电子技术实验指导书(11学年下汇编)

成绩

电子技术 实验指导书及报告

系 别 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导老师

上海建桥学院电子工程系 2011~ 2012学年第二学期

模拟电子电路实验指导书及报告

目 录

实验1 常用电子仪器的使用 .......................................... 1 实验2 单级晶体管共射放大电路调整与测试 ........................... 11 实验3 集成运算放大器在信号运算方面的应用 ......................... 17 实验4 逻辑门电路应用 ............................................. 22 实验5 触发器功能测试及时序逻辑电路 ............................... 27

实验1 常用电子仪器的使用

实验1 常用电子仪器的使用

一、实验目的

1．熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的性能及正确使用。 2．掌握用示波器、信号发生器、毫伏表对电路进行测试。 二、实验仪器介绍 1．XJ4318型双踪示波器

XJ4318型双踪示波器主要用于显示电压随时间变化的瞬时波形，它具有两个独立的Y

通道（CH1、CH2），故可同时测量两个的输入信号。

A

B

C

D

图1-1 XJ4318型双踪示波器面板示意图

（A）示波器波形显示屏

显示屏上带有内刻度坐标线，用于标示波形的周期和幅度。其中垂直方向是电压信号的瞬时值，水平方向是线性变化的时间轴。对应时间变化的偏转电压就称为扫描电压。 （B）主控件和自校信号

（1）电源按钮自锁开关：若按下，接通电源，电源指示灯亮。

（2）校正信号输出：用于输出峰-峰值为0.5Vp-p，频率为1KHz内部校准方波信号。 （3）辉度调节、标尺亮度调节和聚焦调节：用于调节光迹的亮度、清晰度和背景的亮度。 （C）显示波形控制按钮区 （1）显示波形水平控制

1

实验1 常用电子仪器的使用

① 水平位移调节

面板C区右部上方的“位移”旋钮可以调节荧光屏光迹的水平起点位置，顺时针方向旋动时光迹右移，逆时针方向旋动光迹左移。 ② 扫描信号触发方式选择

“位移”旋钮下方是4个水平排列的互锁按键，用以设置 “自动”、“触发”、“TV-V”、“TV-H”四种扫描方式。当选择“自动”扫描方式时，示波器无条件产生周期性扫描电压，即使没有输入信号或者触发条件不满足，荧光屏仍然显示光迹。而其它三种扫描方式在触发条件不满足时，荧光屏上没有显示光迹。 ③ 扫描速度选择

为使荧光屏上显示稳定信号轨迹，扫描信号周期必须与被测输入信号周期成整数倍关系。扫描时间调节旋钮“t/div”由两个同轴旋钮组成。外钮从0.2μS/div到0.2S/div分为19档，表示荧光屏中水平方向一大格（div）的时间值。内钮起微调作用，当对信号时间值进行定量测试时，内钮必须顺时针旋到底，处于校准位置。当微调内钮拉出时，扫描速度可扩展10倍。

被测信号时间值 =t/div× 水平距离的大格数÷时间扩展倍数

扫描速度外钮的顺时针到底一档是“X-Y”，表示荧光屏显示光迹的水平移动规律受从CH1输入的信号控制（即CH1通道改为水平X通道），使CH2与CH1通道输入的信号函数关系的曲线显示在平面直角坐标上，一般用于显示电子器件或电路输入、输出电压的传输特性。 （2）显示波形垂直控制

双踪示波器可以同时观察CH1、CH2两个通道输入的信号，所以面板上有两套相同的控制光迹垂直移动的部件，位于面板中部框内。面板中部框的下方是两路信号输入的探头插座。探头接输入信号时，探针（或红色夹子）接被测信号、黑色夹子接参考地。两个探头的夹子在示波器内部短接，所以在观察同一电路的信号时，只需一个黑色夹子接地。 ① 垂直位移调节

