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數位邏輯實習 實習手冊Ch2教用

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數位邏輯實習 實習手冊Ch2教用

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數位邏輯實習 實習手冊Ch2教用

  1. 1. 2 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 □實 □習 □一 實驗儀器接線方法與測試 壹、重點整理 1. 數位電路中的電壓主要有兩個部分,一個是電源電壓、另一則是數位 IC 的 輸入及輸出電壓。 2. 電源電壓是提供電路工作的動力來源,而 IC 的輸入及輸出電壓則是用來作 邏輯判斷的依據以及輸出判斷結果。 3. TTL的 LS 族系 IC 輸出的高準位電壓為 2.7V~5V、低準位電壓為 0V~0.5V。 4. CMOS 族系的 IC 輸出高、低準位電壓則需視電源電壓而定。 5. 一般數位電路為了能使 TTL 及 CMOS 兩大族的 IC 能夠通用,大部分是使 用 5V 的電源電壓。 6. 為了保護電路通常在使用電源供應器前要設定限流保護。 7. 麵包板是電子實驗接線時最常用的工具,使用時只要將元件及導線插入麵包 板中即可做電路連接,不需要焊接,相當方便。 8. 邏輯測試棒可用來測試邏輯 IC 的輸出狀態。 9. 關於邏輯測試棒的使用,Pulse 是輸入及量測即時的信號,Memory 則是記 錄信號。 10. 正邏輯系統中,邏輯 1 為高準位,邏輯 0 為低準位,負邏輯系統則相反。 11. 要測量 IC 的輸出狀態可於輸出端串聯一個發光二極體,另外也可使用三用 電表或邏輯測試棒來量測。 12. 輸入狀態的控制可分為高態動作及低態動作兩種。 13. 高態動作的電路,當開關閉合時輸入端為高電位,開關開路時輸入端為低電 位,低態動作的電路則相反。
  2. 2. 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 3 貳、實習項目 1. 直流電源供應器(獨立模式) 工作圖 ▲ 圖 2-1 直流電源供應器(獨立模式) 2. 麵包板接線 工作圖 ▲ 圖 2-2 麵包板接線實習工作圖
  3. 3. 4 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 ▲ 圖 2-3 實際接線圖 3. 邏輯狀態的輸出測試 (1) 工作圖 ▲ 圖 2-4 以邏輯探棒測試輸出端的狀態 (2) 如圖 2-4,以邏輯探棒測試輸出端的狀態,輸出端的狀態為 Lo (Hi 或 Lo)。
  4. 4. 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 5 4. 邏輯狀態的輸入調整 (1) 工作圖 ▲ 圖 2-5 實習工作圖 (2) 實習結果 表 2-1 實習項目四輸出結果 指撥開關 LED 開 0 關 1 亮:1 滅:0 參、實習項目討論 1. 為什麼在使用電源供應器前要做限流保護動作? 答:設定輸出的最大電流,以防止電路受到短路或其他原因的大電流而損壞。 2. 請寫出邏輯探棒中,MEM/PULSE 這個開關的作用。 答:若待測信號的脈波,以 PULSE 量測時指示燈會閃爍,以 MEMORY 量 測時指示燈會一直亮。 3. 一般實習課程中,電路的接線方法主要為利用麵包板或是用萬用板焊接,請 比較這兩種接線方法的優缺點,並寫出其各自適用的場合。 答: 優點 缺點 適用場合 麵包板 不需焊接,接線速 度較快。 接線容易鬆脫。 實習課或電路設 計、實驗時使用。 萬用板 接線較牢固。 需要焊接,接線速 度較慢。 實際使用。
  5. 5. 6 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 4. 在 2-1 節的相關知識中曾提到,邏輯電路的電壓可分為電源電壓及 IC 的輸 出、輸入電壓,請寫出實習項目三中,IC 的 1,2,7,14 等腳位各屬於何種電壓? 答:1:輸入電壓。 2:輸出電壓。 7 及 14:電源電壓。 5. 在實習項目三中,電源先經過 1k的電阻後才輸入至 IC 的輸入端,想想看 這麼做的目的為何? 答:限制輸入電流。 6. 實習項目四為高態動作或低態動作,為什麼? 答:高態動作,因指撥開關 OFF 時,74LS04 的輸入端經 1k電阻接地,此 時輸入電壓為 0V;當指撥開關 ON 時,+5V 電源輸入至 74LS04 的輸 入端,此時輸入電壓為 5V。 7. 請試著將實習項目四電路改為低態動作電路。 答: 肆、實習心得
  6. 6. 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 7 □實 □習 □二 數位及線性 IC 測試器之使用 壹、重點整理 1. IC 測試器可分為數位 IC 及線性 IC 測試器兩種。 2. 數位 IC 測試器是專門用來測試數位 IC,例如基本邏輯閘、正反器等。 3. 線性 IC 測試器則可測試類比 IC,例如 OPA、555 等。 貳、實習項目 1. 數位 IC 測試器的使用 (1) 以 LEAP ICT-6C 數位 IC 測試器為範例,對 74LS04 數位 IC 做測試。 (2) 測試結果 PASS (填入測試器所顯示的測試結果)。 2. 線性 IC 測試器的使用 (1) 以 LEAP ICT-7A 線性 IC 測試器為範例,對 NE555 振盪器做測試。 (2) 測試結果 PASS (填入測試器所顯示的測試結果)。 參、實習項目討論 1. 要判斷 IC 好壞,除了使用 IC 測試器外,還有哪些方法? 答:(1) 以電源供應器及三用電表實際量測各個輸入、輸出端之功能是否正 常。 (2) 以實驗組、對照組之方式,將待測 IC 置換於一正常工作之系統中。 肆、實習心得

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