数字电路实验注意事项及基本要求

《数字电路实验注意事项及基本要求》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字电路实验注意事项及基本要求1.1数字集成电路的分类、特点及注意问题当今，数字电子电路几乎已完全集成化了。因此，充分掌握和正确使用数字集成电路，用以构成数字逻辑系统，就成为数字电子技术的核心内容之一。集成电路按集成度可分为小规模、中规模、大规模和超大规模等。小规模集成电路（SSI）是在一块硅片上制成约1～10个门，通常为逻辑单元电路，如逻辑门、触发器等。中规模集成电路（MSI）的集成度约为10～100门/片，通常是逻辑功能电路，如译码器、数据选择器、计数器、寄存器等。大规模集成电路（LSI）的集成度约为100门/片以上，超大规模（VLSI）约为1000门/片以上，通

2、常是一个小的数字逻辑系统。现已制成规模更大的极大规模集成电路。数字集成电路还可分为双极型电路和单极型电路两种。双极型电路中有代表性的是TTL电路；单极型电路中有代表性的是CMOS电路。国产TTL集成电路的标准系列为CT54/74系列或CT0000系列，其功能和外引线排列与国际54/74系列相同。国产CMOS集成电路主要为CC（CH）4000系列，其功能和外引线排列与国际CD4000系列相对应。高速CMOS系列中，74HC和74HCT系列与TTL74系列相对应，74HC4000系列与CC4000系列相对应。必须正确了解集成电路参数的意义和数值，并按规定使用。特别是必须严

3、格遵守极限参数的限定，因为即使瞬间超出，也会使器件遭受损坏。TTL器件的特点：1．输入端一般有钳位二极管，减少了反射干扰的影响。2．输出电阻低，增强了带容性负载的能力。3．有较大的噪声容限。4．采用+5V的电源供电。为了正常发挥器件的功能，应使器件在推荐的条件下工作，对CT0000系列（74LS系列）器件，主要有：（1）电源电压应4.75～5.25V的范围内。（2）环境温度在00C～700C之间。（3）高电平输入电压VIH>2V，低电平输入电压VSL<0.8V。（4）输出电流应小于最大推荐值（查手册）。（5）工作频率不能高，一般的门和触发器的最高工作频率约30MHZ左

4、右。TTL器件使用注意问题：1．电源电压应严格保持在5V±10%的范围内，过高易损坏器件，过低则不能正常工作，实验中一般采用稳定性好、内阻小的直流稳压电源。使用时，应特别注意电源与地线不能错接，否则会因过大电流而造成器件损坏。2．多余输入端最好不要悬空，虽然悬空相当于高电平，并不能影响与门（与非门）的逻辑功能，但悬空时易受干扰，为此，与门、与非门多余输入端可直接接到Vcc上，或通过一个公用电阻（几千欧）连到Vcc上。若前级驱动能力强，则可将多余输入端与使用端并接；不用的或门、或非门输入端直接接地，与或非门不用的与门输入端至少有一个要直接接地，带有扩展端的门电路，其扩展

5、端不允许直接接电源。若输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态，当R≤680Ω时，输入端相当于逻辑“0”；当R≥4．7KΩ时，输入端相当于逻辑“1”。对于不同系列的器件，要求的阻值不同。3．输出端不允许直接接电源或接地，有时为了使后级电路获得较高的输出电平，允许输出端通过电阻R接至Vcc，一般取R＝3~5.1KΩ；不允许直接并联使用（集电极开路门和三态门除外）。4．应考虑电路的负载能力（即扇出系数），要留有余地，以免影响电路的正常工作。扇出系数可通过查阅器件手册或计算获得。5．在高频工作时，应通过缩短引线、屏蔽干扰源等措施，抑制电流的尖峰干扰。CMOS

6、数字集成电路的特点1．静态功耗低：电源电压VDD=5V的中规模电路的静态功耗小于100μW，从而有利于提高集成度和封装密度，降低成本，减小电源功耗。2．电源电压范围宽：4000系列CMOS电路的电源电压范围为3～18V，从而使选择电源的余地大，电源设计要求低。3．输入阻抗高：正常工作的CMOS集成电路，其输入端保护二极管处于反偏状态，直流输入阻抗可大于100MΩ，在工作频率较高时，应考虑输入电容的影响。4．扇出能力强：在低频工作时，一个输出端可驱动50个以上的CMOS器件的输入端，这主要因为CMOS器件的输入电阻高的缘故。5．抗干扰能力强：CMOS集成电路的电压噪声容

7、限可达电源电压的45%，而且高电平和低电平的噪声容限值基本相等。6．逻辑摆幅大：空载时，输出高电平VOH＞（VDD-0.05V）,输出低电平VOL＜（VSS+0.05V）。CMOS集成电路还有较好的温度稳定性和较强的抗辐射能力。不足之处是，一般CMOS器件的工作速度比TTL集成电路低，功耗随工作频率的升高而显著增大。CMOS器件的输入端和VSS之间接有保护二极管，除了电平变换器等一些接口电路外，输入端和正电源VDD之间也接有保护二极管，因此，在正常运转和焊接CMOS器件时，一般不会因感应电荷而损坏器件。但是，在使用CMOS数字集成电路时，输入信号的低