数字实验仪器课件

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1、常用集成电路使用规则 一、 TTL集成电路使用规则 （一）插接集成块时，要认清定位标记，不得插反。 （二）电源电压使用范围为+4.5V+5.5V之间，实验中要求使用VCC=+5V。电源极性绝对不允许接错。 （三）闲置输入端处理方法 1.悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验时允许悬空处理。但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。因此，对于接有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。,1,2.直接接电源电压VCC。（也可以串入一只1-10k的固定电阻）或接至某一固定电压（+2.4VV+4.5V

2、）的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端相接。 3.若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。 4.输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。当R680时，输入端相当于逻辑“0”；当R4.7k时，输入端相当于逻辑“1”。对于不同系列的器件，要求的阻值不同。,0,1,5.输出端不允许并联使用（集电极开路门OC和三态输出门电路3S除外）。否则不仅会使电路逻辑功能混乱，并会导致器件损坏。 6.输出端不允许直接接地或直接接+5V电源，否则将损坏器件，有时为了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接VCC，一般取R=35.1k。,0,1,二 、CMOS集成电路使用规

3、则 由于CMOS电路有很高的输入阻抗，这给使用者带来一定的麻烦，即外来的干扰信号很容易在一些悬空的输入端上感应出很高的电压，以至损坏器件，CMOS电路的使用规则如下： （一）VDD接电源正极，VSS接电源负极（通常接地），不得接反。CC400系列的电器允许电压在+3V +18V范围内选择，实验中一般要求使用+5V+12V。 （二）所有输入端一律不准悬空。 闲置输入端的处理方法： a）按照逻辑要求直接接VDD（与非门）或VSS（或非门）。 b）在工作频率不高的电路中，允许输入端并联使用。,0,1,（三）输出端不允许直接与VDD或VSS连接，否则将导致器件损坏。 （四）在装接电路、改变电路连接或插

4、、拔电路时，均应切断电源，严禁带电操作。 （五）焊接、测试和存储时的注意事项： a.电路应存放在导电的容器内，有良好的静电屏蔽。 b.焊接时必须切断电源，电烙铁外壳必须良好接地，或拔下电烙铁，靠其余热焊接。 c.所有的测试仪器必须良好接地。 d.若信号源与CMOS器件使用两组电源供电，应先开CMOS电源；关机时，先关信号源电源，最后才关CMOS电源。,H,0,0,1,主要实验资源及性能特点： 1. 电源： （1）标准三端口电源插座：直接连接外部交流220V，在实验箱内部通过电源转换单元将220V交流电转换为+5V、+12V、-12V直流电压，连接到实验箱主面板。 +12V、+5V、-12V电源

5、在实验箱主面板的左下角，由四个插线孔引出+12V、5V、GND、-12V电压，并设有+12V、5V、-12V电源指示灯，一个4针电源插座便于用户将实验箱直流电源引出作其它外部电路的电源。,两路直流可调电源输出0+12V、0-12V，这二路电源在不用时，可通过相应的开关分别关断；两路+5V、GND、-5V电源，+5V、-5V电源输出设有电源指示 （2）电源开关及保险管：在实验箱后面。 所有直流电源均有短路保护及自动恢复功能。,1,0,2. 信号源： （1）单脉冲1，单脉冲2： 提供二组正、负单次脉冲，由“ ”“ ”插孔与按钮共同组成。当按钮处于“弹出”位置时，“ ”孔输出低电平，“ ”孔输出高电

6、平；按钮按下时，“ ”孔输出高电平，“ ”孔输出低电平。 （2）逻辑笔单元中，2051单片机产生可选频率信号，可选输出脉冲频率为：1Hz、2Hz、10Hz、100Hz、1kHz、10kHz、20kHz、50kHz（通过拨码开关完成频率转换）；输出信号取自“CLOCK”插孔。,1,0,（3）一组可调脉冲输出，由开关和电位器及输出插孔构成，分二档，20Hz2kHz，2kHz200kHz，通过调节电位器可以改变输出信号的频率。 3. 逻辑输入及显示电路： （1）4组10进制BCD码编码开关K1K16，当开关K搬向“L”时，对应的插孔输出低电平，同时对应的逻辑电平指示灯不亮；当开关K搬向“H”时，对应

