数字电路与逻辑设计实验指导书

1、一、实验目的1.掌握TTL、HCT和HC器件的传输特性。 2.掌握万用表的使用方法。二、实验所用器件和仪表1.六反相器74LS04 1片2.六反相器74HC04 1片3.六反相器74HCT04 1片4.万用表 1块1三、实验说明 与非门的输出电压Vo与输入电压Vi的关系Vo = f(Vi)叫做电压传输特性，也称电压转移特性。它可以用一条曲线表示，叫做电压传输特性曲线。从传输特性曲线可以求出非门的下列有用参数: 输出高电平(VOH) 输出低电平(VOL)输入高电平(VIH)输入低电平(VIL)门槛电压(VT)2四、实验内容1.测试TTL器件74LS04一个非门的传输特性。2.测试HC器件74HC

2、04一个非门的传输特性。3.测试HCT器件74HCT04一个非门的传输特性。3五、实验提示1.注意被测器件的引脚7和引脚14分别接地和+5V。2.将实验台上4.7K电位器的一端接地，另一端接+5V。电位器的中端作为被测非门的输入电压。旋转电位器改变非门的输入电压值。 3.按步长0.2V调整非门输入电压。首先用万用表监视非门输入电压，调好输入电压后，用万用表测量非门的输出电压，并记录下来。 4六、实验接线图及实验结果1.实验接线图由于74LS04、74HC04和74HCT04的逻辑功能相同,因此三个实验的接线图是一样的。下面以第一个逻辑门为例,画出实验接线图(电压表表示电压测试点)如下: 图2.

3、l 实验接线图 52.输出无负载时74LS04、74HC04、74HCT04电压传输特性测试数据 输入Vi（V）输出Vo（V）74LS0474HC0474HCT040.04.55.05.00.24.55.05.00.44.55.05.00.64.55.05.00.84.55.05.0表2.1 74LS04、74HC04和74HCT04电压传输特性测试数据6表2.1 74LS04、74HC04和74HCT04电压传输特性测试数据 输入Vi（V）输出Vo（V）74LS0474HC0474HCT041.04.25.01.61.22.65.01.41.40.15.00.01.60.15.00.01.8

4、0.15.00.02.00.15.00.02.20.15.00.02.40.11.30.02.60.11.30.02.80.10.00.07表2.1 74LS04、74HC04和74HCT04电压传输特性测试数据3.00.10.00.03.20.10.00.03.40.10.00.03.60.10.00.03.80.10.00.04.00.10.00.04.20.10.00.04.40.10.00.04.60.10.00.04.80.10.00.05.00.10.00.083.输出无负载时74LS04、74HC04电压传输特性曲线图2.2 74LS04电压传输特性曲线 图2.3 74HC04电

5、压传输特性曲线 9输出无负载时74HCT04电压传输特性曲线图2.4 74HCT04电压传输特性曲线104.比较三条电压传输特性曲线，说明各自的特点。 尽管只对三个芯片在输出无负载情况下进行了电压传输特性测试，但是从图2.2、图2.3和图2.4所示的三条电压传输特性曲线仍可以得出下列观点： (1) 74LS芯片的最大输入低电平VIL低于74HC芯片的最大输入低电平VIL,74LS芯片的最小输入高电平VIH低于74HC芯片的最小输出低电平VIH 。(2) 74LS芯片的最大输入低电平VIL、最小输入高电平VIH与74HCT芯片的最大输入低电平VIL、最小输出高电平VIH相同。 11(3) 74L

6、S芯片的最大输出低电平VIL高于74HC芯片和74HCT芯片的最大输出低电平VIL，74LS芯片的最小输出高电平VOH低于74HC芯片和74HCT芯片的最小输出高电平VOH 。(4) 74HC芯片的最大输出低电平VOL、最小输出高电平VOH与74HCT芯片的最大输出低电平VOL、最小输出高电平VOH相同。 12在暂时不考虑输出负载能力的情况下，从上述观点可以得出下面的推论：(1) 74HCT芯片和74HC芯片的输出能够作为74LS芯片的输入使用。(2) 74LS芯片的输出能够作为74HCT芯片的输入使用。13 实际上，在考虑输出负载能力的情况下，上述的推论也是正确的。应当指出，虽然在教科书中和各种器件资料中，74LS芯片的输出作为74HC芯片的输入使用时，推荐的方法是在74LS芯片的输出和+5V电源之间接一个几千欧的电阻，但是由于对7