数电实验 大小比较器

实验十二与非门、加法器、减法器、数码比较器实验一、实验目的1．熟悉TTL与非门工作原理和逻辑功能。

2．熟悉TTL与非门外型和管脚引线排列。

3．握半加器、半减器、全加器、全减器、数码比较器等基本组合逻辑电路的逻辑功能。

4．习利用给定的器件设计、调试组合逻辑电路的方法。

二、实验仪器：实验板（含相关芯片、发光二极管等）1块示波器1台信号发生器1台万用表1只直流电源1台三、实验原理图：其它的电路图，如半加器电路图不赘述。

四、主要芯片及电路真值表：74LS00逻辑功能表输入输出0 0 10 1 11 0 11 1 0半加器逻辑功能 半减器逻辑功能输入 输出A B S C i 0 0 00 1 10 1 0 1 0 111五、 实验内容及步骤：1．TTL 与非门以及数字电路的基础相关知识：首先介绍一下TTL 与非门的基本工作原理，如上图所示，输入端为一个双发射极三极管，而T4/T5作为两个三极管做开关使用。

当A 和B 只要有一个为低电平时，输入端的三极管就会导通，这样T2截至，于是T3,T4导通，而T5截至，所以输出端（T4/T5公共端）输出电压，而电压的大小由于T5不导通，所以应该等于输入VCC ；对于A,B 同时为高电平的状况刚好相反，T4不导通、T5导通，所以输出低电平。

列出真值表可以发现正好是一个与非门，要注意的是上图只是一个基本原理图，实际集成芯片中还有一些辅助电路。

接下来，虽然74LS00的性能测试不做了，但是还是进行介绍。

首先是传输特性的介绍，主要是讲述我们所画的方波都是理想的方波，74LS00的传输特性也是一样，其实在实际电路工作中，与非门电平的转换是需要时间的，而且由于三极管导通截至的特性，可以知道是如书上图的一个传输特性曲线，由于现在的集成电路制造工艺的上升，我们在一般情况下很难测出这条曲线了，所以不再做该实验。

对于扇出系数，在做电子电路系统设计时，只要使用了小规模集成的芯片，就会碰到该问题，对于TTL 集成电路现在一般大约是7个同类门。

实验报告一、 1.实验目的：验证数据选择器的作用2.实验器材：12V直流电源、单刀双掷开关、74HC153数据选择器一片、电压表。

3.实验内容：利用半片数据选择器产生Z=X’Y’W’+X’YW+XY’W+XYW’+XYW这样个逻辑函数式。

原逻辑函数式可转换为：Z=X’(Y’W’)+X(Y’W)+X(YW’)+1(YW)将逻辑式中的Y=A,W=B,X=C;1C0=C’,1C1=1C2=C,1C3=1;如图所示4.实验分析：A、B作为地址输入端，C作为数据输入端，1Y作为数据输出端，1G作为控制端并当为低电平时有效，由Z=X’(Y’W’)+X(Y’W)+X(YW’)+1(YW)函数式可得Y、W来决定输入数据与输出数据的关系，通过此作用来对数据进行选择；X、Y、W三个输入端中的两个决定着另一个的输出，从而达到数据的选择。

二、 1.实验目的：验证加法器2.实验器材: 12V直流电源、单刀双掷开关、74HC283加法器一片、电压表。

3.实验内容:如下图所示，此电路当中当电压表示数为6V时代表高电平记为1，当电压表示数为0V时代表低电平记为0；由此对此加法器进行部分数据统计，以证其正确性。

现统计A（1，2，3，4）、B（5，6，7，8）相等的数相加之和的数据情况，相等的数值的十进制范围为0-54.实验分析：上述表的两个输入端输入高低电平在实验中与计算的结果相一致，说明加法器工作正常并符合二进制加法规则，加法器验证完毕。

三、 1.实验目的：验证数值比较器2.实验器材：12V直流电源、单刀双掷开关、4585BD数值比较器一片、电压表。

(如下图所示)3.实验内容：为验证4585BD数值比较器工作机理，现只输入一位二进制进行比较即A0、B0输入高低电平，通过输入的高低电平与三个电压表的电压显示来验证数值比较器的正确性。

（注：15V代表1,0V代表0）（下图统计在AGTB、ALTB为低电平AEQB为高电平的状态下）4.实验分析：OAGTB代表A0>B0输出、OAEQB代表A0=B0输出、OALTB 代表A0<B0输出，由上图可验证此数值比较器的功能的正确性。

