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1、实验一TTL非门电路的制作与调试一、实验目的1、掌握TTL非门电路的基本结构域电路原理;2、掌握分立原件非门电路输入输出电压转移特性、观测其开关电路的波形并计算TTL非门电路延时时间。二、实验仪器GOS-610双踪示波器,YB1603P功率函数信号发生器,数字万用表,电源(5V)。三极管8050四只,电阻130、1、1.6、4各一只,二极管4007一只,可调电阻47一只,跳线两对,导线三根,79cm万用实验板一块三、实验原理由分立元件构成的TTL非门电路原理图、逻辑符号如图一、图二所示。四、实验步骤与结果1、按照图三所示电路图焊接分立元件构成的TTL反相器其中导线1接入5V电源,导线2
2、接地,导线3为信号输入端,挂钩为信号输出端。焊接好后检查电路:(1)检查电路各接点是否正确,焊点处是否有虚焊现象;(2)正确焊接无误后在导线1处接入5V电源、导线2处接地,并将跳线1、跳线2用跳线帽短接;(3)将数字万用表调至20V电压测量档测试导线3处电压,同时调节可调电阻,直至导线3处电压降至0V,此时测试输出端挂钩处电压,正常情况下为4.3V~5V。再调节可调电阻在掉线3处电压升至5V,测试输出端挂钩处电压,观测是否为0V~0.3V;(4)若第三步测试正常说明电路焊接成功,可进行后续实验,否则再次检查电路。现象:在接入5V电源到TTL反相器输入端时,用数字万用表测得输出端电压为0
3、V,及说明电路焊接的正确无误。1、测量TTL反相器的电压传输特性实验步骤:(1)掉线1处接入5V电源、导线2处接地、将跳线1、跳线2用跳线帽短接,此时相当于可调电阻为三极管射极输入0V~5V的可调电源;(2)用数字万用表测试挂钩处的输出电压随跳线2处的输入电压的变化情况,记录多组成对的电压数据,电压数据范围为0V~5V,测试图像如图:测试数据填入表一。(V)0.10.20.30.50.60.80.9(V)4.474.424.584.624.734.264.04(V)1.01.071.11.161.201.261.30(V)3.853.693.513.243.042.782.54(V)1
4、.321.341.351.371.381.401.60(V)1.780.690.240.0770.0030.0030.007(V)2.22.93.13.74.14.85.0(V)0.010.010.010.010.010.010.01表一(3)根据测量数据绘制TTL反相器的电压传输特性曲线,这条曲线在二维直角坐标系中绘制的图像,其中横轴为输入电压,纵轴为输出电压,图像轴坐标中、的步进值为0.1V,范围均为0V~5V。用Matlab仿真:程序为:dataVi=[0.1,0.2,0.3,0.5,0.6,0.8,0.9,1,1.07,1.1,1.16,1.2,1.26,1.3,1.32,1.
5、34,1.35,1.37,1.38,1.4,1.6,2.2,2.9,3.1,3.7,4.1,4.8,5.0];dataVo=[4.47,4.42,4.58,4.62,4.73,4.26,4.04,3.85,3.69,3.51,3.24,3.04,2.78,2.54,1.78,0.69,0.24,0.077,0.003,0.003,0.007,0.01,0.01,0.01,0.01,0.01,0.01,0.01];plot(dataVi,dataVo,’*’)测试图像为:3、观测TTL反相器的输出延时时间测量电路如图四所示:实验步骤:(1)校准GOS-610双踪示波器;(1)打开YB16
6、03P功率函数信号发生器电源,在波形选择模块处选择输出波形为方波,找到输出频率选择按钮,选择输出频率为30KHz,找到输出电平调节旋钮调整输出信号电平为5V;(2)将功率函数信号发生器TTL/CMOS信号输出与双踪示波器X哦那个到的信号输入接口用信号传输电缆连接,调整示波器至可观测到稳定的方波信号;(3)TTL反相器电路的导线1处接入5V电源、导线2处接地,并将跳线1和跳线2处的跳线帽断开,并将导线3接入功率函数信号发生器TTL/CMOS信号输出接口,最后将双踪示波器的Y通道接上信号测试线,测试线可接在TTL反相器电路的输出端挂钩处;(4)功率函数信号发生器,TTL反相器电路,YB16
7、03P功率函数信号发生器共地。测试出的图像如图所示: