1、实验一、 集成门电路逻辑功能及参数测试,一、实验目的1、认识集成门电路的管脚排列。2、掌握门电路的逻辑功能及参数测试方法。3、熟悉TTL电路和CMOS电路的使用规则和注意事项,二、实验设备1数字存储示波器：TDS1002 。2函数信号发生器：EE1641D 。3 数字万用表：UT58A。 4数字实验箱：CDS-02（）5.可跟踪直流稳定电源：SS3323,三、实验原理本实验选择TTL两输入与非门74LS00和CMOS两输入与非门74HC00 (4011)，它们的外部管脚定义相同，如下图所示。,输入输出电平：CMOS: (电源电压范围较大：26V) 74HC和74HCT：高速CMOS（High-
2、speed CMOS），T表示和TTL直接兼容。 低电平输入电压范围UIL ：0 1.5V。 高电平输入电压范围UIH ：3.55V。 低电平输出电压范围UOL： 不大于0.33V。 高电平输出电压范围UOH ：不小于4.4V，,TTL:(电源电压范围：4.55.5V),TTL： 低电平输入电压范围UIL ：0 0.8V。 高电平输入电压范围UIH ：25V。 低电平输出电压范围UOL： 不大于0.4V。 高电平输出电压范围UOH ：不小于2.4V， 门电路输出高、低电平的具体电压值与所接的负载有关。,1、测与非门的逻辑功能,在实验箱上将74LS00和74HC00（4011）分别插到实验箱插座
3、上，输入高、低电平，用万用表分别测量输出电压并将结果填入表中。,四、实验内容及步骤：,2TTL和CMOS与非门的参数测试 （1）输出高电平VOH和输出电平VOL ：,TTL门电路： VOH= VOL=,CMOS门电路： VOH= VOL=,（2）TTL的低电平输入电流IIL和低电平最大输出电流IoL(max)及低电平扇出系数N ：,a.低电平输入电流是指被测输入端接地，其余输入端悬空时，由被测输入端流出的电流。可采用间接法测量，输入端经100欧电阻接地，用万用表测量其电压除以R得到输入电流。一般为0.1-2mA.,b.低电平输出电流是指被测输出端为低电平，且带有负载时的灌电流值。当低电平上升到
4、VOLmax时的电流为IoL(max)。一般为48mA,测量方法：如图串联1K电位器和200欧电阻，调节RW用万用表测量VO（即输出对地的电压），当VO VOLmax 0.4V时，测200欧电阻上的电压，间接得到IoL(max)。,扇出系数是指驱动同类门电路的数目，用以衡量带负载能力。,（3）TTL和CMOS与非门的电压传输特性：,图中固定电阻为200，电位器为4.7K,测量方法：调节电位器，使输入电压从0V开始逐步升高，直到能够调节的最大值，同时测量输出端电压值。自己选择15个以上的测试电压点。输出电压变化大的地方，测试电压点间隔要小一些。,3. 动态测试： 将函数发生器调至TTL输出、=1
5、kHz，接入A输入端。 B端接1时，用示波器同时观察A和L的波形并记录。 B端接0时，观察并记录波形。,B,A,L,2,1,“1”,3,L,五、注意事项：,TTL与非门对电源电压的稳定性要求较严，只允许在5V上有10的波动。 超过5.5V，易使器件损坏；低于4.5V又易导致器件的逻辑功能不正常。 TTL与非门不用的输入端允许悬空(但最好接高电平)，不能接低电平。 TTL与非门的输出端不允许直接接电源电压或地，也不能并联使用。,4. CMOS与非门不用的输入端不能悬空，应按逻辑功能的要求接VDD或VSS 5. CMOS与非门输出端不允许直接接VDD或VSS，以免损坏器件。 6. CMOS电路的输
6、入电压VI应满足VSSVIVDD，以防止输入保护电路中的二极管正向导通，产生大电流。实验时，应先接通电源VDD和VSS，后加输入信号VI，关机时要先撤除VI后关闭VDD和VSS。 7. 输入端的输入电流一般不超过1mA。 8. 每个芯片使用时注意电源和地的连接。,六、实验报告 1. 写明实验目的、实验设备，器件、实验步骤。 .认真记录所测与非门的主要参数VOH、VOL、IIL、 IOL，并与标准值比较且将两种器件进行比较。 3. 用坐标纸仔细描绘所测与非门电压传输特性曲线，标 出VOH、VOL、VON、VOff，两种器件进行比较。,七、思考题（写在实验报告中）,1.TTL器件与CMOS器件在处理不使用的输入管 脚上有什么区别？ 2.为什么没有要求测量CMOS器件的电流参数？ 3.在测量I oLmax电路中，串入的200欧电阻有 什么作用？它的取值需要满足什么条件？ 4.通过本次实验, 总结TTL及CMOS器件的特点及使用的收获和体会。,
