集成逻辑门电路的功能及参数测试.ppt

2010~2011秋冬 集成逻辑门电路的功能及参数测试 3 2 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 熟悉基本逻辑门电路的功能、外部电气特性和逻辑功能的特殊用途 熟悉TTL与非门和MOS或非门的封装及管脚功能 掌握主要参数和静态特性的测试方法，加深对各参数意义的理解 进一步建立信号传输有时间延时的概念 进一步熟悉示波器、函数发生器等仪器的使用 实验目的 3 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 实验设备 数字示波器RIGOL DS1062E-EDU 1台 三用表 1只 低频信号发生器 YB1638 1台 逻揖电路设计实验箱 1台 实验材料（在实验箱上） 两输入与非门74LS00 1片 两输入或非门CD4001 1片 电阻 4.7KΩ电位器 1只 100Ω /1KW 1只 实验设备与材料 4 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 验证74LS00“与非”门的逻辑功能 验证CD4001“或非”门的逻辑功能 测量74LS00逻辑门的传输延迟时间tpd 测量CD4001逻辑门的传输延迟时间tpd 测量74LS00传输特性与开关门电平VON和VOFF 实验任务 5 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 实验原理与电路图 扇出系数 No 输出高电平 VoH 输出低电平 VoL 电压传输特性 关门电平 VOFF 开门电平 VON 噪音容限 平均传输延迟时间 tpd 低电平输入电流 IiL 高电平输入电流 IiH 空载导通功耗 PON 空载截止功耗 POFF 数字集成电路的基本参数： 6 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 扇出系数是数字逻辑器件用来衡量其输出负载能力的一个参数，表征器件的额定输出能力。逻辑器件是二值量化器件，其输出负载能力可折算成驱动多少个同类型逻辑门的数目。在额定输出电压范围内，器件能带动的同型号门的数目称为扇出系数。 扇出系数（负载能力）No 74LS00与非门输入电路 输入A和B为高电平时，T1截止，驱动电流很小 输入A或B为低电平时，T1导通，驱动电流较大 7 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 TTL的扇出驱动只要测量输出端为额定低电平时，输出端能吸收多少电流。一般在输出端电压达到最大允许值（≤ 0.4V）时测量这个电流，它也称作最大灌入电流 IoLmax。将这个电流与低电平输入电流IiL 相除即可获得TTL的 扇出系数 No : No = IoLmax ∕ IiL 74LS00与非门扇出系数测量 最大灌电流IoLmax测量：将输入端A,B悬空或接高电平，调节W使电压表读数为0.4V时，电流表上读数即是IoLmax；也可通过公式 IoLmax = ( VCC − 0.4 ) ∕ ( R + RW ) 计算 然后代入上面的公式计算扇出系数No 8 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 输出高电平VoH是指当输出端为高电平时的电压，一般大于2.4V，它可衡量输出端高电平负载特性 74LS00的VoH是指在输入端接地或低电平时，输出端为高电平并输出400μA电流时测量的输出电平 输出高电平VoH 9 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 输出低电平VoL是指当输出端为低电平时的输出电压，一般小于0.4V，可衡量输出端低电平负载特性 74LS00的VoL是指在输入端接高电平时，输出端为低电平并灌入4mA电流时测量的输出电平 输出低电平VoL 10 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 电压传输特性是指输出电压随输入电压而变化的关系特性。它可以充分显示出门输入输出的逻辑特征，可以反应出二值量化及门开关跃迁是一个连续过渡的过程。 电压传输特性 74LS00的电压传输特性曲线如右图，图中标有四个开关参数 输出高电平VoH 输出低电平VoL 开门电平VON 关门电平VOFF i input o output n noise s source H High L Low 11 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 关门电平VOFF指使输出电压刚好达到输出转折至额定电平值时的最高输入低电平电压 关门电平VOFF 74LS00的VOFF是当输入电压由零逐渐上升、输出电压逐渐下降，当输出电压刚好降到额定最低高电平2.4V时的最高输入低电平电压 i input o output n noise s source H High L Low 12 2018-3-3 集成逻辑门电路的功能及参数测试 开门电平VON指使输出电压刚好达到输出转折跃迁至另一状态额定电平值时的最低输入高电平电压 开门电平VON 在74LS00中是当输入电压由VOFF继续上升，输出电压急剧下降，当输出电压刚好降到额