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實驗九十七 簡單門電路
實驗?zāi)康?
掌握與門電路、或門電路和非門電路的原理。
實驗原理
數(shù)字電路的設(shè)計應(yīng)用中,當(dāng)電路某點(diǎn)的電壓接近于電源電壓時,稱該點(diǎn)為高電平,記為“1”;當(dāng)某點(diǎn)的電壓接近于0時,稱該點(diǎn)為低電平,記為“0”。
數(shù)字電路中,用以完成邏輯變換的電路稱作“門電路”。本實驗介紹“與門電路”、“或門電路”和“非門電路”的原理。
與門電路的邏輯是:當(dāng)輸入端全為“1”時,輸出為“1”;否則,輸出為“0”;
或門電路的邏輯是:當(dāng)輸入端全為“0”時,輸出為“0”;否則,輸出為“1”;
非門電路的
2、邏輯是:當(dāng)輸入端 “0”時,輸出為“1”;當(dāng)輸入端為“1”時,輸出為“0”。
利用二極管的單向?qū)щ娦?,配合限流電阻,就可以?gòu)成“與門電路”、“或門電路”,見原理圖97-1與97-2。
圖97-1 與門電路電原理圖 圖97-2 或門電路電原理圖
利用“三極管共發(fā)射極電路”的輸入、輸出反相特性構(gòu)成“非門電路”,見圖97-3。
圖97-3 非門電路電原理圖
實驗器材
朗威?DISLab、計算機(jī)、朗威?系列電學(xué)實驗板EXB-20、21、22(圖97-4)、學(xué)生電源。
圖97-4 朗威?系列電學(xué)實驗板EXB-20、21、22
實驗過程
3、與數(shù)據(jù)分析
1. 將三只電壓傳感器分別接入數(shù)據(jù)采集器第一、二、三通道;
2. 將電壓傳感器的鱷魚夾分別接入實驗板EXB-20的U1、U2、U3,進(jìn)行與門電路實驗;
3. 通過調(diào)整開關(guān)K1、K2,得到輸入端電平信號(U1、U2)的四種組合:“00”、“01”、“10”、“11”,觀察并記錄輸出端電平信號(U3)變化(圖97-5);
圖97-5 與門電平圖線
4. 電壓傳感器的鱷魚夾分別接入實驗板EXB-21的U1、U2、U3,可進(jìn)行或門電路實驗;
5. 通過調(diào)整開關(guān)K1、K2,得到輸入端電平信號(U4、U5)的四種組合:“00”、“01”、“10”、“11”,觀察并記錄輸出端電平信號(U6)變化(圖97-6);
6. 兩只電壓傳感器的測量夾分別接入實驗板EXB-22的U1、U2可以進(jìn)行非門電路實驗;
7. 通過開關(guān)K,調(diào)整輸入端電平信號U2出現(xiàn)兩種情況:0、1,觀察并輸出端電平信號變化(圖97-7);
圖97-6 或門電平圖線
圖97-7 非門電平圖線
8. 總結(jié)出與門、或門、非門電路的邏輯關(guān)系,并討論其應(yīng)用。