电子线路基础数字电路实验2ttl与非门逻辑功能及参数测试.docx

实验二 TTL与非门逻辑功能及参数测试 、实验目的 1、熟悉TTL与非门外型和管脚引线排列。 2、 掌握TTL门电路逻辑功能测试方法。 3、 掌握TTL门电路传输特性及主要参数的测试方法。 、实验仪器 1、 万用表 2、 晶体管毫伏表 3、 数字电路实验箱 4、 器件 74LS00 三、实验原理 1块 1台 1台 二输入端四与非门 本实验采用四“与非”门 74LS00，它共有四组独立的“与非”门（i、n、『w） 每组有两个输入端，其插脚位置如图 1-15-1所示。 皿冋P L H ：i CNO 出回囲出回国也 图1-15-1 74LS00引线排列 图1-15-2 74LS00与非门（一组） 每组的构造和逻辑功能相同。现以其中一组说明如下： TTL与非门电路如图1-15-2所 示。A和B为“与非”门的二个输入端， P为输出端。逻辑功能为 P二AB 。 TTL “与非” 门的主要参数有： 1、 扇入系数Ni和扇出系数N0:能使电路正常工作的输入端数目称为扇入系数 Ni，电 路正常工作时能带动的同类门的数目称为扇出系数 N。。 2、 输出高电平 Voh :一般Voh 3V。 3、 输出低电平Vol： 一般V°l 0.3V。 4、 电压传输特性曲线， 开门电平Von和关门电平V°ff :图1-15-3所示之7小o关系曲 线称为电压传输特性曲线。 使输出电压Vo刚刚达到低电平 Vol时的最低输入电压 Vi称为开 门电平Von。使输出电压 Vo刚刚达到高电平 Voh时的输入电压 V称为关门电平 Voff。 图1-15-3 电压传输特性曲线 图1-15-4 输出波形延迟于输入波形 5、 输入短路电流Ird :—个输入端接地，其它输入端悬空时， 流过该接地输入端的电流 为输入短路电流Ird。 6、 空载导通功耗Pon :指输入全部为高电平输出为低电平时的功率损耗。 7、 空载截止功耗Poff :指输入为低电平输出为高电平时的功率损耗。 8、 抗干扰噪声容限：电路能够保持正确的逻辑关系所允许的最大干扰电压值，称为噪 声容限。其中输入低电平时的噪声容限为 Vnl=Voff-Vil，而输入高电平时的噪声容限为 Vnh=V IH-V ON。 9、 平均传输延迟时间tpd：输入端加一方波电压， 则输出波形相对输入波形有时间延迟， 如图1-15-4所示。输出电压下降沿的50%处与输入电压上升沿的 50%处的时间间隔称为导通 延迟时间tpdLo输出电压上升沿的 50%处与输入电压下降沿的 50%处的时间间隔称为存储延迟 时间tpdH, tpdL和tpdh的平均值就是平均传输延迟时间 tpd 如匕，它是衡量开关电路 2 速度的重要指标。一般情况下，低速组件 tpd约(40~160) ns,中速组件tpd约(15~40) ns, 高速组件tpd约(8~15)ns,超高速组件tpd小于8ns。 10、输入交叉漏电流Ire:指一个输入端接高电平，另一个输入端接地时，流过高电平 输入端的电流。 四、实验内容及步骤 1、测试与非门输入、输出的逻辑关系。实验线路如图 1-15-5所示，选择任意一个与非 门，输入端接电平开关，逐个按表 1-15-1扳动电平开关，将输出结果填入表中。 图 1-15-5 图 1-15-5 表 1-15-1 输入 输出 V1 V2 V3 0V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V Vo=f(Vi)，实验线路 Vo=f(Vi)，实验线路 表 1-15-2 Vi（V） Vo（ V） 图 1-15-6 3、 在传输特性上求出 TTL门电路的开门电平 Von，关门电平 Voff和噪声容限Vnl和 Vnh。方法如图1-15-7所示。 4、 测试与非门的开关作用， 用示波器观察与非门输入、 输出波形，实验线路如图1-15-8 所示。 I河 五、实验报告 1、 列出与非门的实测数据表格，看其逻辑关系是否相符。 2、 整理实验数据，画出传输特性。 3、 确定 TTL 与非门 Von、voff、Vol、Voh 值。 4、 通过步骤4说明与非门的开关作用。