教学课件 《数字电路基础与实验实训》.ppt

第9章 实 验 实验2 TTL门电路主要参数的测试 3.实验原理 TTL与非门主要参数有：输出高电平电压UOH、输出低电平电压UOL、输入短路电流IIS、输入漏电流IIH、扇出系数NO、开门电平UON、关门电平UOFF等 第9章 实 验 实验2 TTL门电路主要参数的测试 4.实验内容和操作步骤 （1）验证74LS20逻辑功能 与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全“1”得“0”。） 验证74LS20逻辑功能，将结果填入表9-3中。 输入 输出 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 表9-3 74LS20功能表 第9章 实 验 实验2 TTL门电路主要参数的测试 4.实验内容和操作步骤 （2）74LS20主要参数的测试 ①低电平输出电源电流ICCL和高电平输出电源电流ICCH 与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。ICCL是指所有输入端悬空，输出端空载时，电源提供给器件的电流。ICCH是指输出端空截，每个门各有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，电源提供给器件的电流。通常ICCL＞ICCH，它们的大小标志着器件静态功耗的大小。ICCL和ICCH测试电路如图9-10(a)、(b)所示 ，测试结果记入表9-4中。 表9-5 74LS20主要电参数规范 ICCL (mA) ICCH (mA) IiL (mA) IiH (μA) IOL (mA) 第9章 实 验 实验2 TTL门电路主要参数的测试 4.实验内容和操作步骤 ②低电平输入电流IiL和高电平输入电流IiH IiL是指被测输入端接地，其余输入端悬空，输出端空载时，由被测输入端流出的电流值。在多级门电路中，IiL相当于前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流，因此它关系到前级门的灌电流负载能力，即直接影响前级门电路带负载的个数，因此希望IiL小些。 IiH是指被测输入端接高电平，其余输入端接地，输出端空载时，流入被测输入端的电流值。在多级门电路中，它相当于前级门输出高电平时，前级门的拉电流负载，其大小关系到前级门的拉电流负载能力，希望IiH小些。由于IiH较小，需用微安表测试，或免于测试。 IiL与IiH的测试电路如图9-8(c)、(d)所示。测试结果记入表9-4中。 第9章 实 验 实验2 TTL门电路主要参数的测试 4.实验内容和操作步骤 表9-3 74LS20功能表 第9章 实 验 实验2 TTL门电路主要参数的测试 4.实验内容和操作步骤 ③扇出系数NO 扇出系数NO是指门电路能驱动同类门的个数，它是衡量门电路负载能力的一个参数，TTL与非门有两种不同性质的负载，即灌电流负载和拉电流负载，因此有两种扇出系数，即低电平扇出系数NOL和高电平扇出系数NOH。通常IiH＜IiL，则NOH ＞NOL，故常以NOL作为门的扇出系数。 NOL的测试电路如图9-11所示，门的输入端全部悬空，输出端接灌电流负载RL，调节RL使IOL增大，VOL随之增高，当VOL达到VOLm（手册中规定低电平规范值0.4V）时的IOL就是允许灌入的最大负载电流，则 ，通常NOL≥8。 第9章 实 验 实验2 TTL门电路主要参数的测试 4.实验内容和操作步骤 （3）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、阈值电平VT及抗干扰容限VNL、VNH等值。 测试电路如图9-12所示，采用逐点测试法，即调节RW，使vi从0V向高电平变化，逐点测得Vi及VO的对应值，记入表9-6中，并画出电压传输特性曲线图。 第9章 实 验 实验2 TTL门电路主要参数的测试 5.实验报告要求 按照实验内容和操作步骤，完成电路的测试并记录测试数据。 6.问题探究 （1）测量扇出系数NO的原理是什么？为什么只计算输出低电平时的负载电流值，而不考虑输出高电平的负载电流？ （2）根据74LS20电压传输特性曲线图估算输出高电平VOH、输出低电平VOL、关门电平VOFF、开门电平VON分别是多少？ （3）实验中所得ICCL和ICCH为整个器件值，而单个门电路的ICCL和ICCH 是多少？。 第9章 实 验 实验3 组合逻辑电路的设计与测试 1. 实验目的 （1）掌握组合逻辑电路的设计方法。 （2）掌握电路芯片的资料查询和选用方法。 （3）掌握组合逻辑电路的安装及调试方法。 2. 实验设备