C区上方的两个Y轴“位移”旋钮分别调节两路信号的零位在荧光屏上的参考刻度位置。Y轴“位移”顺时针方向旋动时光迹上移，逆时针方向旋动光迹下移。 ② 显示方式选择

2

实验1 常用电子仪器的使用

“位移”和“V/div”之间有5个水平排列的按键开关。左边4个互锁，用作垂直显示方式选择。

CH1：用于显示CH1通道的信号波形轨迹。

交替：用于同时观察两路输入信号。显示方式是将一路信号波形显示完一屏后切换显

示另一输入信号，适合于观察频率较高的两路不相关信号。

断续：用于同时观察两路输入信号。显示方式是以约2uS的周期切换两路输入信号，

适合于观察频率不是很高的相关信号。 CH2：用于显示CH2通道的信号波形轨迹。 CH2通道极性选择按键：CH2波形反相输出。

若CH1、CH2、交替、断续4个按键都不按，则选择的是“CH1±CH2”方式，荧光屏上显示的是两个通道输入信号瞬时值叠加的波形。 ③ 电压幅值灵敏度V/div选择

C区中间位置是两组Y轴信号偏转灵敏度“V/div”调节旋钮，各由两个同轴旋钮组成，外钮从5mV/div到5V/div分为十档，表示荧光屏中垂直方向一大格（div）的信号幅度单位值。旋钮内钮可以微调波形显示幅度的大小。当微调内钮拉出时，灵敏度可扩展5倍。当对信号进行定量测试时，内钮必须顺时针旋到底，处于校准位置。

被测信号的幅值 =V/div× 垂直距离的大格数× 探头的衰减倍数

④ 输入信号耦合方式选择

按键按入时选择直流耦合方式（DC）；按键弹出时为交流耦合方式选择（AC）。 交流耦合方式AC：只显示被测信号的变化量，信号中的直流平均分量被滤去， 直流耦合方式DC：完整显示信号，可以观察信号的实时波形。

输入耦合方式按键组的左方GND键按入时，示波器内部放大器的输入端接参考地，Y插座的输入信号被断开。

（D）显示波形稳定性控制区（扫描信号触发控制）

要使被测信号波形稳定显示，必须正确选择扫描信号的触发方式、触发源和触发电平。

（1） 扫描信号触发电平调节

面板右部上方的“电平”调节旋钮，是用来选择被测信号轨迹起点的电平值。可用于稳定输出波形 （2）扫描信号触发极性选择

3

实验1 常用电子仪器的使用

4．用示波器测量正弦函数信号波形 （1）接入正弦信号

将正弦函数信号输入示波器的CH1通道，注意探头接线夹正确连接。CH1通道的耦合方式选择“DC”，“GND”按键弹出。 （2）调节信号显示波形

示波器的垂直显示方式选择“CH1”，内触发源选择“CH1”，调节CH1的垂直灵敏度和扫描速度旋钮，使波形幅度占5~6大格，显示1~2个周期。微调“电平”旋钮使显示波形稳定，记录数据并计算。

扫描速度选择 t/div，一个波形周期占 大格，信号频率为 Hz。 垂直灵敏度选择 V/div，波形幅度占 大格，信号幅值为 V。 计算可得，该波形有效值为 V。 （3）观察函数发生器部分按钮的功能

①分别调节函数发生器的幅度调节旋钮和衰减按钮，观察波形的变化情况。 ②调节函数发生器的“占空比”旋钮观察示波器显示波形的变化，观察完毕后将该旋钮恢复零位。

③改变函数发生器的输出波形为“三角波”或“方波”，观察波形的变化情况。观察完毕后恢复为“正弦波”。

（4）观察示波器触发源选择对显示波形的影响

① 选择触发源为“CH2”，调节“电平”旋钮观察显示波形能否稳定。 ② 选择触发源为“VERT”，再调节“电平”旋钮观察显示波形能否稳定。 观察完毕后恢复触发源为“CH1”。 （5）两路不相关信号的显示

①选择垂直显示方式为“交替”，同时显示正弦信号和示波器自校信号，调节“电平”

