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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。 评语: 日期:

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