數(shù)字電子技術(shù)綜合實訓(xùn)指導(dǎo)書(編輯修改稿)
2024-08-26 06:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 給受控電路加以特定信號，使其正常工作，才能得到所需的信號。3．安裝控制電路?？刂齐娐芬话銥榻M合邏輯電路，對它的裝調(diào)主要是檢驗各邏輯控制門的功能是否正常，可采用給其輸入端接邏輯電平，輸出端接LED管的方法進行調(diào)試?？傠娐方y(tǒng)調(diào)。在主電路與控制電路均完成的情況下，將控制電路與系統(tǒng)主電路中對應(yīng)功能單元聯(lián)接起來，完成總電路的安裝，然后進行總電路的功能測試及調(diào)試。二、數(shù)字電路中常用的檢測方法數(shù)字電路的安裝與調(diào)試是檢驗、修正設(shè)計方案的實踐過程，是應(yīng)用理論知識來解決實踐中各類問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是數(shù)電路設(shè)計者必須掌握的基本技能，而有效的測試方法則是電路正確運行的基本保證。數(shù)字電路常要檢測的內(nèi)容有：集成塊好壞的檢測和系統(tǒng)功能的檢測。1． 數(shù)字集成塊的功能測試在安裝電路之前，對所選用的數(shù)字集成電路，應(yīng)進行邏輯功能檢測，以避免因器件功能不正常增加調(diào)試的困難。(1) 檢測器件功能的方法有如下幾種：① 儀器檢測法?？梢杂靡恍┖唵味鴮嵱玫臄?shù)字集成電路測試儀進行檢測；② 功能實驗檢查法。可自行設(shè)計實驗電路，對集成塊進行邏輯功能測試；③ 替代法?？捎帽粶y器件替代正常工作的數(shù)字電路中的相同器件，若功能保持不變，則說明被測器件是好的。(2) 幾種基本電路的功能實驗檢查法① 集成邏輯門電路靜態(tài)時，在各輸入分別接入不同的電平值，即邏輯“1”接高電平（輸入端通過1kΩ電阻接電源正極，邏輯“0”接低電平（輸入端接地）。用數(shù)字萬用表測量各輸出端的邏輯電平，并分析各邏輯電平值勤是否符合電路的邏輯關(guān)系。動態(tài)測試是指各輸入端分別接入規(guī)定的脈沖信號，用示波器觀測各輸出端的信號，并畫出這些信號的時序波形圖，分析它們之間是否符合電路的邏輯關(guān)系。② 集成觸發(fā)器靜態(tài)時，主要測試觸發(fā)器分析的、置位和翻轉(zhuǎn)功能。動態(tài)時央時種的作用下測試觸發(fā)器的計數(shù)功能，用示波器觀測電路各處波形的變化情況，據(jù)此可以測定輸出、輸入信號之間的分頻關(guān)系、輸出脈沖的上升和下降時間、觸發(fā)靈敏度和抗干擾能力，以及接入不同負(fù)載時嶧輸出波形參數(shù)的影響。測試時，觸發(fā)脈沖的寬度一般要大于數(shù)微秒，且脈沖的上升沿或下降沿要陡。③ 計數(shù)器電路計數(shù)器電路的靜態(tài)測試主要測試電路的復(fù)位、置位功能。動態(tài)測試是指在給定時鐘脈沖輸入情況下一，測試計數(shù)器的輸出端的狀態(tài)是否滿足計數(shù)功能表的要求。測試方法：可用示波器觀測各輸出端的波形(頻率較高時用此方法)，或用發(fā)光二極管測試輸出端的信號(頻率低于50HZ時用此方法)，還可根據(jù)萬用表測試輸出點(頻率低于50HZ時用此方法)，通過指針偏擺的頻率來測試，并畫出輸出端的波形與時鐘脈沖波形的關(guān)系。④ 譯碼顯示電路首先測試數(shù)碼管各筆段工作是否正常，如共陰極的發(fā)光二極管顯示器，可以將陰極接地，再將各筆段通過1kΩ電阻接電源正極，各筆段應(yīng)亮。再將譯碼器的數(shù)據(jù)輸入端依次輸入000~1001，則顯示器對應(yīng)顯示出1~9數(shù)字。譯碼顯示電路常見故障是：數(shù)碼顯示器上某字總是“亮”而不“滅”，可能是譯碼器的輸出幅度不正常或譯碼器的工作不正常。數(shù)碼顯示器上某字總是不“亮”，可能是數(shù)碼管或譯碼器的連接不正確或接觸不良。數(shù)碼管字符顯示模糊，而且不隨輸入信號變化，可能是譯碼的電源電壓不正?；蜻B線不正確或接觸不良。2．