数字电路及设计实验.pdf

《数字电路及设计实验》是关于电子工程领域中数字电路的基础实践课程，旨在让学生深入了解数字电路的工作原理和设计方法。实验内容涵盖了数字仪表的使用、TTL和CMOS逻辑门的测试以及相关参数的测量。 在实验中，学生首先会学习如何使用数字示波器，这是一种重要的数字电路测试工具。通过参考“DS1000操作演示”，学生可以掌握示波器的操作，包括观察信号的峰峰值（Vpp）、最大值（Vmax）、最小值（Vmin）、幅值（Vamp）、周期（Prd）、频率（Freq）、顶端值（Vtop）、底端值（Vbase）、过冲（Overshoot）、预冲（Preshoot）、平均值（Average）、均方根值（Vrms）即有效值、上升时间（RiseTime）、下降时间（FallTime）、正脉宽（+Width）、负脉宽（-Width）、正占空比（+Duty）和负占空比（-Duty）等关键参数。 对于TTL逻辑门，实验强调了其输出高电平和低电平的标准值，以及输入高电平和低电平的阈值。学生需要使用函数信号发生器生成满足特定条件的TTL信号，例如频率为1000Hz的3.5V高电平、0V低电平的方波信号，并在示波器上观察和记录波形数据。 实验的另一个重点是集成逻辑门的测试，包括TTL与非门和CMOS或非门。这涉及逻辑功能测试、直流参数测试和平均延迟时间的测量。逻辑功能测试关注的是门电路在不同输入组合下的输出行为，而直流参数测试则涉及电源电流（ICCL）、低电平输入电流（IiL）、高电平输入电流（IiH）和电压传输特性。此外，扇出系数（NO）的计算也是重要一环，它反映了门电路驱动其他电路的能力。平均延迟时间（tpd）的测量通常通过环形振荡器法进行，这涉及到多个门延迟时间的组合计算。 在CMOS或非门部分，实验要求学生了解器件的使用规则，并测量其传输特性，以确定VoH、VoL、Von和VoFF等关键参数。这需要学生具备对高阻抗直流电压表的使用技能，以避免对CMOS电路造成不必要的干扰。 总体来说，这个实验课程全面地涵盖了数字电路的基本概念和实际操作，旨在培养学生的动手能力和理论知识的运用能力，为他们将来在电子工程领域中的深入研究打下坚实基础。