与非门参数测试与组合逻辑电路测试ppt课件

1、1一、逻辑门电路的主要参数及运用规那一、逻辑门电路的主要参数及运用规那么么二、实验目的二、实验目的2TTLTTL与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数TTLTTL器件的运用规那么器件的运用规那么CMOSCMOS与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数 CMOSCMOS器件的运用规那么器件的运用规那么 3 静态功耗静态功耗PD: PD PD: PD 50 mW 50 mW 输出高电平输出高电平VOH : VOH VOH : VOH 3.5 V 3.5 V，为逻，为逻辑辑1 1 输出低电平输出低电平VOL : VOL VOL : VOL 0.4 V 0.4 V，为逻，为逻辑辑0 0 扇出系数扇出

2、系数NO : NO NO : NO 8 8NO = IOL/IIS NO = IOL/IIS & mA +5V IIS 1k RP 100 +VCC （+5V） + VO0.4V 为合格 mA V & 4 平均传输延迟时间平均传输延迟时间tpd :tpd : 直流噪声容限直流噪声容限VNHVNH和和VNL :VNL :tPLH50%50%50%50%tPHL输入输入同相同相输出输出tpd= tpd= (tPLH+tPHL)/2(tPLH+tPHL)/2 tpd tpd的数值很小，普通为几纳秒至几十纳秒。的数值很小，普通为几纳秒至几十纳秒。指输入端所允许的输入电压变化的极限范围。

3、指输入端所允许的输入电压变化的极限范围。VNH= VSH VNH= VSH VONVONVNL= VOFFVNL= VOFFVSLVSLTTLTTL与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数5电源电压电源电压+VCC: +VCC: 只允许在只允许在+5V+5V10%10%范围内，超范围内，超越该范围能够会损坏器件或使逻辑功能混乱。越该范围能够会损坏器件或使逻辑功能混乱。电源滤波电源滤波 TTL TTL器件的高速切换，会产生电流器件的高速切换，会产生电流跳变，其幅度约跳变，其幅度约4mA4mA5mA5mA。该电流在公共走线。该电流在公共走线上的压降会引起噪声干扰，因此，要尽量缩短上的压降会引起噪声

4、干扰，因此，要尽量缩短地线以减小干扰。可在电源端并接地线以减小干扰。可在电源端并接1 1个个100100F F的的电容作为低频滤涉及电容作为低频滤涉及1 1个个0.010.01F F0.10.1F F的电的电容作为高频滤波。容作为高频滤波。6输出端的衔接输出端的衔接 不允许输出端直接接不允许输出端直接接+5V+5V或接地。或接地。除除OCOC门和三态门和三态(TS)(TS)门外，其它门电路的输出端不允门外，其它门电路的输出端不允许并联运用，否那么，会引起逻辑混乱或损坏器件。许并联运用，否那么，会引起逻辑混乱或损坏器件。输入端的衔接输入端的衔接 输入端串入输入端串入1 1只只1k1k10k10k

5、电阻与电阻与电源衔接或直接接电源电压电源衔接或直接接电源电压+VCC+VCC来获得高电平输入。来获得高电平输入。直接接地为低电平输入。直接接地为低电平输入。 或门、或非门等或门、或非门等TTLTTL电路的多余的输入端不能悬电路的多余的输入端不能悬空，只能接地；空，只能接地； 与门、与非门等与门、与非门等TTLTTL电路的多余输入端可以悬空电路的多余输入端可以悬空( (相当于接高电平相当于接高电平) )，但易遭到外界干扰，可将它们，但易遭到外界干扰，可将它们接接+VCC+VCC或与其它输入端并联运用，输入端并联时，或与其它输入端并联运用，输入端并联时，从信号获取的电流将添加。从信号获取的电流将添

6、加。TTLTTL器件的运用规那么器件的运用规那么7电源电压电源电压+VDD: +VDD+VDD: +VDD普通在普通在+5V+5V+15V+15V范围范围内均可正常任务，并允许动摇内均可正常任务，并允许动摇10%10%。静态功耗静态功耗PD : PD : 约在微瓦量级。约在微瓦量级。输出高电平输出高电平VOH : VOHVDDVOH : VOHVDD 0.5V 0.5V为逻辑为逻辑1 1。 输出低电平输出低电平VOL:VOLVSS+0.5VVOL:VOLVSS+0.5V为逻辑为逻辑0(VSS=0V)0(VSS=0V)。CMOSCMOS与非门电路的主要参数与非门电路的主要参数8l 电源电压电源电

7、压+VDD:+VDD:电源电压不能接反，规定电源电压不能接反，规定+VDD+VDD接电接电源正极，源正极，VSSVSS接电源负极接电源负极( (通常接地通常接地) )。输出端的衔接：输出端不允许直接接输出端的衔接：输出端不允许直接接+VDD+VDD或地，除或地，除三态门外，不允许两个器件的输出端衔接运用。三态门外，不允许两个器件的输出端衔接运用。输入端的衔接：输入信号输入端的衔接：输入信号ViVi应为应为VSSViVDDVSSViVDD，超出，超出该范围会损坏器件内部的维护二极管或绝缘栅极，可该范围会损坏器件内部的维护二极管或绝缘栅极，可在输入端串接一只限流电阻在输入端串接一只限流电阻(10(