旋钮观察两路显示波形能否稳定。

②将触发源改为“VERT”，调节“电平”旋钮观察两路显示波形能否稳定。 ③将垂直显示方式改为“断续”，调节“电平”旋钮观察两路显示波形能否稳定。

9

实验1 常用电子仪器的使用

四.实验设备器材

1．函数发生器 XJ1631

1台

2．示波器XJ4318 1台 3．交流毫伏表AS2294 1台 五、实验预习要求

阅读实验仪器介绍。 六、实验思考题

1．列举4种可能引起荧光屏上无波形显示的错误操作。 2．说明如果显示波形不稳定可能有哪些原因？应该如何排除？ 七、实验报告要求

整理记录数据和波形图，回答思考题。

10

实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试

实验2 单级晶体管共射放大电路调整与测试

一、 实验目的

1．掌握共射基本放大电路静态工作点的调整和测试。 2．掌握放大器放大倍数的测量方法。

3．了解运用示波器测量放大器输入、输出波形的方法。

4．观察放大电路中，有关元件参数变化对放大器动态性能的影响。 二、 实验电路和实验原理

图2-1 单管交流放大电路

图2-1电路是交流放大器中最基本的单级共射放大电路。对于NPN型晶体管，电源采用正极性电压。要实现电压放大功能，必须确保晶体管T1的发射结处于正向偏置状态，集电结处于反向偏置状态，即UBE>0,UBC<0。图2-1中集电极负载电阻RC的作用是将交流电流iC的变化转化为输出交流电压uo的变化。调节基极偏置电阻RW1可以改变静态基极电流IB以整定静态工作点（IB、IC、UCE）。C1、C2为输入、输出耦合电容，RL是输出端负载电阻。 由电路可知：

静态基极电流IB＝

UCC?UBERW1?RB1?VCCRW1?RB1 （2-1）

其中硅管的UBE约为0.7V，锗管的UBE约为0.3V，当VCC>>UBE时可以忽略。

11

实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试

静态集电极电流IC??IB

（2-2）

静态集－射电压UCE＝UCC-URC＝UCC-ICRC （2-3）

当静态工作点合适时，交流输入信号ui经耦合电容C1加到晶体管T1的基极，使T1基极电流iB变化。由于晶体管的电流控制作用，集电极电流iC同规律变化，并通过集电极负载电阻RC影响T1的集电极电位，再通过耦合电容C2将T1的集-射电压uCE的变化量uce(uo)输出。

电压放大倍数Au=

UoUi=??RL'rbe （2-4）

式中RL'＝RL//RC，rbe＝200+（１+?）

26(mV)IE(mA) （2-5）

图2-1放大电路的输入电阻ri＝rbe//（Rb1+RW1）≈rbe，输出电阻ro? RC。 三、实验内容与步骤 1．连接测试电路

利用模拟实验装置的元器件按图2-2连接电路，12V工作电源VCC位于实验装置右上方，连接时注意电源极性。

图2-2 单管交流放大测试电路

2．调节静态工作点

（1）调节

RW1，使UCE≈6V。

12

实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试

（2）调节函数发生器，使之输出频率为1kHz、有效值为10mV的正弦信号。按入函数发生器右上方的40db幅度衰减键，用交流毫伏表测量函数发生器输出信号有效值，调节函数发生器幅度旋钮AMPLITUDE，使毫伏表读数为10mV。注意毫伏表的量程选择为30mV档，数据从第二道0～3.0刻度读取，倍数乘10。

将函数发生器的输出信号接入放大电路的输入端，注意黑夹子接电路参考地（与电源负极性端共点），红夹子接电容C1的输入端。

（3）用示波器观察放大电路输出电压uo。示波器的探头也应该黑夹子接参考地，红夹子接被测信号，即电容C2的右端。示波器的信号输入耦合方式选择“AC”，调节示波器的垂直灵敏度V/div和扫描灵敏度S/div，使波形显示合适。

（4）微调基极偏置电位器

RW1，使放大电路输出信号uo为最大不失真信号（输出幅度

最大的标准正弦信号），此时为电路空载时的最佳静态工作点。

（5）断开输入信号和输出信号，用万用表的直流电压档测量静态发射结电压射电压UCE，记录在表1中。

（6）关闭电源，断开偏置电阻的一侧连线，用万用表的电阻档测量RB=在表1中。

表1 图2放大电路的最佳静态工作点测量值

测量值 UBE（V） UCE（V） RB（kΩ） IC（mA） （7）根据下式以及各测量值计算晶体管的静态基极电流IB、集电极电流IC和电流放大系数β， 以及发射结动态等效电阻rbe。

静态基极电流 IB＝

UCC?URBBEUBE、集-

RW1+RB1，记录

计算值 IB（mA） β rbe（Ω） ?VCCRB

静态集电极电流 IC?UCC?UCERCICIB

三极管放大倍数 ??

