vp-p、频率为１KHz的方波校准信号由此输出，用以校对灵敏度和扫描速度。 (5) ⊥插座：作为仪器的测量接地装置。 2．垂直方向系统

(1)“VERTICAL MODE”垂直方式开关

此开关用以转换五种显示方式：“CH1”，单独显示CH1通道信号；

“ALT” 交替，两个通道信号交替工作，一般在频率较高时使用，因交替频率高，借助示波管的余辉在屏幕上能同时显示信号；“CHOP”断续，两个通道信号用打点的方法同时显示，一般在频率较低时使用，可避免二个信号不能同时显示的不足；“ADD”相加，显示两通道输入信号的和；“CH2”，单独显示CH2通道信号，当水平方式开关处于“X-Y”时，处于X-Y方式。 (2)输入耦合开关“⊥-AC- DC”

有三个位置：“ＤＣ”，能观察到包括直流分量在内的输入信号；“ＡＣ”，能耦合交流分量，隔断输入信号中的直流成份；“⊥”，表示输入端内部接地，这时显示时基线，可检查地电位（或“０”电平）的显示位置，作测试时参考用。

(3) “Ｖ/div”灵敏度开关

灵敏度开关是选择垂直偏转因数的粗调装置，从5mV/div--5V/div，分１0档，。

(4) “VARIABLE”微调

可微调显示波形的幅度。当顺时针方向旋到底，并听到“咔嚓”一声开关响时，为“CAL”校准位置，可按“Ｖ/div”灵敏度开关所指示的标称值读取被测信号的幅值。

(5) “POSITION↑↓”垂直移位电位器调节此旋钮，可使被观察信号沿垂直方向移动。（6）CH1（X）T和CH2（Y）输入插座被测信号是由此直接或经探头输入。 3．水平方向系统 (1) “t/div”扫描速度

选择扫描速度（屏幕上光点在Ｘ轴方向移动的速度），0.5μS/div -0.2S/div,共分１8档。 (2) “VARIABLE”微调

可微调扫描速度。当顺时针方向旋到底，并听到“咔嚓”一声开关响时，为“CAL” 校准位置，可按“t/div”扫描速度所指示的标称值读取被测信号的

时间间隔。

(3)“PULL×１０” 水平扩展开关

系推拉式开关。在推（按下）的位置是正常位置，在拉出时，扫描加速１０倍。此时，Ｘ的偏转每格代表的时间仅为扫描速度开关所标值的十分之一。 (4) “POSITION→ ←” 水平移位电位器调节此旋钮，可使被观察信号沿水平方向移动。 (5)“LEVEL”电平

用于选择输入信号波形的触发点，使之在需要的电平上触发扫描。当顺时针方向旋至“LOCK”锁定位置，触发点将自动处于被测波形的中心电平附近。 (6) 触发方式开关

①触发（同步）信号源：“INT”内，扫描的触发信号取自“CH1”或“CH2”通道被测信号；“EXT”外，触发信号取自“EXT TRIG INPUT”外触发输入的外部信号。

②触发（同频）极性：“＋”、“－”开关，用以选择触发信号的上升部分或下降部分来对扫描进行触发。

“＋”：扫描是以触发信号波形的上升部分进行触发，使扫描启动。 “－”：扫描是以触发信号波形的下降部分进行触发，使扫描启动。 ③触发方式：“AUTO”自动，扫描处于自激状态，即使没有输入信号，也能见到扫描线；“NORM”常态，使用Ｙ轴或外接触发源作为输入信号进行触发扫描；“LEVEL”电平旋钮对波形的稳定显示有控制作用；“TIME”，时基显示；“X-Y”，配合垂直方式开关，使CH2处于X-Y状态。 (7) “EXT TRIG INPUT”外触发输入插座

用于连接外触发的输入信号，其输入阻抗约１мΩ，并联电容27рＦ，最大输入电压≤400VpK（直流加交流）。

三、使用方法

1．调节光点

接通电源后把各控制件置于附表2-1所列的作用位置，寻找光点。如果看到光点，可调整“INTEN”辉度使光点或扫描线的亮度适当。如果找不到光点，调节水平移位或垂直移位，把光点或扫描线移至光屏的中心位置。

若光点很大或扫描线很粗，可进一步调节“FOCUS”聚焦旋钮，使光点变小或扫描线变细，即使清晰度提高。

附表2－1

开关和旋钮名称 INTEN 辉度 FOCUS 聚焦垂直方向位移水平方向位移 PULL×10水平扩展 ⊥、AC、DC输入方式

2．观察波形

在上述的基础上，以显示校准信号为例。从CH1输入端加入被测校准信号。将CH1输入耦合开关置于“AC”位置，调节“Ｖ/div”为“50mV”、“t/div”为“1mS”，并把“VARIABLE微调”旋钮转至“CAL校准”位置，校准信号频率为1KHZ，幅度为0.2V。此时屏幕上将显示幅度为4格、周期为1格的方波。

