表1 74LS147功能表 输入信号幅值(V) 74LS147输入信号电平 74LS147输出信号电平 显示数 I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1.2 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 2 1.4 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 3 1.6 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 4 1.8 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 5 2 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 6 2.2 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 7 2.4 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 8 ≥2.6 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 9 表2 74LS48功能表 输入信号幅值(V) 74LS48输入信号电平 74LS48输出信号电平 显示数 D C B A QA QB QC QD QE QF QG 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1.2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 1.4 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 1.6 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 1.8 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 2 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6 2.2 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 2.4 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 ≥2.6 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9 3)74LS147输入电平测试
电路中各器件的引脚电平可由仿真时的标注直接读出。若想测试某引脚电压,可在该引脚处直接加电压探针,点击仿真后,可直接显示该处电压。图6为显示7时74LS147各输入端电压。
图6 电压探针测试输入电压
4)改变信号幅值范围测试
该电路测试输入信号的最低值为0.9V,超过2.6V则均显示9,若提高信号的最低显示值,可通过改变LM3914的外电路实现。例如将LM3914的8脚和7脚之间电阻R11的阻值由5.1k改为10k,则测试输入信号最低值为1.3V,超过4.1V显示9。具体显示如表3所示。
表3 输入信号幅值与显示值关系表 输入信号幅值(V) 1.2-1.5 1.6-1.9 2-2.2 2.3-2.5 2.6-2.9 3-3.3 3.4-3.7 3.8-4 ≥4.1 数码管显示数值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2.4数据分析
经过以上电路的仿真测试,由表1和表3可以看出:随着输入信号的变化,输出端显示会发生变化,能实现电平变化的显示。由表2及表3可以看出:仿真电路可以很方便的显示各输入、输出端的高低电平,很容易使学生理解编码器、译码器的功能。以上相关表格,可通过让学生自行绘制电路、自行仿真测试进行填写并分析,代替了真实电路的制作。
3 结束语
利用PROTUES仿真软件仿真电路进行教学,基本能够模仿电路的真实测试结果。在教学做一体化的教学要求下,很多学校对学生制作电路的成本都有很多顾虑。尤其是欠发达地区,教学资源、设备等投入不足,导致一些课程无法真正实现教学做一体的教学,仿真教学为我们提供了一个实训平台。采用仿真教学不仅解决了教学耗材不足的问题,而且能够在平时的教学中,使学生掌握应用仿真软件的能力,可以很方便的对电路进行调试分析。但在整个课程的教学中仿真软件教学不能完全取代实际电路的制作,两者结合的教学效果是最佳的。
[1] 张凤良.数字式声音电平显示器[J],电声技术,1992(1).46-47页
[2] 刘守义,钟苏.数字电子技术基础[M].北京:清华大学出版社,2008. 77-92页