7、的插孔输出高电平，同时对应的逻辑电平指示灯被点亮。,1,0,（2）16路逻辑电平输入及16位LED显示输出，在实验仪的右上角，由16个插孔及16个发光二极管组成。当在插孔上输入高电平时，相应的发光二极管发光，为逻辑“1”；输入低电平时，发光二极管不亮，为逻辑“0”。 （3）六位七段数码管，用CPLD芯片编程产生译码电路，在D、C、B、A端依次输入已编码的BCD码信号经译码后，直接在七段数码管上显示相应的十进制数。七段数码管在不用时，可通过相应的开关关断。,1,0,（4）逻辑笔单元用来检测逻辑状态，从“LOGIC IN”插孔输入电平。当标有“H”的发光管被点亮时，说明此时输入信号为高电平；当标有

8、“L”的发光管被点亮时，说明此时输入信号为低电平。 （5）编码开关，分别控制四组BCD码输出，当一组开关置于“8”时，对应的一组BCD码输出端的“DCBA”输出为“1000”。 4. 插座及其它器件：略,0,H,集成电路引脚排列及编号,芯片编号,接+5V或+12V电源,接电源地线,H,集成电路引脚图中的“NC”为空脚。,标记端,概述 DS1052E型示波器以优异的技术指标及众多功能特性的完美结合，向用户提供了简单而功能明晰的前面板，以进行所有的基本操作。各通道的标度和位置旋钮提供了直观的操作，完全符合传统仪器的使用习惯，用户不必花大量的时间去学习和熟悉示波器的操作，即可熟练使用。为加速调整，便

9、于测量，用户可直接按AUTO键，立即获得适合的波形显现和档位设置。 除易于使用之外，示波器还具有更快完成测量任务所需要的高性能指标和强大功能。通过1GSa/s的实时采样和25GSa/s的等效采样，可在示波器上观察更快的信号。,DS1052E型双踪示波器,1,强大的触发和分析能力使其易于捕获和分析波形。清晰的液晶显示和数学运算功能，便于用户更快更清晰地观察和分析信号问题。 技术性能 双模拟通道，每通道带宽：50MHz。 高清晰彩色液晶显示系统：320234分辨率。 支持即插即用闪存式USB存储设备以及USB接口打印机，并可通过USB存储设备进行软件升级。 模拟通道的波形亮度可调。 自动波形、状态

10、设置（ AUTO ）。 波形、设置、CSV和位图文件存储以及波形和设置再现。 精细的延迟扫描功能，轻易兼顾波形细节与概貌。 自动测量20种波形参数。,0,1,自动光标跟踪测量功能。 独特的波形录制和回放功能。 内嵌FFT。 实用的数字滤波器，包含LPF，HPF，BPF，BRF。 Pass/Fail检测功能，光电隔离的Pass/Fail输出端口。 多重波形数学运算功能。 独一无二的可变触发灵敏度，适应不同场合下特殊测量要求。 多国语言菜单显示。 弹出式菜单显示，用户操作更方便、直观。 中英文帮助信息显示及支持中英文输入。,0,1,第一章 示波器的初步操作说明 DS1052E示波器向用户提供简单而

11、功能明晰的前面板，以进行基本的操作。面板上包括旋钮和功能按键。显示屏右侧的一列5个灰色按键为菜单操作键（自上而下定义为1号至5号）。通过它们，可以设置当前菜单的不同选项；其它按键为功能键，通过它们，可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。 一、DS1052E前面板控制件位置图及功能（图一）,0,1,0,1,菜单操作键,多功能旋钮,功能按钮,控制按钮,触发控制,水平控制,垂直控制,DS1052E型双踪示波器,0,1,USB接口,信号输入通道,外部 触发输入,校准信号,DS1052E型双踪示波器,0,1,图F1-2 显示界面说明（仅模拟通道打开）,DS1052E型双踪示波器,0,1,DS1

