常用逻辑门电路的研究(一)A.ppt

常用数字逻辑门电路的研究,熟悉CMOS常用门电路的逻辑符号及逻辑功能； 2. 测量逻辑门电路的时延参数； 3. 了解三态门和集电极开路门的功能。,一、实验目的,二、实验原理 1. CMOS常用门电路,CD4001 引脚图 F=A+B,四2 输入或非门,CD4011 引脚图 F= AB,四2 输入与非门,CD4069 引脚图 F= A,六反相器,CD4070 引脚图 F= AB=AB+AB,四异或门,三态输出门是一种特殊的门电路，它的输出除了具有一般的两种状态，即输出电阻较小的高、低电平状态（低阻态）外，还具有第三种输出状态高阻状态，又称为禁止态。处于高阻状态时，电路与负载之间相当于开路。,2、三态输出门,三态输出门,74LS125 引脚图 E=0，为工作状态，E=1，为禁止状态。,3 集电极开路门 OC门是另一种特殊的门电路，在工作时输出端必须通过外接电阻R和电源相连接，以保证输出电平符合电路要求。而外接电阻R的选择要受到一定的限制。 OC门的应用主要有以下三个方面：,（1）实现逻辑电平的转换，以驱动发光二 极管、继电器等多种数字集成电路； （2）实现多路信息采集，使两路以上的信 息共用一个传输通道（总线）； （3）利用电路的“线与”特性完成某些特定 的逻辑功能。,集电极开路门,74LS03 引脚图,几种常用逻辑门的逻辑符号比较示例,三、实验内容 1、信号波形的测试 用信号源产生2KHZ方波，调整幅度，用示波器实测峰峰值为4V，画出此波形。再用信号源产生2KHZTTL信号，画出此波形，并与方波信号比较，得出相应结论。,方波,TTL,TTL信号和方波信号：,2、逻辑门电路时延参数的测量 利用六反相器CD4069测量逻辑门电路的时延参数。将CD4069中的六个非门依次串联连接，在输入端输入250KHz的TTL信号，用双踪示波器测量输入、输出的相位差，计算每个门的平均传输延迟时间的tpd 的值。,六反相器CD4069逻辑门电路的时延参数,时延参数包括：上升时间、下降时间、传播延迟等。,传播延迟是指从输入信号变化到产生输出信号变化所需要的时间。为了消除上升和下降时间的影响，通常取输入输出转换的中点来确定传输延迟。,CD4069（六反相器）,测量逻辑门电路的时延参数连接图,输 入,输出,3、熟悉CMOS常用门电路，并验证逻辑功能。,（1）对CD4070逻辑功能的测试 用逻辑箱观测4070的逻辑功能并完成下表,（2）CD4070处于工作状态，并且使4070的1脚接高电平，2脚接频率为2KHZ的TTL信号，用双踪示波器观察4070的2脚和3脚信号。画出这两个波形图，标出信号周期、幅度和两信号的相位关系。,若出现故障，检测时因遵循以下步骤： 1、检查电源及各使能端。 2、检查各集成块输入输出是否正常。 （一级一级检查到集成块引脚，注意 不要造成引脚短路。）,四、注意事项,五、思考题,1、为什么异或门可用作非门，如何使用？ 为什么异或门是可控反相器? 2、为什么CMOS集成门电路多余输入端 不能悬空？,下次实验预习,移位寄存器的研究 、移位寄存器基本功能