系統(tǒng)功能的檢測(1) 觀察法、觀察電路導(dǎo)線有無斷線或短路、插件有無松動、集成塊有無插反、電源電壓是否穩(wěn)定、元件有無異味和發(fā)熱。(2) 信號住入代替法可在某些部分電路中利用信號設(shè)備的信號（可是單步脈沖或者是連續(xù)脈沖）取代自身信號輸入，若電路能正常工作說明電路的信號源的故障，若無法正常工作，則說明此電路有故障。這樣可以縮小故障范圍。(3) 信號尋跡法檢測時，可隨著信號流經(jīng)的路線進行跟蹤檢查，用示波器或發(fā)光二極顯示各信號的情況。檢查的依據(jù)：對于組合邏輯電路，以真值表為依據(jù)；對于時序邏輯電路，則以狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為依據(jù)，對于綜合邏輯電路，可通過設(shè)計前所分析的各信號的波形圖來進行驗證，觀測信號是否正常，從而分析故障的原因。三、數(shù)字電路常見的故障和故障原因數(shù)字電路通常由多個子系統(tǒng)和模塊組成，連線很復(fù)雜。因此，在實際運行過程中出現(xiàn)故障也不可避免的。這不但要求檢查者有較好的電子電路理論基礎(chǔ)，對故障有較強的分析能力，而且還要求掌握檢測故障的方法，迅速找出故障，只有經(jīng)過不斷的實踐，才能做到這一點。1．常見的故障（1）系統(tǒng)故障數(shù)字系統(tǒng)的故障是指一個或多個電子元器件的損壞、接觸不良、導(dǎo)線斷裂與短路、虛焊等原因造成功能錯誤的現(xiàn)象。 對于組合邏輯電路，如不能按真值表的要求工作，就可認(rèn)為電路有故障；對于時序邏輯電路，如不能按狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表工作時，就可認(rèn)為電路有故障。（2）邏輯故障 ① 固定電平故障 指某一點的邏輯電平為一固定電平值的故障。如接地故障，這進故障點的邏輯電平固定在0上。又如電路的某一點和電源短路，這時故障點的電平固定在1上。這一類故障在沒有排除以前，故障點的邏輯電平不會恢復(fù)到正常值。② 橋接故障 橋接故障是由兩根或多根信號線相互短路造成的。主要有兩種類型：一是輸入信號線之間橋接造成的，如異或門兩條輸入信號線的橋接會造成失支異或功能；二是反饋橋接線造成的故障，如輸入線與輸出 線間的橋接、兩個獨立電路的輸入線間橋接或兩個獨立電路的輸出線間橋接等。2．故障的原因（1）設(shè)計時忽視電子元器件的參數(shù)和工作條件。如電源電壓的過高或過低，輕則造成功能錯誤，嚴(yán)重的則造成電子元器件的損壞；不同類型集成電路之間的電平配合；電路動作邊沿選擇錯誤等都會造成故障。此外，大功率器件、電解電容、集成電路質(zhì)量一好也都會造成故障，為此，在使用前應(yīng)對所用元件進行篩選和檢察。（2）安裝布線不當(dāng)。在安裝中出現(xiàn)斷線、橋接（相近導(dǎo)線連在一起造成的短路）、漏線、插錯電子元器件（特別是集成電路的方向錯誤）、閑置輸入端處理不當(dāng)?shù)榷紩鸸收稀﹂e置輸入端的處理：CMOS集成電路閑置輸入端不允許懸空，必須接地可接電源；閑置輸入端要根據(jù)門電路的類型確定其接高電平還是接低電平，如，對于與門和與非門，閑置輸入端就接高電平，對于或門、或非門和與或非門，閑置輸入端應(yīng)接低電平。 （3）接觸不良。如接插件的松動、焊接不良（如虛焊）、接點氧化等。這類故障表現(xiàn)為時有時無，帶有一定的偶發(fā)性。（4）工作環(huán)境惡劣。有些數(shù)字系統(tǒng)有規(guī)定的使用條件和環(huán)境要求，如溫度、濕度、工作時間等。此外使用環(huán)境的電磁干擾超過允許范圍，將數(shù)字信號傳輸線和強干擾源線捆扎線在一起而又沒有采取任何防范措施，都會造成故障。（5）超期使用。電子元器件若超過其使用期限，會進入衰老期，技術(shù)性能會下降。 第四章 數(shù)字電路設(shè)計內(nèi)容及原理簡介設(shè)計題目一 整點報時數(shù)字時鐘設(shè)計要求：1．?dāng)?shù)碼顯示“時”“分”“秒”；2． 以24 小時為周期；3． 具有整點報時功能，從59分50秒開始報時，間隔
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