8、10100 ) k 100 ) k ； 多余的输入端不能悬空，应按逻辑要求直接接多余的输入端不能悬空，应按逻辑要求直接接+VDD+VDD或或VSS(VSS(地地) )。9学会运用学会运用TTLTTL逻辑电路芯片；逻辑电路芯片；掌握组合逻辑电路的功能测试方法；掌握组合逻辑电路的功能测试方法；学会简单组合电路的设计方法。学会简单组合电路的设计方法。10n丈量丈量TTLTTL与非门输出高、低电平与非门输出高、低电平; ;图图5.16.15.16.1、图、图5.16.25.16.2n丈量门传输延迟时间；图丈量门传输延迟时间；图5.16.5 5.16.5 n丈量丈量TTLTTL与非门电压传输特性与非门电

9、压传输特性; ; 图图5.16.7 5.16.7 n4. OC4. OC门运用实验选做门运用实验选做1 1分；分；n5.5.设计并组装一个设计并组装一个“大小比较器，测试其大小比较器，测试其逻辑功能静态、动态逻辑功能静态、动态 。111. 1. 丈量丈量TTLTTL与非门输出高、低电平与非门输出高、低电平 74LS00空载 下拉负载(拉电流)5.1k下拉负载(拉电流)510上拉负载(灌电流)510VOH VOL 510 Y 1 0 5.1k & Y 1 0 & Y 1 0 & (a) (b) (c) 分别丈量图分别丈量图a a、b b、c c、d d、e e五种情况下五

10、种情况下Y Y的电压值，的电压值，其结果阐明了什么？其结果阐明了什么？ Y 1 510 & Y 1 & (d) (e) +5V 1 1 12n 测试电路-图5.16.5 n 测试方法-光标丈量法2. 2. 丈量门传输延迟时间丈量门传输延迟时间13示波器光标丈量法1415示波器光标丈量法16示波器光标丈量法173. 3. 丈量丈量TTLTTL与非门电压传输特性图与非门电压传输特性图5.16.7 5.16.7 在示波器上用在示波器上用X-YX-Y显示方式察看曲线，并用坐显示方式察看曲线，并用坐标纸描画出特性曲线，在曲线上标出标纸描画出特性曲线，在曲线上标出VOHVOH、VOLVOL

11、、VONVON、VOFFVOFF，计算，计算VNHVNH、VNL VNL 。 & Y 5.1K 示波器示波器 正三角波正三角波 CH2 CH1 500Hz 4V 顺时针调理信号发生器面板上的顺时针调理信号发生器面板上的OFFSETOFFSET旋钮，旋钮，使之输出正三角波。使之输出正三角波。18 vI vO VOH VOL 2.4V 0.4V VOFF VON O 测试要点：测试要点： 首先：察看首先：察看CH1CH1、CH2CH2波形波形 耦合方式为直耦合方式为直流；流； 然后：按然后：按“displaydisplay，菜单中选菜单中选“格式：格式：“YTYT“XYXY ；确定坐标原点

12、；确定坐标原点； 在特性曲线上标出一在特性曲线上标出一切参数切参数 。19n 测试电路-图5.16.11n 确定发光二极管的限流电阻RD和上拉电阻Rn 输入端加正方波1KHz,4V),用示波器察看并记录各点波形。4. OC4. OC门运用实验选做门运用实验选做1 1分分20215. 5. 设计并组装一个能判别一位二进制数设计并组装一个能判别一位二进制数A A与与B B大小的大小的“大小比较器，测试其功能大小比较器，测试其功能 实验报告中，要有设计过程实验报告中，要有设计过程; ; 画出逻辑电路图应标上管脚号画出逻辑电路图应标上管脚号; ; 静态测试：结果记入表静态测试：结果记入表5.16.1;

13、5.16.1; 动态测试：动态测试：A A为为1kHz 1kHz 正方波正方波,B=1,B=1,记录输出记录输出波形。波形。 问题：只需问题：只需2 2片片74LS0074LS00，能否实现？，能否实现？221 1电源电源5V5V核对无误，再接入！核对无误，再接入！2 2输出端不能短路、线与；输出端不能短路、线与；3 3多余输入端处置方法：多余输入端处置方法：TTLTTL与非门、与门：并联、接与非门、与门：并联、接+5V +5V 、悬空、悬空TTLTTL或非门、或门：并联、接地、悬空或非门、或门：并联、接地、悬空CMOSCMOS电路的任何输入端均不能悬空！电路的任何输入端均不能悬空！23141

14、312111234109856774LS00 四 2 输入与非门VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y& 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND141312111234109856774LS04 六反相器VCC 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND111111141312111234109856774LS10 三 3 输入与非门 VCC 1C 1Y 3C 3B 3A 3Y& 1A 1B 2A 2B 2C 2Y GND&141312111234109856774LS20 双 4 输入与非门 VCC 2D 2C NC 2B

15、2A 3Y& 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND&241.记录实验所测得记录实验所测得TTL与非门的主要参数；与非门的主要参数；2.绘制绘制TTL与非门的传输特性曲线，标出有关与非门的传输特性曲线，标出有关参数，算出噪声容限；参数，算出噪声容限；3.写出比较器的设计过程，画出逻辑电路图，写出比较器的设计过程，画出逻辑电路图，记录测试结果；记录测试结果；4. 记录实验过程中出现的缺点或不正常景象，记录实验过程中出现的缺点或不正常景象，分析缘由，阐明处理的方法和过程；分析缘由，阐明处理的方法和过程；5.思索题：思索题： P- 12如何将与非门作为非门运用？如何将与非门作为非门运用？ TTL或非门或门不用的