80,81,82,85,87和88:0~+70℃;83,86和89:0-+75℃ ③表示系列。(空白):标准系列H高速系列;L:低功耗系列LS:低功耗肖特基系列;S 肖特基系列。 ④表示品种代号 ⑤表示封装材料及封装形式 数字实验电路的设计特点 分立元件电路的原理图,可以直接作为实验电路的接线图,也即根据电原理图就可直接 焊接实验电路,不必另画接线图。在以集成电路为器件的数字电路,电原理图(逻辑图)与接 线图的差别很大。逻辑图通常只反映电路的逻辑关系,并不反映集成电路的管脚排列的规律 和接法,不能反映出每个门的实际位置。为此,数字电路的实验通常还要画出方便搭接电路 的连线图。为使实验者并非机械按图接线,而是能够明白电路的逻辑关系,要求实验者首先 必须了解集成电路各端子的功能,然后结合逻辑图和接线图共同分析电路,并在逻辑图上标 出各输人输岀端所接集成电路的管脚端子数。当实验电路用的门电路较多,且有一定的规律 时,则不必将所有连线都画出,而是在门电路的输人端标上相应的说明文字 在画实验线路图时,要合理设计电路的布局,以尽量减少接线的交叉和使连线尽可能短 为原则,另由于数字接地信号常为脉冲波,为避免与模拟信号地信号的互相干扰,对数字电 路的接地点处理也有一定的要求。下面进行具体的分析。 1.合理进行电路布局 数字电路实验经常是在数字实验箱中进行,其元件主要是插接在其内的面包板上,在面 包板上插接电路,一般是先安装三极管或集成电路,再以这些器件的管脚作参照点,分别安 装其他元件。 各元件插接位置一般以信号走向从左到右安排,元件插接不要太挤,以便于测试,在测 试点处,要留出引隙,使得测试时,不至于出现探笔与其他电路短路的现象 插接元件时,要根据插孔的距离,合理确定所用元件的管脚长度。当确定管脚长度后 就要用尖嘴钳进行弯曲,并剪去过长的管脚。同时,必须校准集成元件两排管脚距离,使之 与实验用底板上的插孔(或插座)的行距相等。将集成元件插到底板上时,用力要轻、均匀, 不要一下子插紧,待确定集成元件的管脚和插孔位置一致后,再稍用力将其插牢,从而避免 集成元件管脚弯曲或折断。 接插集成元件时要认清方向,不要插倒。在前面,我们已经知道,一般双列直插式集成 元件都有定位标记,其方向通常是把扁平封装集成元件上的有型号的一端面对自已,把其有 缺口的J端放在左边,通常管脚排列为逆时针方向,1脚在下排左侧第一个位置,最后一个
管脚在上排左侧第一个位置。 2布线技巧 布线错误不仅会引起电路故障,严重时甚至会损坏集成电路。为减少故障,首先要注意 布线的合理性和科学性。 (1)布线原则 布线选用导线要求:布线用的导线直径应和通用底板插孔直径相一致,以免太粗损坏插 孔,太细又与插孔接触不良。 ①导线要求用不同颜色的线来区别不同用途,如习惯于用接电源的导线用深红色,接 地线用黑色等 布线选用导线剥头不宜太长,也不宜太短,大约为5-7mm。剥头部分要做到光滑, 否则,重剥。导线插人插孔时,要确保夹在插孔内(轻轻用力不能拉出),但也不能 插人过深,使导线塑料包层插人造成电绝缘 ③布线所用导线在需要弯曲的地方要采用尖嘴钳进行折弯,不能用手直接进行弯曲。 (2)布线注意事项: ①布线尽可能短 ②不得使导线跨接集成块的上空,无规则的交错连接。而只能贴近集成块周围走。 ③不要在一个插孔内插人两根或两根以上的导线,以免损坏插孔。布线要做到线路整 洁有序,走向明确。 ④布线时,要按正确的顺序进行,以免漏接 (3)布线基本步骤 先将固定电平的端点接好,如电源的正极(十5V)、地线、门电路的多余 输人端及实验过程中始终不改变电平的输人端。这些连线尽可能短,并布在接近电 源正极和电源负极(地线)的位置。以免在布其他线时被无意碰落,而且可以减少靠 近集成元件附近的布线密度 按信号流向顺序布线,布线用的导线不宜太长,最好贴近底板。电路 安装好后,要进行检査,看组装的电路是否与原理图一致。首先检查布线 (4)布线常见故障 ①插错,把某些元件引脚或导线插接到面包板相邻的一行上去 ②引线与插孔接触不良。 ③元件插接不良或连线漏接等。 3.合理设计和选择电路的接“地”点
