实验一逻辑门电路的逻辑功能与性能参数测试

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1、实验一逻辑门电路的逻辑功能与性能参数测试一、实验目的1．熟悉数字万用表、示波器和数字电路基础实验箱的使用；2．掌握TTL和CMOS与门主要参数的测试方法；3．了解门电路的电压传输特性的测试方法；4．掌握74LS00与非门、74LS02或非门、74136异或门、74LS125三态门和CC4011门电路的逻辑功能；5．掌握三态门的逻辑功能。2012-3-20实验一与非门测试二、预习要求1．了解TTL和CMOS与非门主要参数的定义和意义。2．熟悉各测试电路，了解测试原理及测试方法。3．熟悉74LS00、74LS02、74136、74LS125和CC

2、4011的外引线排列。4．画实验电路和实验数据表格。2012-3-20三、实验内容与要求1、测量TTL与非门的主要参数（1）输出高电平VOH测试（图1.1）（2）输出低电平VOL测试（图1.2）图1.12012-3-20空载带载(5.1K)带载(510)VOHVOLTTL与非门的电源电压只能是+5VTTL与非门多余输入端处理：接+5V、并联、悬空。（3）输入短路IIS测试（图1.3）mAIIS图1.32012-3-20（4）扇出系数N的测试（图1.4）VmARP510Ω100Ω+-Vo≤0.4V为合格图1.4N＝IOL/IIS>8为合格。20

3、12-3-202.测量TTL与非门的电压传输特性(选做）在示波器上用X-Y显示方式观察曲线，并用坐标纸描绘出特性曲线，在曲线上标出VOH、VOL、VON、VOFF，计算VNH、VNL。如图1.5所示。如图1.52012-3-20测试要点：1、首先：观察Vi、VO波形（直流耦合方式）。2、示波器作为“X/Y”显示方式。3、找到电压传输特性的坐标原点。4、画出特性曲线并标上出所有参数。如何找“X、Y”轴坐标原点？2012-3-203.与非门的逻辑功能要求：按与非门真值表逐项验证即可4.CMOS与非门的测试表1.1TTL与非门功能表(1)输出高电平

4、VOH输出高电平VOH是指在规定的电源电压(例如5V)下，输出端开路时的输出高电平．通常VOH≈VDD。(2)输出低电平VOL输出低电平VOＬ是指在规定的电源电压(例如5V)下，输出端开路时的输出低电平．通常VOＬ≈０。(3)验证CC4011的逻辑功能（表格自列）2012-3-20将其中任一输入端接地，其余输入端接高电平时测VOH；输入端全部接高电平时测VOＬ。如图1.6所示。V+-VOVSSCMOS图1.62012-3-206、CMOS与非门的电压传输特性（选做）CMOS与非门的电压传输特性是指与非门输出电压　随输入电压　而变化的曲线。这个

5、特性曲线很接近理想的电压传输特性，是目前其它任何逻辑电路都比不上的，电压传输特性曲线如图1.7所示。CMOS与非门的电压传输特性曲线测试方法与TTL与非门的电压传输特性曲线测试方法基本一样．只是将不用的输入端接到电源＋VDD上即可，不得悬空。测试电路如图1.8所示。2012-3-20从特性曲线上可知，CMOS与非门输出的高电接近电源电压VDD，输出低电平接近０V。VT为CMOS与非门的转换电压，也称阈值电压，即当输入电压　　超过VT时，输出为低电平；当输入电压　　低于VT时，输出为高电平．如果的参数完全对称，阈值电压VT≈图1.8CMOS与非

6、门电压传输特性曲线测试电路图1.7CMOS与非门电压传输特性曲线2012-3-207、验证74LS02或非门和74136四异或门的逻辑功能（表格自列）8、验证74LS125的逻辑功能。2012-3-20五、实验注意事项1、TTL与非门不用的输入端不能接低电平。2、TTL与非门的输出端不能直接接+5V或地，也不能与其它输出端并联。3、CMOS门的电源电压为3～18V，4、CMOS与非门不用的输入端不能悬空，应按逻辑功能接高电平VDD或低电平VSS。四、实验报告要求2012-3-20六、思考题1、TTL与非门和CMOS与非门有何异同点？2、如何将

7、与非门作为非门使用？3、TTL或非门（或门）不用的输入端应如何处理？2012-3-20