器件实验报告三.docVIP

学生：康小雪 班级：计算机科学与技术 3 班 学号：20090810310 实验名称：实验三 集成门电路测试 一、实验目的： 通过对门电路参数的测试，进一步熟悉万用表和示波器，力争用起来得心应手。了解门电路参数和对应的测量方法（包括静态和动态两种方法） 二、实验内容： 1．静态测试：测试74LS00与非门的下列参数：输出高电平OH、输出低电平OL、空载功耗o、输入短路电流IS、输入漏电流IH、低电平输出电流OL、高电平输出电流OH、开门电平on、关门电平off、阀值电平T、扇出系数o。 2．静态测试74LS00与非门的电压传输特性曲线。 3．动态测试74LS00与非门的电压传输特性，用示波器显示其电压传输曲线，并测量与非门平均传输延迟时间pd。 三．实验环境 数字万用表、通用示波器、数字示波器、计算机电路基础实验箱、函数信号发生器/计数器、文具盒、二输入4与非门、四输入4与非门、二输入4或门。 四、实验电路 1.本实验采用二输入四与非门74LS00，即一块集成块内含有四个相互独立的与非门，每个与非门有两个输入端。其外引排列图图1 74LS00外引排列图TTL门电路的低电平输入电流(输入短路电流)Iis IIL是被测输入端接低电平0.2V、其余输入端悬空时，流经此输入端的电流值。（注：实验中可将输入端接地，这时测得为输入短路电流IIS，IIS≈IIL。实际IIS的数值比IIL的数值约大一点）。在多级门电路中，IIL为前级门输出低电平时，后级门的输入端向前级门灌入的电流，它会影响到前级门输出的低电平值（使输出低电平升高）。 图图IIH IIH是被测输入端接高电平，其余输入端接地，流入被测输入端的电流值（也称输入漏电流IIH）。在多级门电路中，IIH是前级门输出为高电平时，流入后级门输入端的电流，它会影响到前级门输出的高电平值（使高电平降低）。由于IIH较小（IIH 为μA级，而IIＬ 为mA级），用一般万用表难以测出。 图IIH的测试电路图 IOL是指与非门输出为低电平时的电流。 图图IIH IOL是与非门输出为高电平时的电流。 图IOH的测试电路图TTL门电路的电压传输特性 门的输出电压Vo随输入电压Vi而变化的曲线Vo=f（Vi）称为门的电压传输特性，通过它可读得门电路的一些重要参数，如输出高电平VOH、输出低电平VOL、关门电平Voff、开门电平VON等值。测试电路如图3-5所示，采用逐点测试法，即调节Rw，逐点测得Vi及Vo，然后绘成曲线。 图3-5 电压传输特性测试电路 4.与非门动态测试 --加入频率较高的信号（正方波），验证逻辑功能 5. TTL门电路的平均传输延迟时间tpd tpd是衡量门电路开关速度的参数，它意味着门电路在输入脉冲波形的作用下，其输出波形相对于输入波形延迟了多少时间。具体的说，是指输出波形边沿的0.5Um至输入波形对应边沿0.5Um点的时间间隔，如图3-5所示。由于传输延迟时间很短，一般为ns数量级。 图3-5（a）传输延迟特性 图3-5（b）tpd的测试电路 图3-5（a）中的tpdL为导通延迟时间，tpdH为延迟截止时间，平均传输时间为： tpd=(tpdL+tpdH)/2 6. 五．实验数据 1.将1,2接在输入电平信号端，3接在输出电平信号端，当输入为01,10,11时输出为低电平，当输入为00时，输出为高电平。 2. 输入短路电流(低电平输入电流)I 0.225mA 输入漏电流(高电平输入电流)I 0mA 低电平输出电流I -1.48mA 高电平输出电流I 0.60mA 3. Vi 0 1 1.02 1.04 1.08 1.1 1.15 1.17 1.3 Vo 3.47 3.09 2.71 2.5 2.5 2.5 1.4 1.33 0.25 Vi 1.4 1.6 1.8 2 2.4 2.8 3.6 5 Vo 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 4.实验室截图 电压灵敏度：CH1=2.00V CH2=2.00V 电压峰峰值：CH1 2*2.5V=5V CH2 2*2V=4V 时基： Time=200.0us 周期： 200.0us*4.8=960.0us 占空比： CH1 45.83% CH2 45.83% 5.实验室截图 上升沿时： 下降沿时： 6.实验室截图 合成图： 电压灵敏度：CH1=2.00V CH2=2.00V 电压峰峰值：CH1 2*2.5V=5.0V CH2 2*2.0V=4.0V 时基： Time 200.0us 周期：CH1 4.8*200us=960us CH2 4.8*200us