电子信息技术专业《数字电子技术实验讲义》

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1、实验十一LSTTL与非门的参数测量一．实验目的了解TTL与非门参数的物理意义和测试方法二．电路介绍与非门是逻辑电路中应用最广的一种门电路，其输入输出之间满足逻辑关系Y=。A、B代表输入变量，Y代表输出变量。了解与非门的参数和测量方法是十分必要的，在数字实验电路中，大都采用低功耗肖特基TTL电路（即LSTTL电路），与非门采用74LS00的二输入端四与非门，逻辑图及外引线排列见下图所示。典型参数：tpd=9.5nsPD=2mw/每门三．实验内容与方法数字集成电路的性能，可以由它的参数来表示。各种参数可以从产品手册中查

2、到，也可以通过专门的仪器测得。下面主要测量与非门的几个主要参数。1．空载导通功耗PON——静态工作、输出为低电平时的功耗，即电源电压VCC和导通电源电流ICCL的乘积。测试电路见图11-1。图11-1PON测试图PON=VCCL╳ICCL=5ICCL532．输入短路电流IIS——任何一个输入端接地时，流经这个输入端的电流（其余输入端悬空或接高电平）。测试电路见图11-2。IIS=mA。图11-2IIS测试图图11-3IIH测试图3．输入漏电流IIH——任何一个输入端接高电平时（其余端接地）的输入电流。测试电路见图1

3、1-3。IIH=μA。4．输入关门电平VOFF及输出高电平VOH——当输出电压为额定输出高电平VOH的90%时，相应的输入电平，称为输入关门电平VOFF。当输入端之中任何一个接低电平时的输出电平为输出高电平VOH。测量电路见图11-4，方法是将电路在一输入端与地之间，接入0.8V电压,其余输入端开路,输出接规定负载RL,测出VOH(RL=VOH/NIIH=3.2/(8╳50)=8KΩ)。由0逐渐增大输入电压,当V0H下降至VOH的90%时,测得输入电压为VOFF。VOFF=（V）。5．输入开门电压VON及输出低电平

4、VOL——使与非门处于导通状态的最低输入高电平称为开门电平VON。当输入端全部为高电平时的输出端电平，称为输出低电平VOL。测量方法如图11-5所示。将输入端接到3.2V（最低输出高电平），输出端接规定负载RL（RL=（VCC—VOL）NIIS=（5—0.3）/8╳1.2╳10-3≈500Ω），测出输出低电平VOL=（V）。然后再由3.2V逐渐降低输入电压，测出使VOL保持不变的最低输入电压，即VON=（V）。图11-4VOFF和VOH测试图图11-5VON和VOL测试图6．扇出系数N——当电路所接负载为同型号的组

5、件时所能带动的最多个数。测量电路见图11-6。逐渐调节RPL，使IL增大至VOL53=0.3V时，读出IL值，N=IL/IIS=。图11-6N测试图图11-7逐点描绘测试图7．电压传输特性曲线——输出电压VO随输入电压VI变化，用一条曲线定量地表示出来。（1）．逐点描绘法。测量电路如图11-7所示。改变RP使VI由小变大，读出相应的VO值，根据曲线特点测出若干点。但在VO由高电平变到低电平的过程中，要多测几个点，以好画曲线。将测量数据填入表中。VI（V）0.51.01.11.21.31.41.51.6VO（V）VI

6、（V）1.71.81.92.02.53.04.05.0VO（V）(2)．用示波器显示曲线。图11-8图示法测试图测量电路如图11-8所示。用一扫描电压作为输入电压，荧光屏上就会扫出一条稳定的电压输出曲线，但要注意输入信号电压的峰值应小于5V（有效值小于3.5V）。53调节示波器，使曲线稳定不动，然后再用电压比较法测出与非门的VOH、VOL、VON和VOFF。与实验内容4、5测量结果作比较。VOH=，VOL=，VON=，VOFF=。8．平均传输延时时间tpd——输出电压对输入电压有一定时间的延时，等于导通时间和截止时

7、间的平均值。测量电路如图11-9所示，采用环形振荡器法测量tpd，用示波器观察由三个与非门组成的环形振荡器输出波形周期，由周期T算出tpd值。T=，tpd=1/6T=。图11-9tpd测试图四．实验报告1．整理实验数据，以表格形式列出参数测试条件与结果。2．根据实验数据，画出传输特性曲线，并与图示法测得的曲线比较分析。3．与标准TTL“与非门”参数比较说明LSTTL“与非门”电路的优点。五．实验设备与器材1．数字电子技术学习机(面包板)2．双踪示波器3．万用表4．74LS0053实验十二门电路一、实验目的熟悉主要门

8、电路的逻辑功能二、电路介绍主要的门电路包括与非门、或非门和与或非门。在数字电路中广泛应用。无论大规模集成电路多么复杂，但内部也还是由这些基本电路构成，因此熟悉它们的功能十分重要。本实验与非门采用74LS20的四输入二与非门；或非门采用74LS02二输入四或非门；与或非门采用74LS54。逻辑图及外引线排列图见下图所示。三．实验内容与方法1．测量与非门的逻辑功