《电路与数字逻辑设计实践》教学计划
2007~2008学年第二、三学期
一、基本情况:
1. 总 学 时: 48(数电)+16(电路)学时
2. 学时比例: 1(课内): 1.5(课外)
3. 学 分: 1.5 学分
4. 适用范围: 2006级电类及物理系全体学生
5. 先修课程: 高等数学、物理、电路分析、数字逻辑电路
6. 时 间: 2007.10~2008.3
二、内容
1、 基本实验技能的强化训练;
2、 各种设计型实验;
3、 综合型电路的设计与实验;
4、EDA教学、计算机辅助设计和电子设计自动化的初步方法。
三、教学方式与基本要求
1、 以《电路与数字逻辑设计实践》(王尧主编 南京 东南大学出版社,2000.3)为基本教材,采用开放式实验教学模式。学生进入实验室前,必须做好预习工作,预习内容为:实验原理及实验电路,实验内容方法及仪器、注意事项,撰写实验预习报告并由值班教师随机抽查。
2、 学生独立完成实验,每组一人,学生应认真记录波形、曲线、数据,课后独立规范地完成实验报告,严禁抄袭,按时交实验报告。
3、 培养学生创造精神,鼓励学生设计新的实验电路、实验方法。
四、教学内容安排:
1、示波器、函数发生器和交流毫伏表(台式数字万用表)的使用(3学时)(第6周)
预备知识点:(1)示波器探头的作用,是否任何情况下均可用开路线代替;(2)脉冲信号上升沿时间基本概念及计算公式;脉冲宽度,高、低电平概念及测量方法;(3)相位差的测量方法(多种)。
实验内容:3.(1)(4)
2、用SSI设计组合电路(3学时)(第6、7周)
实验内容:1. 3. 4.必做 5.选做
注意:1)要求学生掌握如何利用手中的万用表检查电路故障。如电源、地接否,正确否。利用逻辑关系检查电路连接正确与否,集成块好坏等。
2)内容1第一周完成并验收,内容3. 4.第7周完成。
3、 用Multisim完成第三篇的实验一:网络定理(EDA实验)(3学时)(第7周)
4、受控源特性的研究(3学时)(第8周)
预备知识点:正负电源接法,受控源概念,理论计算图1-3-4从2、2’两端看入的戴维南等效电路参数Uoc和Ro。
实验内容:2.和3.必做
注意:
1.将741及周边电阻R1、Rf及R一起作为一个黑匣子来考虑,,只要知道输入Vi控制输出Vo的控制规律即可;
2.测量点选6个点左右,但必须保证测量点中有正、负转折点,转折点后应测一数据,作出完整的波形曲线。
5、 三态门和OC门的研究(3学时)(第9周)
预备知识点:三态门、OC门与普通TTL门的区别,线与概念
实验内容:1、本实验1.2.3必做 要求做两路即可,即数据输入D1、D2,控制输入C1、C2。记录数据时,应较详细地记录D为1、0时,输出分别是多少。
2、动态验证时,只做用示波器的DC耦合方式测量。AC耦合方式不做。
注意:
1. (1)OC门必须接上拉电阻;
(2)OC门输出与上拉电阻上的电源Ec有关,但Vcc始终为5V不变;
(3)三态电路用于单向总线方式时,要求只有需要传输信息的那个三态门处于使能状态(EN=1),其余各门皆处于禁止状态(EN=0),否则会出现与普通TTL门线与运用时同样的问题,是绝对不允许的。
2.内容3当电源Ec从+5V改为+10V时,OC门电源电压Vcc仍为+5V不变,有学生可能一开始Ec、Vcc是接在一起的,此时应分开接。
6、MSI组合功能件的应用(3学时)(第10周)
实验内容:1)2. 4.必做
2)搭试一个简单的电路来观察冒险现象,如下图,输入信号取2MHz
7、集成触发器(3小时)(第11周)
实验内容:3. 4. 必做
注意:(1) 触发器输入端不允许有悬空,作为高电平,应直接接至+5V电源;
(2)内容3中,要求学生掌握用示波器观察多个波形的方法;
(3)鼓励学生用微动开关,但要注意防止用微动开关时,电源与地短路。微动开关推荐使用方法如下:
若由常通点引出,则提供的是正脉冲,若由常断点引出则提供的是负脉冲,设计时要注意。
(4)不能照搬书中的例子,要自己设计。
8、MSI时序功能件的应用(6学时)(第12、13周)
实验内容:1. 2.必做
注意: (1)本次实验用74LS90芯片代替79LS160。
(2)此次实验的波形要注意观察
① 对60进制的“分时钟”来说,可将个位10进制与十位6进制分别观察;
② 对24进制的小时来说,只能观察24进制。
(3)内容1第12周完成,内容2第十三周完成。
(4)本次实验需要验收。
9、交流阻抗参数的测量和功率因素的改善(3学时)
实验内容:全部必做
注意:(1) 所有强电实验均须遵守“先接线,检查无误后通电。先断电,后拆线”的原则。
(2)内容2中当Z1+Z2和Z1∥Z2时,应先分别判断两种情况下电路是呈现容性还是感性,然后完成表格中的计算参数,而不能将所有表格均填上数据。
10、 三相电路的研究(3学时)
实验内容:全部必做
11、用Multisim完成第三篇的实验三:电路频率特性的研究(EDA实验)(4学时)(第15周)
12、第三篇中的实验五:在系统可编程技术(ISP)入门 完成七人表决器设计下载(EDA实验)(4学时)(下学期)
注意:实验所用软件为Quartus Ⅱ,其操作使用方法见中心主页补充资料。
13、第三篇中的实验七:用层次化设计方法设计简易数字钟(EDA实验)(4学时)(下学期)
注意:实验所用软件为Quartus Ⅱ,其操作使用方法见中心主页补充资料。
14、综合实验:十字路口交通灯控制电路,设计要求见课本78页(选做)
15、考核(第16周)
注:
(1)16系实验4:受控源实验不做;
(2)除16系外,其他系实验10:三相电路实验不做;
(3)实验8:MSI时序电路需要验收,验收内容为1. 2.中任选一项,同时提问操作方面有关问题。必须本班带班老师验收。两周内验收完毕
(4)实验9、10为强电实验,强电实验是重新安排实验时间在强电实验室完成,不在开放时间内完成,请注意安排通知;有强电实验安排的周次,可不做开放实验,后面的实验内容顺延一周进行。
(5)鼓励完成综合实验内容;
(6)如果课件内容与教学安排有不符的地方一律以教学安排为准;
(7)实验1、2合写一份实验报告。
成绩考核方法:
1.平时 30%
2.MSI时序电路验收 30%
3.期末考试 40%
电工电子实验中心
2007-9-24