三极管的输入电阻rbe＝200+（１+?）

26(mV)IE(mA)≈200+（１+?）

26(mV)IC(mA)(?)

13

实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试

３．测量放大电路的空载电压放大倍数和带负载电压放大倍数。

（1）空载电压放大倍数的测量：

将函数发生器的信号输出信号再次接入放大电路的输入端，并在表2中记录输入电压Ui有效值的大小；电源上电，用交流毫伏表测量图2电路空载时的输出电压有效值Uoo，记录在表2中。（注意测量输出电压前先选择毫伏表量程为10V档，将探头接入电路后再逐渐减小量程，使指针位于表头的中部范围，读取数据时根据量程选择刻度。）

（2）带负载电压放大倍数的测量：

将负载电阻RL接入电路，图2-3所示，然后测量放大器的输出电压有效值UoL，记录在表2中。

图2-3带负载电压放大倍数的测量电路

表2 放大电路的交流性能指标测量

测量值 Ui（mV） Uoo（V） UoL（V） 计算值 Auo AuL （3）根据下式以及各测量值计算空载电压放大倍数Auo和带负载电压放大倍数AuL：

UooUi空载电压放大倍数 Auo=

带负载电压放大倍数AuL=

UoLUi

14

实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试

4．波形观察

（1）输入波形与输出波形的相位关系

在图2-3电路中利用双踪示波器同时观测输入波形和输出波形，并在图2-4（a）中记录不失真情况下的波形。（注意示波器的垂直显示方式设为“断续”，耦合方式都设为“AC”） （2）观察电路元件参数变化对放大器性能的影响

调整RW1（逆时针旋），使RW1↓，直到输出信号波形uo的幅度出现明显变化。在图2-4（b）中记录失真波形。记录后，请顺时针旋RW1 ，使输出信号波形uo恢复正常。 （3）观察输入信号对放大电路的影响

增大输入信号，直到输出信号波形uo的幅度出现明显变化。在图2-4（C）中记录失真波形。

（a） （b） （c）

图 2-4 测试电路的输入/输出波形

四、实验设备

1．DML－1系列模拟电子电路实验系统 2．XJ4318双踪示波器

3．XJ1631函数信号发生器 5．SB2238B台式数字万用表 五、实验预习要求

1．复习单管交流放大器的电路组成、放大原理。 2．掌握静态工作点、晶体管发射结电阻

rbe 1台

1台 1台

1台

4．AS2294晶体管毫伏表 1台

、电压放大倍数的概念和分析方法。

3．熟悉实验内容和步骤，复习双踪示波器、函数发生器和交流毫伏表的操作方法。考虑如果在电容C2的右端测量UCE测量值会是多少？ 4．分析输出电压Uoo和UoL的测量值应该哪个大？ 六、实验思考题

15

实验2 单级晶体管共射放大电路调试已测试

１．用示波器观察图2-3中晶体管集-射电压uCE和输出电压uo的波形时，如果采用直流耦合方式两者是否相同？用交流耦合方式呢？为什么？ 七、实验报告要求

１．完成数据处理和步骤4记录的波形图绘制。

２．计算空载电压放大倍数和带2.7kΩ负载时的电压放大倍数，并比较理论计算与实测结果，分析可能导致差异的原因。 3．回答思考题。

4．记录实验中发生的问题和处理方法。

16

实验3 集成运算放大器在信号运算方面的应用

实验3 集成运算放大器在信号运算方面的应用

一、实验目的

1． 了解集成运算放大器的特点和性能。 2． 理解集成运算放大器线性应用的基本条件 3． 掌握集成运算放大器在信号放大方面的应用

4． 掌握集成运算放大器在模拟信号运算（加、减）方面的应用 二、实验原理

集成运放是一种高增益直流放大器，即开环增益很高。当集成运放的输出端与同相输入端有信号通路或输入、输出端无电路连接时，工作于非线性状态，可以实现各种电压比较或信号发生功能。

