數位邏輯實習 實習手冊Ch2教用

1. 2 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用
第 2 章 邏輯實驗儀器之使用
□實 □習 □一 實驗儀器接線方法與測試
壹、重點整理
1. 數位電路中的電壓主要有兩個部分，一個是電源電壓、另一則是數位 IC 的
輸入及輸出電壓。
2. 電源電壓是提供電路工作的動力來源，而 IC 的輸入及輸出電壓則是用來作
邏輯判斷的依據以及輸出判斷結果。
3. TTL的 LS 族系 IC 輸出的高準位電壓為 2.7V～5V、低準位電壓為 0V～0.5V。
4. CMOS 族系的 IC 輸出高、低準位電壓則需視電源電壓而定。
5. 一般數位電路為了能使 TTL 及 CMOS 兩大族的 IC 能夠通用，大部分是使
用 5V 的電源電壓。
6. 為了保護電路通常在使用電源供應器前要設定限流保護。
7. 麵包板是電子實驗接線時最常用的工具，使用時只要將元件及導線插入麵包
板中即可做電路連接，不需要焊接，相當方便。
8. 邏輯測試棒可用來測試邏輯 IC 的輸出狀態。
9. 關於邏輯測試棒的使用，Pulse 是輸入及量測即時的信號，Memory 則是記
錄信號。
10. 正邏輯系統中，邏輯 1 為高準位，邏輯 0 為低準位，負邏輯系統則相反。
11. 要測量 IC 的輸出狀態可於輸出端串聯一個發光二極體，另外也可使用三用
電表或邏輯測試棒來量測。
12. 輸入狀態的控制可分為高態動作及低態動作兩種。
13. 高態動作的電路，當開關閉合時輸入端為高電位，開關開路時輸入端為低電
位，低態動作的電路則相反。

2. 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 3
貳、實習項目
1. 直流電源供應器（獨立模式）
工作圖
▲ 圖 2-1 直流電源供應器（獨立模式）
2. 麵包板接線
工作圖
▲ 圖 2-2 麵包板接線實習工作圖

3. 4 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用
▲ 圖 2-3 實際接線圖
3. 邏輯狀態的輸出測試
(1) 工作圖
▲ 圖 2-4 以邏輯探棒測試輸出端的狀態
(2) 如圖 2-4，以邏輯探棒測試輸出端的狀態，輸出端的狀態為 Lo
（Hi 或 Lo）。

4. 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 5
4. 邏輯狀態的輸入調整
(1) 工作圖
▲ 圖 2-5 實習工作圖
(2) 實習結果
表 2-1 實習項目四輸出結果
指撥開關 LED
開 0
關 1
亮：1 滅：0
參、實習項目討論
1. 為什麼在使用電源供應器前要做限流保護動作？
答：設定輸出的最大電流，以防止電路受到短路或其他原因的大電流而損壞。
2. 請寫出邏輯探棒中，MEM/PULSE 這個開關的作用。
答：若待測信號的脈波，以 PULSE 量測時指示燈會閃爍，以 MEMORY 量
測時指示燈會一直亮。
3. 一般實習課程中，電路的接線方法主要為利用麵包板或是用萬用板焊接，請
比較這兩種接線方法的優缺點，並寫出其各自適用的場合。
答：
優點 缺點 適用場合
麵包板
不需焊接，接線速
度較快。
接線容易鬆脫。
實習課或電路設
計、實驗時使用。
萬用板 接線較牢固。
需要焊接，接線速
度較慢。
實際使用。

5. 6 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用
4. 在 2-1 節的相關知識中曾提到，邏輯電路的電壓可分為電源電壓及 IC 的輸
出、輸入電壓，請寫出實習項目三中，IC 的 1,2,7,14 等腳位各屬於何種電壓？
答：1：輸入電壓。
2：輸出電壓。
7 及 14：電源電壓。
5. 在實習項目三中，電源先經過 1k的電阻後才輸入至 IC 的輸入端，想想看
這麼做的目的為何？
答：限制輸入電流。
6. 實習項目四為高態動作或低態動作，為什麼？
答：高態動作，因指撥開關 OFF 時，74LS04 的輸入端經 1k電阻接地，此
時輸入電壓為 0V；當指撥開關 ON 時，+5V 電源輸入至 74LS04 的輸
入端，此時輸入電壓為 5V。
7. 請試著將實習項目四電路改為低態動作電路。
答：
肆、實習心得

6. 第 2 章 邏輯實驗儀器之使用 7
□實 □習 □二 數位及線性 IC 測試器之使用
壹、重點整理
1. IC 測試器可分為數位 IC 及線性 IC 測試器兩種。
2. 數位 IC 測試器是專門用來測試數位 IC，例如基本邏輯閘、正反器等。
3. 線性 IC 測試器則可測試類比 IC，例如 OPA、555 等。
貳、實習項目
1. 數位 IC 測試器的使用
(1) 以 LEAP ICT-6C 數位 IC 測試器為範例，對 74LS04 數位 IC 做測試。
(2) 測試結果 PASS （填入測試器所顯示的測試結果）。
2. 線性 IC 測試器的使用
(1) 以 LEAP ICT-7A 線性 IC 測試器為範例，對 NE555 振盪器做測試。
(2) 測試結果 PASS （填入測試器所顯示的測試結果）。
參、實習項目討論
1. 要判斷 IC 好壞，除了使用 IC 測試器外，還有哪些方法？
答：(1) 以電源供應器及三用電表實際量測各個輸入、輸出端之功能是否正
常。
(2) 以實驗組、對照組之方式，將待測 IC 置換於一正常工作之系統中。
肆、實習心得