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(实验指导书数字电路
河南财经政法大学
2011 年---2012 年 第 一 学期
院 系: 计算机与信息工程学院
专 业: 计算机科学与技术
课程名称: 数字电路
班 级:
姓 名: 学号:
指导教师:
实验一TTL逻辑门的逻辑功能及主要参数的测试
实验目的
(1)掌握TTL与非门主要参的测试方法;
(2)掌握TTL与非门传输特性的测试方法; 实验仪器
(1)数字实验装置 一台;
(2)示波器 一台;
(3)数字毫伏表 一只;
(4)uA电流表 一只;
(5)74LS00 一片; 实验原理
(一)与非门逻辑功能
二输入端 F=AB
四输入端 F=ABCD
(二)TTL与非门主要参数
1、空载导通电源电流IE1;
IE1是与非门处于开启状态下流过电源的电流,其大小标志着开态门功
耗P1的大小,P1=Vcc IE1。(一般指标:IE1≤10mA)。
空载截止电源电流IE2;
IE2是与非门处于关闭状态下流过电源的电流,其关闭门的功耗P2=Vcc
IE(2)mA)。
输入短路电流Iis:
输入短路电流Iis是被测输入端接,其余输入端悬空时,灌进前级门的
负载电流,,Iis太大将影响前级门的扇出系数(一般指标:Iis≤1.5mA)。
输入漏电流IiH是寄生晶体管效应产生的输入电流。
(一般指标:IiH≤70mA)。
输出高电平VOH;
输出高电平是电路的关态输出电平,即电路输入端有一个以上低电平时
的输出值(一般指标:VOH≥3.2V)。
输出低电平VOL;
输出低电平是电路的开态输出电平,即所有输入端接高电平时的输出电
平值,(一般指标:VOL≤0.35V)。
开门电平VON;
开门电平VON是指输出为额定低电平时的最小输入电平。
(一般指标:VOL≤1.8V)。
关门电平VOFF;
开门电平VOFF是指输出为额定高电平的90%时的输入电平。
(一般指标:VOFF≥0.8V)。
9、平均延迟时间tpd;
平均延迟时间tpd是衡量门电路开关速度的参数,tpd=(tp1+tp2)/(2)tp1:导通延迟时间,tp2:延迟时间,(tpd≤30ns) 实验内容
(一)、与非门的逻辑功能测试;
采用二输入与非门74LS00进行逻辑功能测试。测试结果填入表1-1。
(二)、与非门主要参数测试:电源电压VCC=5V。
1、空载导通电源电流IE1:
1)测试条件:输入端全部悬空,输出端空载。
2)测试电路如图1-1;
A
B
Y
表1-1
图1-1
2、空载截止电源电流IE2:
1)测试条件:任一输入端低电平(0)输出悬空。
2)测试电路如图1-2;
图1-2
3、输入短路电流Iis:
1)测试条件:被测输入端通过电流表接地,其余输入端和输出端悬空。
2)测试电路如图1-3;
图1-3
4、输入端漏电流IiH:
1)测试条件:被测输入端通过电流表接VCC,其余输入端接地。
2)测试电路如图1-4;
图1-4
输出高电平VOH,输出低电平VOL ,开门电平VON与关门电平VOFF的测试:
1)测试条件:测空载传输特性:输出空载,任一输入端接可调电压,其余输入端悬空。
2)测试电路如图1-(5)利用10K电位器调节输入电压值。实测电压传输特性曲线,并从曲线上读出VOH、VOL、VON、VOFF,实测数据填入表1-2中。
图1-5
表1-2
Vi(V)
0.3
0.5
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2.0
Vo(V)
扇出系数N:
1)测试条件:所有输入端悬空。
2)测试电路如图1-6;
图1-6
平均传输延迟时间tpd:
将74LS00其中三个与非门按下图连接构成环形振荡器。
图1-7
该振荡器输出脉冲周期T=2(tpd1+tpd2+tpd3),tpd1=tpd2=tpd(3)tpd=t/(6)t=1/ff,由此计算tpd。
实验报告
(1)整理实验数据,分析实验结果。
(2)列出二输入与非门的真值表。
(3)画出所测与非门的电压传输特性曲线。
(4)根据实验测得的IE1、IE(2)计算与非门的静态平均功耗。
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