暨南大学本科实验报告专用纸
课程名称电子技术基础成绩评定
实验项目名称数码比较器指导教师
实验项目编号实验项目类型验证型实验地点
学生姓名学号
学院系专业
实验时间年月日午～月日午温度℃湿度一、实验目的
1．设计一个数码比较器，并测试其功能的正确性。

2．测试集成数码比较器7485的逻辑功能。

3．进行一个简单的游戏。

二、实验设备与器件
1．7400型2输入端四与非门1块
2．7486型2输入端四异或门1块
3．7485型4位数码比较器1块
7485管脚图如图2-4-1所示，逻辑功能表见表2-4-1。

表2-4-1 7485逻辑功能表
图2-4-1 7485管脚图
三、实验内容
1．用7400和7486各1块设计1位二进制数比较器
电路框图如图2-4-2所示，其中，A i，B i为2个1位二进制数，A i>B i，A i<B i和A i=B i为3种比较结果。

画出实验用逻辑电路，并将实验结果填入表2-4-2中。

图2-4-2 1位二进制数比较结果
表2-4-2 1位二进制数比较结果
2．4位数码比较器7485功能测试
自拟一个测试7485功能的电路，按表2-4-1检查其功能。

3．猜数游戏
电路如图2-4-3所示。

先由同学甲在测数输入端输入一个0000~1111之间的任意数，再由同学乙从猜数输入端输入所猜的数，由3个发光二极管显示所猜的结果。

当A=B为“1”时，表示猜中。

经过反复操作，总结出又快又准的猜数方法。

图2-4-3。

电子电路中常见的数字比较器问题解析数字比较器是电子电路中常用的一种功能模块，用于比较两个数字信号的大小关系。

在实际应用中，数字比较器经常出现各种问题，如误比较、延时不准确等，本文将对这些问题进行详细解析，并提供解决方案。

I. 误比较问题分析误比较是数字比较器中常见的问题之一，它可能导致输出错误以及系统性能下降。

产生误比较的原因主要有以下几点：1. 输入信号幅值过小：当输入信号的幅值过小时，数字比较器容易误判信号的高低电平，造成误比较。

解决方案是通过适当的放大电路增加输入信号幅值，以确保比较器正常工作。

2. 杂散噪声干扰：数字比较器在工作过程中可能受到来自外部环境的杂散噪声干扰，从而导致误比较。

为了减少这种干扰，可以采用滤波电路来滤除杂散噪声，确保输入信号的稳定性。

3. 工作电压波动：数字比较器对工作电压的要求较高，如果电压存在波动，比较器输出可能不稳定，导致误比较。

解决方法是使用稳压电路或电压稳定器，确保比较器工作电压的稳定性。

II. 延时不准确问题分析数字比较器在进行比较操作时，经常面临延时不准确的问题，这可能导致输出信号的时序性不稳定及系统性能下降。

延时不准确的原因主要有以下几点：1. 电路布线不合理：不合理的电路布线容易引起信号传输延时不一致，进而导致比较器的延时不准确。

合理规划电路布线，缩短信号传输路径，可以有效减少延时不准确的问题。

2. RC电路参数设计不当：在数字比较器电路中，RC电路常用于延时控制，如果RC电路参数设计不当，就会引起延时不准确。

通过严格计算和仿真，合理选择RC电路参数，以满足系统要求。

3. 驱动电路选型不合理：数字比较器的驱动电路选型也会影响延时准确性，如果选用的驱动电路响应速度较慢，就会导致延时不准确。

合理选择驱动电路的响应速度，并与比较器匹配，可以提高延时的准确性。

III. 解决方案针对以上问题，我们可以采取以下解决方案：1. 优化电路设计：合理选择电路元器件，并根据实际需求进行布线和参数设计，以保证数字比较器的稳定性和准确性。

比较器电路实验报告比较器电路实验报告引言：比较器电路是电子电路中常见的一种基本电路，它能够将两个电压进行比较，并输出相应的逻辑信号。

在本次实验中，我们通过搭建比较器电路并对其性能进行测试，进一步探究比较器电路的工作原理和应用。

一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 理解比较器电路的工作原理；2. 掌握比较器电路的搭建方法；3. 测试比较器电路的性能，如输出电压的稳定性和响应时间。