在测量时，为了减小示波器接入后对被测信号的影响，可以使用探头，在用探头测量时，若选择“×10”档，则衰减10倍，实际输入示波器的电压只有被测电压的十分之一，因此，应将测得的电压乘以10。 3．电压测量

位置中间中间中间中间推入 ⊥ 开关和旋钮名称 LEVEL 电位 VERTICAL MODE显示方式 MODE触发方式：自动/常态 MODE触发方式：时基/X-Y TRIGGER触发极性：+/- TRIGGER触发源：内/外位置中间 CH1 AUTO 自动 TIME 时基 + INT内、CH1 37

将垂直偏转灵敏度开关“Ｖ/div”的微调旋钮顺时针方向旋转到底（“CAL校准”位置）。选择适当的档级，就可以根据指示值按照下式算出被测的电压值：

Y=V/div × H(div)

式中Ｖ/div为所选档级的指示值，H(div)为被测电压相对时基线所占垂直方向的格数，单位是大格。。

例：示波器的 “Ｖ/div”位于０.２V档，其“微调”位于“CAL校准”位置，此时，如果被测电压在方格座标的Ｙ轴方向占５大格，则此信号电压为１Ｖ。

如果经探头测量，将探头的衰减量10倍计算在内，即要把“Ｖ/div”开关所指的读数乘以１０，即： Y=V/div ×H(div) ×10

在上例中，设面板上的开关位置不变，被测电压仍占５大格，则此信号电压为１０Ｖ。

应当指出，多数被测电压可能包含交流及直流两种分量。因此，在测试时应加以注意。

（1）交流成分的测量

当测量交流成分时，必须将输入耦合开关置于“AC”位置，以使被测信号的直流分量隔开，但是输入信号交流成分频率很低时，则应将输入耦合开关置于“DC”位置。

测量信号的交流分量，一般可按下述方法进行：

A．将波形移至屏幕中心位置，利用“V/div”开关把被测波形控制在屏幕有效面积范围内，把微调装置顺时针旋至满度时的“CAL校准”位置上。 B．按坐标刻度片的分度读数取整个波形所占的Y轴方向的格数，例如，假设示波器的“V/div”置于“０.２V”档，“微调”置于“CAL校准”位置，此时，如果被测波形占Y轴幅度H为5格，则信号电压为1V（峰值）。如果经探头测量，将探头的衰减量计算在内，设面板上的开关位置不变，被测波形的幅度H仍为５格，则此信号电压为１０Ｖ。（2）直流电压的测量

本机可以很方便地作为电压表使用，测量直流电压的方法如下： A．首先将触发方式开关置于“AUTO自动”，使扫描发生器工作在自激状态，屏幕上显示时基线。

B．再将Y轴耦合开关“⊥- AC- DC”置于“⊥”位置，使用垂直方向移位“↑↓”将时基线固定在荧光屏某一条适当横线上（一般为了读数方便，常使时基线的位置与坐标片的厘米分格刻线重合），此时显示的时基线就是零电位的参考基准线。

C．将输入耦合开关转至“DC”位置，加入被测信号观察时基线在Y轴方向产生的位移，此时“V/div”开关在面板上的指示值（“微调”应位于“CAL校准”位置）与时基线在垂直方向位移格数的乘积即为被测量信号的直流电压值。

例如：将示波器的灵敏度开关“V/div”置于“1V”的档极上，其“微调”位于“CAL校准”位置，输入耦合开关转至“⊥”位置，观察时基线的位置并移至屏幕的中心。

然后将输入耦合开关由“⊥”位置转至“DC”位置，加入被测信号，此时若时基线由中心位置（基准位置）向上移动5格，则被测电压即为 + 5V（不接探头），如果向下移动则电压极性为负

当被测电压较高，应使用探头，若选择“×10”档，则衰减10倍，其读出的电压值应增大10倍。 4．时间测量

将扫描速度开关“t/div”的“微调”顺时针方向转到底，并听到“咔嚓”一声（“CAL校准”位置）。这样可以由扫描速度开关所指的数值乘以波形在水平方向上所占的格数，直接计算出有关时间。

首先根据座标片水平方向的刻度（格）在波形上读出被测二点之间在水平方向上的距离D，然后将距离D乘以扫描速度开关“t/div”，所在位置每格的时间，就得到了所需测量的间隔时间T。 T = T/div×D(div)

例：在一个屏幕上观察到的波形，一个重复周期占６格，扫描速度为每

格2mS，此时，T＝1.2mS。同理，因为f＝１／T，所以被测波形的频率为83.3Ｈz。

如果使用了“PULL×10”装置，则相当于扫描速度增快了10倍，此时应将测得的时间间隔除以10，即： T = T/div×D(div)×1/10

附录3：所用集成电路型号及外引线排列图

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