数电实验讲义(修改)东华理工大学.doc

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1、个人收集整理勿做商业用途基本原理实验实验一　门电路逻辑功能测试及应用一、实验目的1。熟悉数字电路学习机和双踪示波器的使用方法；2.熟悉门电路的逻辑功能；3。掌握TTL门电路、CMOS门电路功能及外特性的测试方法；4.掌握基本集成逻辑芯片的正确使用与应用.二、实验器材1。数字电路学习机1台2。双踪示波器1台3.万用表1台4。集成芯片74LS00四2输入TTL与非门1片74LS02四2输入TTL或非门1片TC4011四2输入COMS与非门1片5。0～10KΩ电位器1只6。导线若干三、预习要求1。了解数字电路学习机和双踪示波器的使

2、用方法(见附录）；2。熟悉所用集成芯片的引线位置及各引线用途；3.复习门电路工作原理及相应逻辑表达式；4。复习门电路主要特性及参数的意义。四、实验内容及步骤实验前按学习机使用说明书先检查学习机电源是否正常,然后选择实验用的集成芯片，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意VCC及地线不能接错。线接好后经实验指导老师检查无误方可通电实验.实验中改动接线须先断开电源，接好线后再通电实验.1.测试门电路的逻辑功能分别将集成芯片74LS00、TC4011、74LS02插入面包板，接好VCC和地线，输入端接S1~S8（电平开关输出插口

3、)任意两个，输出端接电平显示发光二极管（D1~D8）任意一个，列出各自的真值表，写出逻辑表达式。（集成芯片引脚图见图1—9、图1—10、图1-11）2.TTL门电路（74LS00）主要参数的测试(1）输出高电平VOH与输出低电平VOL的测定。VOH-是指输入端有一个或一个以上为低电平时的输出高电平值,其测试图如图1—1所示.VOL—是指输入端全部接高电平时的输出低电平值，其测试图如图1-2所示。（2）输入短路电流IIS的测定。个人收集整理勿做商业用途IIS—是指输入端有一个接地，其余输入端接高电平(或TTL门输入端的开路）时

4、，流入接地输入端的电流。有时也把VI=0时的输入电流叫输入短路电流IIS.分别按图1—3（a）、(b)所示测量IIS，分析两种情况下测定的IIS值，你认为结果是否合理，为什么？(3)高电平输入电流IIH的测定。IIH—是指输入端有一个接高电平，其余输入端接低电平(接地)时，流入该输入端的电流.图1-1　VOH的测试电路图1—2　VOL的测试电路个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途（a）（b)图1—3　IIS的测量电路分别按图1—4（a）、(b）所示测量IIH，分析两种情况下测定的IIH值是否合理，为什么?个人收集

5、整理勿做商业用途（a）（b)图1—3　IIS的测量电路分别按图1—4（a）、(b）所示测量IIH，分析两种情况下测定的IIH值是否合理，为什么?个人收集整理勿做商业用途（a）（b)图1—4　IIH的测量电路3。电压传输特性的测量(1)TTL与非门的电压传输特性的测试.TTL与非门的电压传输特性测试电路图如图1—5所示，改变电位器W的中心抽头的位置,使输入电压VI按表1—1变化，用万用表测出每个VI对应的VO的大小，填入表1-1中，并在坐标纸上画出电压传输特性曲线。图1—5　电压传输特性测试电路表1-1　TTL与非门的电压传输

6、特性的测试VI（V）0。00。20。40.60.80。91。01。11。21。31。52。02.53.03。5VO（V）（2）CMOS门电路的电压传输特性的测试.将集成芯片按图1-5接线，输入电压VI按表1—2的大小变化,测出对应的VO值的大小，填入表1-2中，并用坐标纸画出电压传输特性曲线。表1—2　CMOS与非门的电压传输特性的测试VI（V）0。00.51。01。41。72.02.32。42。52.62。72。83。04。05.0VO（V）个人收集整理勿做商业用途4。CMOS门电路平均传输时间的测量用一片TC4011按图

7、1—6接线，输入电压VI接学习机上的连续脉冲,选择合适的连续脉冲的频率,用双踪示波器观察并记录输入、输出相位差（记录VI—VO波形），计算每个门的平均传输延迟时间的值。图1-6　CMOS门电路平均传输时间测量电路5.利用逻辑门控制输出（1）利用与非门控制输出。用一片74LS00按图1-7接线，在X输入端输入连续脉冲，在S输入端分别加低电平“0”和高电平“1"时,用示波器分别观察输出端Y的波形，将结果填入表1—3中，讨论S对输出脉冲的控制作用。表1-3　与非门控制输出　　　　输入X输出Y（S=0时）输出Y（S=1时）图1—7　

8、与门控制输出（2）利用或非门控制输出。用一片74LS02按图1—8接线，在X输入端输入连续脉冲时,在S输入端分别加低电平“0"和“1"时,用示波器分别观察输出端Y的波形,将结果填入表1—4中，讨论S对输出脉冲的控制作用。表1—4　或非门控制输出　　　　输入X输出Y（S=0时）输出Y（S=1