二、实验器材和原理1. 实验器材：- 比较器芯片 LM311；- 电阻、电容等基本元件；- 示波器；- 直流电源。

2. 实验原理：比较器电路的核心是比较器芯片，本次实验中我们使用的是LM311。

该芯片具有高速响应、宽电压范围和较低功耗等特点，适用于各种比较器电路的搭建。

比较器电路的基本原理是将两个输入电压进行比较，并输出相应的逻辑信号。

在实验中，我们将通过改变输入电压的大小和极性，观察比较器的输出变化情况。

三、实验步骤1. 搭建基本比较器电路：根据实验原理，我们将比较器芯片LM311与电阻、电容等元件进行连接，搭建基本的比较器电路。

具体的连线方式可以参考芯片的数据手册。

2. 设置输入电压：通过调节电源的输出电压，我们可以改变输入电压的大小和极性。

在实验中，我们将分别测试正向偏置和反向偏置的情况，并记录输出电压的变化。

3. 测试输出电压的稳定性：在设置好输入电压后，我们将使用示波器测量比较器的输出电压，并观察其稳定性。

通过改变输入电压的大小和频率，我们可以进一步了解比较器在不同工作条件下的表现。

4. 测试比较器的响应时间：在实验中，我们还将测试比较器的响应时间。

通过给比较器输入一个矩形波信号，我们可以观察到输出信号的变化情况，并通过示波器测量响应时间。

四、实验结果与分析根据实验步骤，我们得到了一系列比较器的输出数据。

通过对这些数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 比较器的输出电压与输入电压之间存在一定的阈值差，当输入电压超过或低于该阈值时，输出电压会发生跳变。

比较器原理图比较器是一种常见的集成电路，它用于比较两个输入信号的大小，并输出相应的比较结果。

在数字电路和模拟电路中都有广泛的应用。

比较器的原理图如下所示：（图1，比较器原理图）。

在比较器原理图中，我们可以看到输入端有两个信号输入，分别为A和B。

这两个输入信号经过比较器的比较电路后，输出一个比较结果。

比较结果通常有两种情况，一种是A大于B，另一种是A小于B。

这些比较结果可以通过输出端以数字信号的形式输出，用来驱动其他数字电路的工作。

比较器的工作原理是基于它的比较电路。

比较电路通常由几个比较器和一个输出逻辑电路组成。

输入信号A和B首先经过比较器，比较器将A和B进行比较，并输出比较结果。

比较结果经过输出逻辑电路的处理后，输出相应的数字信号。

这样就实现了输入信号的比较功能。

比较器广泛应用于模拟电路中。

在模拟电路中，比较器可以用来检测信号的大小，实现信号的比较和判断。

比如在电压检测电路中，我们可以使用比较器来比较输入电压和参考电压的大小，从而实现电压的检测和判断。

比较器还可以用于信号的开关控制，根据比较结果来控制信号的开关状态。

在数字电路中，比较器也有着重要的应用。

比较器可以用来实现数字信号的比较和判断，从而控制其他数字电路的工作。

比如在数字信号处理电路中，我们可以使用比较器来比较输入信号和设定的阈值，从而实现信号的判断和处理。

比较器还可以用于数字信号的转换和编码，将模拟信号转换为数字信号。

总的来说，比较器是一种非常重要的集成电路，它可以实现信号的比较和判断，广泛应用于模拟电路和数字电路中。

比较器的原理图如上所示，通过比较电路和输出逻辑电路，实现了输入信号的比较功能。

希望本文对比较器的原理有所帮助，谢谢阅读！。

本科学生设计性实验报告项目组长学号成员专业班级实验项目名称指导教师及职称开课学期至学年学期上课时间年月日实验名称：比较器、全加器的功能测试及其应用实验时间：2015.12小组合作：是○否○小组成员：1、实验目的：掌握集成比较器、全加器74LS85和74LS283的功能测试。

2、实验场地及仪器、设备和材料数据实验箱、74LS85、74LS283、74LS00等。

3、实验思路（实验内容、数据处理方法及实验步骤等）一、实验内容：（1）加法器、比较器、数据选择器功能测试；（2）用门电路设计一个二进制量值比较器，并测试其功能。

（3）用74LS85设计一个八位电子锁电路，并测试其功能。

（4）利用四位集成全加器74LS283设计一个BCD码加法器。

二、实验步骤：1.（1）完成集成比较器74LS85的逻辑功能测试。

下图是74LS85得引脚图和功能表。

（2）完成四位加法器74LS283的逻辑功能测试；下图是74LS283的引脚图和功能示意图。

下图和下表是74LS283功能表。

2.根据比较器的功能用门电路设计出逻辑图如下：二、实验结果与分析本科学生设计性实验报告项目组长学号成员专业班级实验项目名称指导教师及职称开课学期至学年学期上课时间年月日二、实验结果与分析本科学生设计性实验报告项目组长学号成员专业班级实验项目名称指导教师及职称开课学期至学年学期上课时间年月日二、实验结果与分析本科学生设计性实验报告项目组长学号成员专业班级实验项目名称指导教师及职称开课学期至学年学期上课时间年月日二、实验结果与分析本科学生设计性实验报告项目组长学号成员专业班级实验项目名称指导教师及职称开课学期至学年学期上课时间年月日二、实验结果与分析（范文素材和资料部分来自网络，供参考。