当集成运放的输出端与反相输入端有信号通路时，具有深度负反馈特性，输入、输出信号成线性关系。集成运放工作于线性状态时，呈“虚短”、“虚断”特点，“虚短”即同相输入端电压等于反相输入端电压；“虚断”是指输入电阻无穷大，输入端电流约为0。通过不同的外围电路，集成运放可对输入信号实现各种不同的线性处理功能，如信号的同相或反相放大功能，加、减、乘、除、微分、积分、对数、指数等运算功能。

1．反相比例放大

图1电路的电压信号ui从集成运放的反相端输入，由于“虚短”特性，集成运放的两个输入端同电位，都为参考地零电位。由于“虚断”特性，通过电阻R1和RF的电流相等，方向

相同。根据KVL，uo=－

uiR1RF。所以，在理想情况

下，反相比例放大器的闭环增益为

Au?uoui＝?RFR1 （3-1）

输入、输出电压具有反相比例放大关系。选择不同的RF和R1可以获得不同的放大倍数Au。一般

RF取值在几十千欧至几百千欧范围，过大或过小会

产生一些问题。当取RF＝R1时， uo=－ui ，电路为电压反相器，没有放大功能。

运放同相输入端所接电阻R2为平衡电阻。平衡电阻的作用是为了保持集成运算放大器输

入端等效电阻对称，减小输入失调电流对输出电压的影响。为保证集成运放两个输入端的对地等效电阻相同，反相比例放大器的平衡电阻R2=R1// RF。 2．同相比例放大

图2电路的电压信号ui通过电阻R2从集成运放的同相端输入，由于“虚短”、“虚断”特性，集成运放的两个输入端都为参考地电位，通过电阻R1和RF的电流相等，方向相同。根据

17

实验3 集成运算放大器在信号运算方面的应用

KVL，

uiR1?uo?uiRF。所以，在理想情况下，放

大器的闭环增益为

Au?uoui＝1?RFR1 （3-2）

输入、输出电压具有同相比例放大关系。只

要RF取有限值，电压放大倍数Au恒大于1。当R1??（开路）时，放大器电压放大倍数Au为1，输出电压uo恒等于输入电压ui，具有同相电压跟随作用，称为电压跟随器。

运放同相输入端所接电阻R2也是平衡电阻，其阻值大小对比例系数Au没有影响。为保证集成运放两个输入端的对地等效电阻相同，同相比例放大器的平衡电阻R2也等于R1与RF并联。 3．反相比例加法运算

根据信号输入端的不同，加法器有同相和反相两种形式。图3电路的两个电压输入信号ui1、 ui2分别通过电阻R1、R2从集成运放的反相端输入。由于“虚短”、“虚断”特性，集成运放的两个输入端都为参考地电位，通过电阻R1、R2的电流叠加后流过反馈电阻RF，根据KCL