12、052E型双踪示波器,图F1-3 显示界面说明（模拟和数字通道同时打开）,二、探头补偿 在首次将探头与任一输入通道连接时，进行此项调节，使探头与输入通道相配。未经补偿或补偿偏差的探头会导致测量误差或错误。若调整探头补偿，请按如下步骤： 1. 将探头菜单衰减系数设定为10X，将探头上的开关设定为10X，并将示波器探头与通道1连接。如使用探头钩形头，应确保与探头接触紧密。 将探头端部与探头补偿器的信号输出连接器相连，基准导线夹与探头补偿器的地线连接器相连，打开通道1，然后按 AUTO 。,0,1,2. 检查所显示波形的形状。 3. 如必要，用非金属质地的改锥调整探头上的可变电容，直到屏幕显示的波形

13、如上图“补偿正确”。 4. 必要时，重复以上步骤。 三、波形显示的自动设置 DS1052E型数字示波器具有自动设置的功能。根据输入的信号，可自动调整电压倍率、时基、以及触发方式至最好形态显示。应用自动设置要求被测信号的频率大于或等于50Hz，占空比大于1。,0,1,图F1-4 探头补偿调节,使用自动设置： (1)将被测信号连接到信号输入通道。 (2)按下 AUTO 按钮。 四、垂直系统 示波器将自动设置垂直，水平 和触发控制。如需要，可手工调整 这些控制使波形显示达到最佳。 如图F1-5所示，在垂直控制 区（VERTICAL）有一系列按键、 旋钮。下面介绍垂直设置的使用。,0,1,图F1-5

14、垂直控制系统,1. 使用垂直旋钮 在波形窗口居中显示信号。 垂直旋钮 控制信号的垂直显示位置。当转动垂直旋钮 时，指示通道地（GROUND） 的标识跟随波形而上下移动。 测量技巧：如果通道耦合方式为 DC，可以通过观察波形与信号 地之间的差距来快速测量信号的 直流分量。如果耦合方式为AC， 信号里面的直流分量被滤除。这 种方式可以以更高的灵敏度显示 信号的交流分量。,0,1,图F1-5 垂直控制系统,双模拟通道垂直位置恢复到零点快捷键：旋动垂直旋钮 不但可以改变通道的垂直显示位置，更可以通过按下该旋钮作为设置通道垂直显示位置恢复到零点的快捷键。 2. 改变垂直设置，并观察因此导致的状态信息变化

15、。 可以通过波形窗口下方的状态栏显示的信息，确定任何垂直档位的变化。 转动垂直旋钮 改变“Volt/div（伏/格)”垂直档位，可以发现状态栏对应通道的档位显示发生了相应的变化。 按 CH1 、 CH2 、 MATH 、 REF ，屏幕显示对应通道的操作菜单、标志、波形和档位状态信息。按 OFF 按键关闭当前选择的通道。 Coarse/Fine（粗调/微调）快捷键：可通过按下垂直 旋钮作为设置输入通道的粗调/微调状态的快捷键，然后调节该旋钮即可调节粗调/微调垂直档位。,0,1,五、水平系统 如图F1-6所示，在水平控制区 （HORIZONTAL）有一个按键、两个 旋钮。下面介绍水平时基的设置。 1. 使用水平旋钮 改变水平 档位设置，并观察因此导致的状态信息 变化。 转动水平旋钮 改变“s/div （秒/格）”水平档位，可以发现状态栏 对应通道的档位显示发生了相应的变化。 水平扫描速度从5ns至50s，以1-2-5 的 形式步进。,0,1,图F1-6 水平控制系统,0,1,Delayed（延迟扫描）快捷键：水平旋钮不但可以通过转动调整“s/div（秒/格）”，更可以按下切换到延迟扫描状态。 2. 使用水平 旋钮调整信号在波形窗口的水平位置。水平 旋钮控制信号