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数字电子技术基础课程设计报告书题目：2位数值比较器姓名：班级：指导教师：设计时间：2011年3月— 7月民族大学数学与计算机学院一、背景和编写目的随着时代的进步，社会的发展，科学技术的进步，我们会在很多地方用到比较器，比如，在体育竞技场地对一些选手的成绩进行比较，选出他们中的成绩优异者；我们为了比较一下不同物品的参数，我们可以利用一些科学技术来实现这些功能，使得我们的工作效率得以提高，减少了我们认为的工作量。

本次设计的目的就是通过实践掌握数字电路的分析方法和设计方法，了解了解EDA技术和maxplus2软件并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想。

以数字电子技术基础为指导，通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际，掌握所学的课程知识和基本单元电路的综合设计应用。

通过对比较器的设计，巩固和综合运用所学知识，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。

比较器有2位数比较器，4位数比较器，8位数比较器等多种。

本课程设计就是两位数比较器，可以实现2位二进制数值的比较。

二、EDA和VHDL的介绍EDA技术EDA技术的概念EDA是电子设计自动化(E1echonics Des5p AM•toM60n)的缩写。

由于它是一门刚刚发展起来的新技术，涉及面广，内容丰富，理解各异。

从EDA技术的几个主要方面的内容来看，可以理解为：EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。

EDA技术的特点采用可编程器件，通过设计芯片来实现系统功能。

采用硬件描述语言作为设计输入和库(LibraLy)的引入，由设计者定义器件的内部逻辑和管脚，将原来由电路板设计完成的大部分工作故在芯片的设计中进行。

由于管脚定义的灵活性，大大减轻了电路图设计和电路板设计的工作量和难度，有效增强了设计的灵活性，提高了工作效率。

数字电路比较器设计数字电路比较器（Comparator）是一种常用的电子元件，用于对输入信号进行比较，并输出对应的逻辑值。

比较器设计的目标是实现高速、精确的比较操作。

本文将详细介绍数字电路比较器的基本原理和设计方法。

一、比较器工作原理比较器的基本工作原理是将两个输入信号进行比较，并根据比较结果输出逻辑高或逻辑低。

一般情况下，比较器有两个输入端（称为非反相输入端和反相输入端）和一个输出端。

在比较器中，当非反相输入端的电压大于反相输入端时，输出逻辑高电平；反之，输出逻辑低电平。

比较器一般使用差分放大器结构，通过将输入信号与一个参考电压进行比较，从而确定输出的逻辑电平。

二、比较器设计步骤（以下步骤仅供参考，实际设计可能因具体需求而有所差异）1. 确定比较器的输入电压范围：根据实际应用需求，确定比较器的输入电压范围。

例如，如果需要将模拟信号转换为逻辑电平进行数字处理，那么输入电压范围需要满足模拟信号的幅值范围。

2. 选择比较器的类型：根据实际应用需求，选择适用的比较器类型。

常见的比较器类型包括高速比较器、低功耗比较器、精密比较器等。

不同类型的比较器具有不同的特性和适用场景。

3. 设计差分放大器：差分放大器是比较器的核心部分，用于将输入信号与参考电压进行比较。

根据实际需求，在设计中确定差分放大器的放大倍数、增益以及输入和输出电阻等参数。

4. 设计输出级：根据比较器的输出逻辑电平要求，设计合适的输出电路。

常见的输出电路包括电压跟随器、数字电平转换电路等。

5. 进行仿真和验证：使用电路仿真工具对设计的比较器进行仿真和验证，确保其在各种工作条件下都能正常工作。

可以对输入信号进行多组测试，观察输出结果是否符合预期。

6. 进行实际布局和制造：根据仿真结果，进行实际电路的布局和制造。

在布局过程中，需要考虑电路的抗干扰性能、信号完整性等因素。

三、比较器的应用数字电路比较器在各种电子设备中都有广泛的应用。

以下是比较器的几个常见应用场景：1. A/D转换器：比较器用于将模拟信号转换为数字信号，被广泛应用于A/D转换器中。