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子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

实验一:TTL门电路外部特性的实验研究

一、实验目的

（1）掌握TTL与非门电路主要的外部特性参数意义,掌握其测试原理。

（2）掌握TTL基本门电路的使用方法。

（3）理解V和V的物理意义。

iLiH

（4）理解0和1的物理意义。

二、实验原理

电压传输特性

电压传输特性是研究输出电压UO对输入电压UI变化的响应。通过研究门电路的电压传

输特性,还可以从曲线中直接读出几个门电路的重要参数:

(1)阀值电压UT:指传输特性曲线的转折区所对应的输入电压,也称门槛电压。UT是决定与非

门电路工作状态的关键值。UI＞UT时,门输出低电平UOL,UI＜UT时门输出高电平UOH。

(2)关门电压UOFF:在保证输出为额定高电平90％条件下,允许的最大输入低电平值。

(3)开门电压UON:在保证输出为额定低电平时,所允许的最小输入高电平值。

(4)低电平噪声容限UNL：在保证输出高电平不低于额定值的90％的前提下,允许叠加在输入

低电平的噪声。UNL＝UOFF－UIL。

(5)高电平噪声容限UNH：在保证输出低电平的前提下,允许叠加在输入高电平的噪声。UNH

=UIH－UON。噪声容限是用来说明门电路抗干扰能力的参数,噪声容限越大,则抗干扰能

力越强。

电压传输特性曲线测试电路如图1所示。图中输入电压UI变化范围为0V～4.6V,输出端

接直流电压表。调节10kΩ的可变电阻Rw变输入电压UI,即可得到相应的UO。测试时可

用示波器X-Y方式直接测试出特性曲线,也可以采用逐点测试法,在方格纸上描绘出曲

线。测得的UO=f（UI）的曲线如图2所示。

子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

图1测试电路图2电压传输特性曲线

（1）从电压传输曲线可以得出以下几点结论:

（2）AB段为截止区,输入电压UI0.6V,与之相对应的输出电压UO=3.6V,UO的逻

辑表现为“1”。

（3）BC段为线性区,输入电压在0.6VUI1.3V,对应UO的输出线性下降,UO的逻

辑不能确定。

CD段为转折区,转折区中间位置对应的输入电压称为阀值电压UT,UT的典型值通常

为1.4V。

DE段为饱和区,输入电压UIUT。在常规的使用中,应该避免输入电压0.6V-1.3V间

以造成输出逻辑的不确定。

三、实验内容和方法

3.1实验前准备

（1）参数手册的理解

阅读74LS04数据手册,了解引脚关系及供电电压等相关参数。例:14号脚为电源引脚

子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

图1074LS04引脚关系

表174LS04参数手册的非门分布

非门号输入引脚号输出引脚号

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