实验一、常用电子仪器使用和门电路的功能测试

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1、实验一、常用电子仪器使用和门电路的功能测试一、实验目的1.学会使用双迹示波器测试波形。2.学会使用学习机做电子实验。3.掌握门电路的逻辑功能。4.熟悉门电路的输入端负载特性。二、实验仪器设备和器件1.实验仪器1)SXJ—Z2电子技术学习机，TPE-D3Ⅱ多功能数字电路学习机2)SS-7804双迹示波器3)万用表2.实验器件74LS20一块74LS00一块74LS55一块74LS86一块74LS125一块74LS06一块三、实验原理1.TTL门电路输入负载特性：当输入端与地之间接入电阻Ri时（如图1-1.2），因有输入电流Ii流过Ri，

2、会使UIL提高，从而削弱了电路的抗干扰能力。当Ri增大到某一值时，UI会变成高电平，使输出逻辑状态发生变化。而CMOS门电路的输入端几乎不取电流，故其输入端对地加多大的电阻，输入端仍为低电平，输入电平几乎不受输入端电阻的影响，故对于CMOS门电路输出端的状态不会改变，这是CMOS门电路与TTL电路的不同之处。2.TTL电路输入端悬空，相当于逻辑1，所以：1)因为A·1=A，故对于TTL与非门（与门）多余的输入端可以悬空，但悬空易引起干扰，所以应接高电平，或与有用的输入端相连（因A·A=A）,绝对不能接低电平。2)因为A+1=1,故对于

3、TTL或非门（或门）多余的输入端不允许悬空和接高电平，而应接低电平（因A+0=A），或与有用的输入端相连（因A+A=A）。3．CMOS门电路多余的输入端不能悬空，应按逻辑功能的要求接VDD或VSS。4．三态门的输出有三个状态：0状态，1状态和高阻态，高阻态称为1PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com开路状态。利用三态门可以实现总线结构，还可以实现数据的双向传递。三态门之所以能实现总线结构是因为他有一个使能端，当使能端有效时，其能实现门电路的逻辑功能，当使能端无效时，

4、输出为高阻态。多个三态门实现总线结构时，任何时刻只允许一个三态门工作，即只允许一个三态门的使能端有效，可见总线结构中的三态门是分时工作的。5．集电极开路的门，即OC门普通门电路的输出端，在不能保证输出状态完全相同时，输出端不能并联，即“线与”，如图1，这种接法是错误的，若G1输出高电平，G2输出低电平，则有较大的电流流过这两个门的输出级，使门电路损坏。图12PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com采用OC门可实现“线与”，如图：但要注意，在使用OC门时必须在输出端与电

5、源VCC’间加上一个合适的上拉电阻RL，以保证OC门正常工作。3PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com四、实验内容及步骤1.测与非门的逻辑功能（74LS20）①按图1-1接线②测与非门的逻辑功能填入表1，写出函数表达式。图1-1表1输入端(逻辑状态)输出端ABCD电位(V)逻辑状态理论值实验值理论值实验值111101110011000100002.观察与门对脉冲的控制作用:按图1-2(a)(b)接线，用双迹示波器分别观察输入、输出波形，并记录。写出函数表达式。4PD

6、FcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com(a)(b)图1-23．测试与非门输入端负载特性。（74LS00CD4011）按图1-3接线：图1-3①测TTL与非门（74LS00）输入端负载特性。改变电阻Ri的值（由小到大），用电压表观测UI及输出端的逻辑状态（L5）的变化，当输出由高电平变为低电平（L5灯灭）时，测量并记录相应的UI值和电阻Ri值。②测CMOS与非门CD4011的输入负载特性，改变Ri的值（由小到大），用指示灯测输出端的状态。（二）、测与或非门的逻辑功能:①按

7、图2接线②测与或非门的逻辑功能填入表2。写出函数表达式。图2表2输入端(逻辑状态)输出端ABCD电位(V)逻辑状态5PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com理论值实验值理论值实验值110011010011011101010000(三)、测异或门的逻辑功能，填入表3，写出逻辑表达式。表3：输入逻辑状态输出逻辑状态ABY理论值测量值00011011（四）三态门的功能测试及应用①测试三态门的逻辑功能a)测试接线图如图4所示b)A端输入2Hz的方波信号，用电平指示灯观察输出端

8、F1、F2，并将结果填入表1-4中图4表1-4:E控制输入输出6PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.comOEN1=0AF1=EN2=1AF2=1EN1=