实验1-门电路的逻辑功能及测试

实验室注意事项按学号就座，座位固定禁止带电操作仪器线，芯片不能自己随意插拔，有问题找老师实验箱不能随意搬动做完实验将实验台整理好(此项作为操作成绩的一部分），关掉万用表电源，关掉仪器、试验箱电源。搭接电路前自己测试短接线，学会自己检测芯片11121312122232313233341424345152535616263671727378182838919293910203040座位号编排窗户过道数字电路实验说明按课表上课，后面有开放时间。提前写好预习报告，老师抽查，做为平时成绩的一部分最终成绩：平时60%，考试40%，一票否决把报告保存好，考试时全订一起收回可以上BB平台上查阅参考资料实验报告打印电子版操作注意事项搭接电路前自己测试短接线，不能保证短接线是好的了解芯片的功能，学会自己检测芯片自己检测电路，老师可以指导用示波器检测信号时，小黑夹子一定要接地数字实验仪器示波器万用表数字实验箱电子技术实验门电路的逻辑功能及测试熟悉门电路的逻辑功能，掌握TTL门电路逻辑功能的测试方法；利用布尔代数用“与非”门实现其它门电路；熟悉数字电路实验箱的使用方法。实验目的74系列——为TTL集成电路的早期产品，属中速TTL器件。74L系列——为低功耗TTL系列，又称LTTL系列。74H系列——为高速TTL系列。74S系列——为肖特基TTL系列，进一步提高了速度。74LS系列——为低功耗肖特基系列。74AS系列——为先进肖特基系列，它是74S系列的后继产品。74ALS系列——为先进低功耗肖特基系列，是74LS系列的后继产品。TTL集成电路-TTL：晶体管、晶体管逻辑门电路实验原理集成电路使用规则和方法：TTL：工作电压：5V+10%；多余输入端的处理：悬空为高，但不稳定，需按逻辑要求接入电路；输出端的处理：不允许并联使用，不允许直接接地或接5V电源；严禁带电操作。CMOS：工作电压：CC4000:+3V--+18V，C000:+7V-+15V;多余输入端的处理：所有输入端都不允许悬空,不使用的输入端应按逻辑电平要求直接接VDD或VSS；输出端的处理：输出端不允许直接与VDD或VSS连接,同一芯片上的输出端可以并联使用；严禁带电操作。实验原理TTL与非门的特性和技术参数-11、电压传输特性：实验原理①输出高电平UOH、输出低电平UOLUOH2.4V、UOL

0.4V便认为合格。典型值UOH=3.4VUOL=0.3V。②阈值电压UTUi<UT时，认为Ui是低电平。Ui>UT时，认为Ui是高电平。UT

=1.4VTTL与非门的特性和技术参数-2实验原理3、TTL与非门在使用时多余输入端处理：接+5V。若悬空，UI=“1”。为了防止干扰，一般将悬空的输入端接高电平。输入端并联使用。2、输出扇数：与非门电路输出能驱动同类门的个数，与非门的扇出系数一般是10。TTL与非门的特性和技术参数-3实验原理4、平均传输时间：平均延迟时间的大小反映了TTL门的开关特性，主要说明门电路的工作速度。导通延迟时间tPHL-从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿的中点所经历的时间。截止延迟时间tPLH——从输入波形下降沿的中点到输出波形上升沿的中点所经历的时间。与非门的传输延迟时间tpd是tPHL和tPLH的平均值。一般TTL与非门传输延迟时间tpd的值为几纳秒～十几个纳秒。（1）VOH（min）=0.9VDD；VOL（max）=0.01VDD。所以CMOS门电路的逻辑摆幅（即高低电平之差）较大。（2）阈值电压Vth约为VDD/2。（3）CMOS非门的关门电平VOFF为0.45VDD，开门电平VON为0.55VDD。因此，其高、低电平噪声容限均达0.45VDD。（4）CMOS电路的功耗很小，一般小于1mW/门；（5）因CMOS电路有极高的输入阻抗，故其扇出系数很大，可达50。CMOS逻辑门电路主要参数实验原理

与门

或门

非门

F=A•BF=A+B&ABFABFABFABFABFABFA1FAFAFAF实验原理门电路常见符号

与非门或非门OC门

(两输入与非)&ABFABFABFABFABFABF&ABFABFABF国标门电路常见符号实验原理AB&AB&AB国家标准

三态门(两输入与非)

与或非门+ABCDFABCDF&&门电路常见符号实验原理实验箱单脉冲源固连续定脉冲脉冲数码管74007400740074207486406974547474749055574112741607413974153实验芯片介绍实验原理1、测试门电路逻辑功能实验操作选用74LS00一只按图接线，测量并记录数据：12y电压(V)LLLHHLHH实验操作操作说明2、异或门逻辑功能测试实验操作选用74LS86一只按图接线，测量并记录数据：12y电压(V)LLLHHLHH3、用与非门控制输出实验操作实验操作4、用异或门控制输出5、逻辑门传输时间的测试实验操作