在电子线路中,通常会碰到接地的问题。在实验电路中,各仪器与地连线时要注意“共 地”,即将各仪器地线与被测电路的地线连在一起。在进行共“地”时,还必须合理设计 和选择电路的接“地”点,从而加强电路抑制噪声和防止干扰的能力。 4.数字电路故障检测与排除技术 个数字电路或系统,通常是由许多子电路或功能块连接而成,在实验过程中,会由于 各种各样的原因产生故障。故障的产生原因是多种,有些是因为操作不当(如布线错误、虚 焊)引起的,有些故障(如组合电路的冒险现象)是由于设计不当,实验电路本身所固有的,有 些故障是实验器件使用不当或错误应用造成的。在实验中,要求完全不出故障是比较困难的。 然而,只要做到(1)实验前准备充分,充分了解实验目的和具体要求,写好预习报告;(2)实验 时操作细心,所有连线确保准确连接,元件正确安置。尽可能将故障的可能性减小至最低。 在实验过程中,如果发现电路岀现了故障,也即不能完成预定的功能,那么,就必须进 行电路故障诊断与排除。 (1)数字电路故障的检测 电路要正常工作,必须首先确保电源能够加到电路中去。为此,首先检査电源与电路之 间是否存在开路现象。当确保电源已加至工作电路,再进行具体的检査。对一些具有复位端 的电路,必须先检查复位端电压是否正常。 进行具体检查时,可采用逻辑思维的方法 个电路可以由许多功能模块构成的,当发现电路岀现故障时,首先要正确观察和分析 故障现象,然后根据结构框图进行逻辑分析,确认故障可以发生的功能模块。分析的方法通 常是利用框图从输入到输岀,或从输岀到输人进行检测的过程 (2)数字电路故障检测常用工具 数字电路故障诊断时,常用工具有万用表、逻辑笔和示波器。在使用这些工具进行故障 诊断时,要先验证它们本身的功能是否正常,否则,徒劳无功。 (3)检测注意事项 在电源接通时,绝不要移动或插人集成电路,因为电流的冲击可能会造成集成块的永久 性损坏。在电源断开时,不要加上测试信号。在检测元件时,应注意不要因使用大型测试探 针造成电路短路
第二部分数字电路实验箱简介 数字逻辑实验箱采用的是TD-DS实验箱,该实验箱可以进行数字逻辑实验和基本的EDA 实验。 实验箱的基本构成 该实验箱根据电路功能划分为多个功能区,主要的功能区有 1.通用实验区 有20个圆孔型双列直插式IC座 2.专用实验区 由数模、模/数转换器,静态存储器构成 3.信号源单元 可提供3种脉冲信号: (1)可调连续脉冲:100Hz~100KHz频率可调 (2)固定连续脉冲:1MHz、100KHz、10KHz、1KHz、100Hz、10Hz、1KHz; (3)单脉冲:消抖脉冲2组 逻辑电平开关及显 l6组正逻辑电平开关(带显示灯),16组电平显示灯 5.数码管显示 2组带BCD七段译码器的2位LED数码管显示; 组2位七段LED数码管显示及限流电阻 6.元器件单元 包括电位器、电阻器、电容器、二极管和蜂鸣器等常用元件。 7.逻辑笔单元 测量高、低电平,分别由红、绿电平显示灯指示。 8.逻辑分析仪单元 8路采样通道、最高采样频率50MHz、可连续、单次触发、TTL或CMOS门限 电平可选。 9.系统电源 提供+5V2A、±120.2A电源供电。 基本单元电路组成 1.通用实验区单元
该单元采用开放引脚的IC座形式,使用圆孔型双列直插式IC座 有8脚2个,14脚7个,16脚6个,20脚2个,24脚1个,28脚1个,40脚1个 2.连续脉冲单元 该单元提供Hz到MHz之间7种频率脉冲,其线路如图1所示。 3388 83888588 8888 8388 8388 :88 8距E民E 封{{ 图1连续单元脉冲电路 3.可调连续脉冲单元电路 TRIG cVo 图2可调连续脉冲单元电路 4.单次脉冲单元电路 ○KK1 图3单次脉冲单元电路 5.逻辑电平开关单元