数字电子技术实验
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1.2.1 数字电路实验的基本过程

数字电路实验的基本过程,应包括:确定实验内容、预习(设计性和综合性实验要求事先设计好电路,包括设计原理图和PCB)、选定最佳的实验方法(是否需要仿真等)、拟出较好的实验步骤、合理选择仪器设备和元器件、进行连接安装和调试,最后写出完整的实验报告。

1.实验预习

认真预习是做好实验的关键。在每次实验前首先要认真复习有关实验的基本原理(对于验证性实验,要熟悉相关电路的工作原理;对于设计性实验,要设计出符合题目要求的原理图,并进一步画出电路接线图,为进入实验室做好充分准备),撰写预习报告,有疑问的地方要主动通过查资料、讨论或咨询他人等方式解决掉,不要等到实验课开始后再处理。另外,实验前对如何着手实验一定要做到心中有数(是否需要用仿真软件对所预习的实验内容进行仿真验证、如何调试和测试等)。预习报告内容应包括如下内容。

1)绘出设计好的实验电路图,该图应该是逻辑图和连线图的混合,既便于连接线,又反映电路原理,并在图上标出器件型号、使用的引脚号及元件数值,必要时还要用文字说明。

2)拟定实验方法和步骤。

3)拟好记录实验数据的表格,并记录预习的理论值。

4)列出元器件清单。

2.实验记录

到了实验室,可以先大致判断一下,所有的工具及设备是否符合要求,如没有问题,可考虑整体电路的布局问题,通常情况,我们主张把电路进行分模块搭接、调试,大致分成三部分:信号输入部分、数据处理部分、信号输出部分。

电路开始工作后,要认真进行实验数据的记录,并与理论值进行比较。若有出入要认真分析原因;若不正确,则要认真进行调试和测试,分析原因并力争最终解决掉。实验记录应包括如下内容。

1)实验任务、名称及内容。

2)实验数据以及实验中出现的有意义的现象。

3)记录波形时,应注意输入、输出波形的时间相位关系,在坐标中上下对齐。

4)实验中实际使用的仪器型号和编号以及元器件使用情况。

3.实验报告

实验报告是培养学生科学实验的总结能力和分析思维能力的有效手段,也是一项重要的基本功训练,它能很好地巩固实验成果,加深对基本理论的认识和理解,从而进一步提高心智、扩大知识面。实验报告基本要求是:文字简洁,内容清楚,图表工整。

报告内容应包括实验目的、实验内容和结果、实验使用仪器和元器件以及分析讨论等,其中实验内容和结果是报告的主要部分,它应包括实际完成的全部实验,并且要按实验任务逐个书写,每个实验任务应有如下内容。

1)实验课题的框图、逻辑图(或测试电路)、状态图、真值表以及文字说明等,对于设计性课题,还应有整个设计过程和关键的设计技巧说明。

2)实验记录和经过整理的数据、表格、曲线和波形图,其中曲线和波形图应利用三角板、曲线板等工具尽可能准确地描绘在坐标纸上。

3)实验结果分析、讨论及结论。对讨论的范围,没有严格要求,一般应对重要的实验现象、结论加以讨论,以便进一步加深理解,此外,对实验中的异常现象,可做一些简要说明,实验中有何收获,讨论一下电路的功能是否可以进行改进,存在哪些问题等。