可得

ui1R1?ui2R2?ui?uoRF，即输出电压与输入电

压的关系为

uo??(RFR1ui1?RFR2ui2) （3-3）

当输入电阻阻值相同（R1=R2）时，输出电压与输入电压相加和成比例，相位相反，故

称为反相比例加法器。图3中集成运放同相输

入端的电阻R3是平衡电阻，为保证集成运放两个输入端的对地等效电阻相同，平衡电阻R3=R1//R2// RF 。 4．差动比例运算

图4电路的两个电压输入信号ui1、ui2通过电阻R1、R2分别从集成运放的反相端和同相端

输入。由于 “虚断”特性，集成运放的同相输入

端电位u+为电阻R2和R3分压值，即

u??ui2R3R2?R3 （3-4）

通过电阻R1和RF的电流相等，方向相同。

由于 “虚短”特性，集成运放的反相输入端电位u-与u+相同，因此有

ui1?u?R1?u??uoRF （3-5）

18

实验5 触发器功能测试及时序逻辑电路

1、二-五-十进制异步集成计数器CT74LS290

74290片内有两个独立的计数器。一个是二进制计数器，CP0为时钟脉冲输入端，Q0为输出端；另一个是异步五进制加计数器，CP1为时钟脉冲输入端，Q3，Q2，Q1为输出端。R0A，R0B称为异步复位端，S9A，S9B称异步置“9”端。其引脚排列见图4-1（a）。其功能见表4。

表4 CT74LS290异步计数器逻辑功能表

输 入 复 位 端 R0A 1 1 0 × 0 × 0 × 输 出 S9B × 0 1 1 × 0 0 × 置 “9” 端 S9A 0 × 1 1 0 × × 0 R0B 1 1 × 0 × 0 × 0 Q3 0 0 1 1 Q2 0 0 0 0 Q1 0 0 0 0 Q0 0 0 1 1 计 数 CT74LS290芯片引脚图如图5-4所示。

图5-4 二-五-十进制计数器74LS290

2、集成计数器的模值修改

模值为M的集成计数器可以被用来实现模为任意值的计数器电路。利用集成计数器的清零功能或置数功能可以减小集成计数器的模，而多片集成计数器相连又可以扩展计数器的模。

①反馈清零法

利用集成计数器的清零功能实现状态跳转，可以减少计数器的模，使模N

74LS290为异步清零，可以利用无效状态SN的二进制编码综合出清零控制信号，使集成计数器立即被清为全“0”状态，SN状态转瞬即逝，不能维持。 ②反馈预置数法

利用集成计数器的预置数功能（控制端LD）实现状态跳转，减少计数器的模，使模N

29

实验5 触发器功能测试及时序逻辑电路

若预置数码值为全“0”，则称反馈置零。同反馈清零法一样，根据集成计数器预置控制方式的不同，置零控制信号可以由无效状态SN的二进制编码产生。 三、实验内容和步骤 1．基本RS触发器功能测试

按图5-1电路将两个二输入与非门组成基本RS触发器，输入RD、SD分别接一个逻辑开关，输出的逻辑状态各用一个LED发光二极管指示。根据表5中条件逐项设置RD、SD的输入电平测试电路输出Q的状态，分析逻辑功能。最后两项反复操作几遍，看RD、SD同时从“0”变为“1”后，Q状态是否一致。

表5 与非门组成的基本RS触发器的逻辑功能测试

RD SD Q 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 Q 功 能 2．集成JK触发器功能测试 （1）测试集成触发器的直接置位、复位功能。

SD在实验装置的左上角的四个JK触发器中任选一个，然后将直接置位、复位输入RD、

各接一个逻辑开关，输出Q、Q各接一个发光二极管。按表6控制 RD，SD，记录触发器的输出状态。最后两项反复操作几遍，看RD，SD同时从“0”变为“1”后，输出Q是否为同一状态。

表6 集成JK触发器的直接置位、复位功能测试 RD SD 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 Q Q 功 能 30

实验5 触发器功能测试及时序逻辑电路

（2）测试JK触发器的触发方式和逻辑功能。

JK触发器的RD，SD同时置“1”，触发器的J，K输入各接一个逻辑开关，触发时钟CP接实验装置右下方的正脉冲（“单次脉冲”按钮上面的左插孔

）。“单次脉冲”按钮在

静止状态为低电平“0” （LED指示灯灭），当按下按钮后，左插孔则输出高电平“1”(上升沿，LED指示灯亮)，所以按下按钮的过程产生脉冲的上升沿↑，而松开按钮的过程产生脉冲的下降沿↓（左插孔输出低电平“0”，LED指示灯灭）。

