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1、集成电路应用课程实验实验一 4053门电路综合实验学院：物理与信息工程学院专业：电子信息工程年级：2015级姓名：张桢学号：指导老师：许志猛实验一 4053门电路综合实验一、实验目的：1. 掌握当前广泛使用的74/HC/HCT系列CMOS集成电路、包括门电路、反相器、施密特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。2. 掌握4053的逻辑功能，并学会如何用4053设计门电路。3. 掌握多谐振荡器的设计原理，设计和实现一个多谐振荡器，学会选取和 计算元件参数。二、元件和仪器：1. CD4053三2通道数字控制模拟开关2. 万用表3. 示波器4. 电阻、电容三、实验原理：1.CD4053三
2、2通道数字控制模拟开关CD4053是三2通道数字控制模拟开关，有三个独立的数字控制输入端 A、 B、C和INH输入，具有低导通阻抗和低的截止漏电流。幅值为4.520V的数 字信号可控制峰-峰值至20V的数字信号。CD4053的管脚图和功能表如下所示OUT/IN IN/OU rVDo b a ay ax A B CIl61513J211bo91234557 I84053引脚图CD4053真值表 a.一|输入状态INHIBITcBA.接通通道00000001cxt bx, ay0010cxt by, ax0011ex, by, ay0100cy, bx, ax0101cy, bx, ay0110c
3、y, by, ax0111cyr by, ay1A*NONE根据CD4053的逻辑功能，可以由CD4053由4053电路构成如下图所示8 种逻辑门（反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS触发器、一一RS触发器、异或门等）（d）3 M冲离启动）AghjT2.多谐振荡器的设计非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路 。电路 的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压 VT 时，门的输出状态即发生变化。因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电 路中阻容元件的数值。可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器C这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为：Vt(V
4、dd -Vt)T=-RCI n(VddWt)(2Vdd-Vt)当Rs2R时，若：VT=0.5VDD，对于HC和HCU型器件，有T2.2RC对于HCT型器件，有四、实验内容：T2.4RC1. 验证CD4053的逻辑功能,用4053设计门电路,并验证其逻辑功能：(1) 根据实验原理设计如下的反相器电路图：15Z0ZlINHAB4(153GNU(2)在面包板上连接电路CD4053构成反相器电路。(3)验证逻辑功能:测试结果：0为低电平，1为高电平AX01102. 设计多谐振荡器：(1)根据实验原理设计如下的电路图：NTIMk4053构成的RC振荡器(2) 在面包板上连接电路。与其和理论值进行对比：(3) 用示波器观察输出波形，记录输出信号的频率实验记录表格实际值理论值频率F480.8Hz454.5Hz理论值 F= (1/T)(1/2.2RC) = 454.5Hz五、实验总结：通过本次实验，我学习和了解了 CMOS集成芯片的特点，明白了 CMOS集 成芯片在电路设计中的应用。通过运用4053设计门电路，我掌握了 CD4053的 逻辑功能，以及如何用4053设计各种门电路。同时，用设计出来的反相器，搭 成多谐振荡器，我学会了如何选取并计算一个多谐振荡器的元件参数 。
