数电实验2幻灯片.pptVIP

门电路 一．实验目的 1.掌握使用示波器测量二进制脉冲信号的方法 2.掌握测量门电路平均延时时间的方法 3.熟悉集成门电路的逻辑功能和测试方法 4.用QUARTUSII平台对组合逻辑电路进行仿真，确定其逻辑 功能。 5.掌握TTL和CMOS与非门的电压传输特性和部分参数的测 试方法； 门电路 二、实验器材 1. TDS-2002数字示波器 2. DLBS－1型逻辑实验器 门电路 三、实验内容 必做： 1.门电路输入输出信号的测量 2.门电路平均延时间的测试 3.门电路静态逻辑功能测试 3.CPLD完成组合逻辑电路的仿真 选做： 1.非门电压传输特性的测试 2.TTL与非门的输入、输出电流测量 门电路动态逻辑功能测试 1.非门输入输出信号的测量 搭接实验电路，用示波器观察并记录Vi和Vo的波形；测量每路信 号的6个波形参数，各个波形参数的意义如下图所示： 示波器使用 示波器测量周期性信号步骤： a.调节示波器使波形显示稳定。 方法一：使用示波器自动设置功能，点自动设置菜单（AUTOSET）按钮，示波器根据被测信号的频率关系自动设定触发菜单各个选项，使波形稳定显示。 示波器使用 方法二：手动调节，先点触发菜单按钮，打开触发菜单，若测量单路信号，触发信号源选择被测信号所连接的通道。测两路信号时若两路信号频率相同，可将任意一路设为触发信号源，若两路信号的频率不同，则必须选择频率低的一路信号为触发信号源。 调节触发电平调节旋钮，把触发电平设定在触发信号的最小值和最大值区间里的任意一个值即可。 示波器使用 b. 通道菜单设置 分别点CH1和CH2 MANU按钮打开两个通道通道菜单，耦合方式选择“直流”，探头倍 率选必须与探头上衰减开关所选系数一致，测频率低于100K的数字信号一般选择1×。 通道菜单还有隐藏波形的功能，若我们不想显示CH2的波形，可以点两次 CH2 MANU，这时CH2波形被隐藏，要重新显示CH2波形，只需再点一次 CH2 MANU菜单。 示波器使用 c. 采样方式的选择 减少外界干扰信号对测量值的影响，可使用数字示波器独有的平均值采样方式 点采样菜单按钮，打开采样菜单，选择“平均值”，平均次数“128”，这时观察到的波 形变细了很多。 （注意：选择完采样方式后不能再按AUTOSET按钮，否则系统将自动改变采样方式） 示波器使用 d. 波形的缩放和移动 垂直方向拉伸波形：顺时针调节垂直灵敏度调节旋钮，垂直方向每格电压指示值变小。 垂直方向压缩波形：反时针调节垂直灵敏度调节旋钮，垂直方向每格电压指示值变大。 调节过程中，每格电压×波形垂直占格数的乘积保持不变 上下移动波形：调节相应通道垂直位移调节旋钮 水平方向拉伸波形：顺时针调节扫描速率调节旋钮，水平方向每格时间指示值变小。 水平方向压缩波形：反时针调节扫描速率调节旋钮，水平方向每格时间指示值变大。 调节过程中，每格时间×波形每周期占格数的乘积保持不变 上下移动波形：调节水平位移调节旋钮 （ 参数测量 e. 用测量（MEASURE）菜单测量参数。 要测量的6个参数中，周期、频率、正频宽和峰峰值4个参数可以通过示波器 测量菜单直接读出。 点击MEASURE按钮，激活测量菜单，点击选项1按钮，打开测量1菜单，“信源”选择被 测信号连接的通道，分别选择周期、频率、正频宽和峰峰值，把测量值记下来。 参数测量 门电路 参数记录 门电路延时时间测试 2、平均传输时间tpd的测试 1）测CD4011延迟时间 原理分析：信号通过任何一个系统都需要时间即传输时间，它的大小与系统的结构和构成电路的器件等因素有关，本次实验的电路可以看为一个小系统，通过测量Vi与Vo的前沿延迟tpd1和后沿延迟tpd2就可以算得信号通过该系统总的时间为（tpd1+tpd2)/2 ，因该系统由4个门构成故通过每个门的时间平均值tpd=[（tpd1+tpd2)/2]*(1/4) 门电路延时时间测试 门电路延时时间测试 连接好电 路，调节 示波器， 使Vi、Vo 信号稳定 显示 门电路延时时间测试 调节两路波 形位置和进 行垂直方向 的缩放，使 两路波形基 于示波器中 央刻度线上 下对称 门电路延时时间测试 顺时针调节扫描速率旋钮，使两路波形横向拉伸，使两路波形上升 沿的时间差显示明显，便于测量。 门电路延时时间测试 调出示波器“光标”功 能，“类型”选择“时 间”，将两根光标分 别移动到Vi、Vo过 中央刻度线的位置 即50%幅度点，从