使RD=0直接复位JK触发器，然后RD置1。按表7控制J、K和CP的输入，记录JK触发器的输出状态。测试完毕保留电路。

其中CP的上升沿（↑）是指按下脉冲按钮，记录下Q、Q 的状态后再松开脉冲按钮，记录CP下降沿（↓）后的触发器状态。

表7 集成JK触发器的触发方式和激励功能测试

J K CP Q Q 1 0 ↑ 1 0 ↓ 0 0 ↑ 0 0 ↓ 0 1 ↑ 0 1 ↓ 1 1 ↑ 1 1 ↓ 1 1 ↑ 1 1 ↓ （3）将控制RD或SD的开关置低电平“0”，J、K置“1”，再按下脉冲按钮，观察触发器的输出状态能否改变。 3．集成D触发器功能测试 任选实验装置左上角的四个D触发器中的一个，然后将直接置位SD、复位输入RD接高电平（+5V），输出Q、Q各接一个发光二极管。

激励输入D接逻辑开关，触发时钟CP接负单脉冲（“单次脉冲”按钮上面的右插孔

）。

—

负单脉冲按钮在静止状态为高电平“1”，按下后为低电平“0”。所以按下按钮的过程产生脉冲的下降沿↓，松开按钮的过程产生脉冲的上升沿↑。

按表8控制D和CP的输入，记录D触发器的输出状态。其中CP的下降沿（↓）是指按下脉冲按钮，记录下Q、Q 的状态后再松开脉冲按钮，记录CP上升沿（↑）后的触发器状态。

—

表8 D触发器功能测试

D CP Q Q 1 ↓ 1 ↑ 0 ↓ 0 ↑ 31

实验5 触发器功能测试及时序逻辑电路

4．触发器应用电路 （1）D触发器应用电路

按图5-5连接D触发器电路，输出接发光二极管。各触发器的各触发器的置位端SD全部悬空（置“1”），复位端RD串接后接在逻辑开关上，先使计数器清零（开关拨向下），然后向上拨动开关将RD置“1”，使计数器在CP脉冲作用下开始计数，观察４个发光二极管的状态变化规律记录在表9中，记录一个循环周期。

图5-5 D触发器应用电路

表9 图5-5电路状态变化关系

CP Q3 Q2 Q1 Q0 CP Q3 Q2 Q1 Q0 0 0000 9 1 10 2 11 3 12 4 13 5 14 6 15 7 16 8 17 （2）集成二-五-十进制异步加计数器CT74LS290应用

①按图5-6（a）连接电路。注意管脚14（VCC）接+5V，管脚7（GND）接电源地。时钟CP接1Hz脉冲信号，输出Q3 ~ Q0接发光二极管。观察输出状态变化规律与表10的预习结果是否一致。说明电路功能。

（a） CT74LS290应用电路 （b）CT74LS290组成六进制加法计数器

图 5-6 集成二-五-十进制异步加计数器CT74LS290应用

32

实验5 触发器功能测试及时序逻辑电路

表10 图5-6（a）电路的状态转换关系

CP Q3 ~ Q0 0 1 2 3 4 5 6 7 电路功能为

② 按预习完成的图5-6（b）连接六进制加法计数器电路。输出Q3 ~ Q0接逻辑实验箱上方左边的七段显示器译码输入，观察显示结果。 四、实验设备器材

1．数字逻辑实验箱

1台

2．集成器件CT74LS290 1片 五、实验预习要求

1．复习基本RS触发器、JK触发器及D触发器的工作原理及特点。

2．考虑图5-5电路中D触发器转换成了什么触发器？（T触发器还是Tˊ触发器）。 3．分析图5-5，图5-6（a）电路的功能，列出各电路Q3 ~Q0状态转换图。

4． 用CT74LS290设计一个六进制加法计数器，要求状态码从“0000”到“0101”循环变化。在图5-6（b）中完成电路连线图。 六、实验注意事项

1．TTL集成器件必须连接5V工作电源才能实现逻辑功能，电源的极性不能接反。 2．触发器工作在同步触发状态时，直接置位、复位控制必须输入无效电平“1”。 七、实验思考题

考虑是否能用JK触发器实现二进制加计数功能，画出电路逻辑图。 八、实验报告要求

1．完成实验预习要求。

2．完成实验内容中的记录要求。 3．回答思考题。

33

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vktg.html