数字电子逻辑TTL门电路的逻辑功能和参数测试 实验报告.doc_第1页
数字电子逻辑TTL门电路的逻辑功能和参数测试 实验报告.doc_第2页
数字电子逻辑TTL门电路的逻辑功能和参数测试 实验报告.doc_第3页
数字电子逻辑TTL门电路的逻辑功能和参数测试 实验报告.doc_第4页
数字电子逻辑TTL门电路的逻辑功能和参数测试 实验报告.doc_第5页
免费预览已结束,剩余1页可下载查看

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系: 计算机系 专业: 计算机科学与技术 年级: 07级 姓名: 学号: 实验课程: 数字电子技术基础 实验室号:_ 实验设备号: 9 实验时间: 2008-12-2 指导教师签字: 成绩: 实验一 TTL门电路的逻辑功能和参数测试一、实验目的和要求1、掌握TTL器件的使用规则。2、掌握TTL集成与非门的逻辑功能。3、掌握TTL集成与非门的主要性能参数及测试方法。二、实验原理本实验采用二输入四与非门74LS00(它的顶视图见附录),即一块集成块内含有四个相互独立的与非门,每个与非门有两个输入端。1、TTL集成与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能框图如图1-1所示,当输入端中有一个或一个以上是低电平时,输出为高电平;只有输入端输入全都为高电平时,输出端才是低电平。2、TTL集成与非门的主要参数有输出高电平VOH、输出低电平VOL、输入短路电流Iis、扇出系数N0、电压传输特性和平均传输延迟时间tpd等。(1)TTL门电路的输出高电平VOHVOH是与非门有一个或多个输入端接地或接低电平时的输出电压值,此时与非门工作管处于截止状态。空载时,VOH的典型值为3.43.6V,接有拉电流负载时,VOH下降。(2)TTL门电路的输出低电平VOLVOL是与非门所有输入端都接高电平时的输出电压值,此时与非工作管处于饱和导通状态。空载时,它的典型值约为0.2V,接有灌电流负载时,VOL将上升。(3)TTL门电路的输入短路电流Iis它是指当被测输入端接地,其余端悬空,输出端空载时,由被测输入端输出的电流值,测试电路图如图1-2。 (4)TTL门电路的扇出系数N0扇出系数N0指门电路能驱动同类门的个数,它是衡量门电路负载能力的一个参数,TTL集成与非门有两种不同性质的负载,即灌电流负载和拉电流负载。因此,它有两种扇出系数,即低电平扇出系数NOL和高电平扇出系数NOH。通常有IiHNOL,故常以NOL作为门的扇出系数。NOL的测试电路如图1-3所示,门的输入端全部悬空,输出端接灌电流负载RL,调节RL使IOL增大,VOL随之增高,当VOL达到VOlm(手册中规定低电平规范值为0.4V)时的IOL就是允许灌入的最大负载电流,则NOLIOLIis,通常NOL8(5)TTL门电路的电压传输特性TTL门的输出电压Vo随输入电压Vi而变化的曲线VO=f(Vi)称为门的电压传输特性,通过它可读得门电路的一些重要参数,如输出高电平VOH、输出低电平VOL、关门电平Voff、开门电平VON等值。测试电路如图1-4所示,采用逐点测试法,即调节Rw,逐点测得Vi及Vo,然后绘成曲线。 图1-3 扇出系数测试电路 图1-4 电压传输特性测试电路(6)TTL门电路的平均传输延迟时间tpdtpd是衡量门电路开关速度的参数,它意味着门电路在输入脉冲波形的作用下,其输出波形相对于输入波形延迟了多少时间。具体说,是指输出波形边沿的0.5Um至输入波形对应边沿0.5Um点的时间间隔,如图1-5(a)所示。由于传输延迟时间很短,一般为ns数量级。图1-5(a)中的tpdL为导通延迟时间,tpdH为截止延迟时间,平均传输时间为:tpd=(tpdL+tpdH)/2tpd的测试电路如图1-5(b)所示,由于门电路的延迟时间较小,直接测量时对信号发生器和示波器的性能要求较高,故实验采用测量由奇数个非门组成的环形振荡器的振荡周期T来求得。其工作原理是:假设电路在接通电源后某一瞬间,电路中的A点为逻辑“1”,经过三级门的延时后,使A点由原来的逻辑“1”变为逻辑“0”;再经过三级门的延时后,A点重新回到逻辑“1”。电路的其它各点电平也随着变化。说明使A点发生一个周期的振荡,必须经过6级门(两次循环)的延迟时间。因此平均传输延迟时间为:tpd=T/6。TTL电路的tpd一般在10ns40ns之间。三、主要仪器设备(实验用的软硬件环境)1、仪器数字万用表,双踪示波器。2、器件74LS00 二输入端四与非门 1片。74LS04 六反相器 1片。 100 电阻 1只。四、操作方法与实验步骤1、在实验箱IC插座模块找一个14PIN的插座插上芯片,并在14PIN插座的第7脚接上实验箱的地(GND),第14脚接上电源(VCC)。其它脚的连线参考具体的线路图,测试与非门的逻辑功能。2、按照实验原理第二部分用万用表测出TTL门电路的输出高电平VOH,输出低电平VOL。3、按图1-2所示连线,用万用表的电流档测出TTL门电路的输入短路电流Iis。4、按图1-3所示连线,先用万用表的电压档测出VOL,调电位器使的VOL达到VOlm。再用万用表的电流档测出IOL,求得扇出系数NO。5、按图1-4所示连线,调节电位器RW,使Vi从0V向高电平变化,逐点测量Vi和Vo,记录实验结果。6、按图1-5所示连线,测出波形的周期T,然后计算得到tpd。五、实验内容及实验步骤1、在实验箱IC插座模块找一个14PIN的插座插上芯片,并在14PIN插座的第7脚接上实验箱的地(GND),第14脚接上电源(VCC)。其它脚的连线参考具体的线路图,测试与非门的逻辑功能。经测试,列出逻辑功能表图1-1.由图可以看出只有在输入都为高电平时,输出才为低电平;图1-1ABY0010111011102、按照实验原理第二部分用万用表测出TTL门电路的输出高电平VOH,输出低电平VOL。输出高电平VOH3.38(V)输出低电平VOl0.16(V)3、按图1-2所示连线,用万用表的电流档测出TTL门电路的输入短路电流Iis。输入短路电流Iis2.1(mA)4、按图1-3所示连线,先用万用表的电压档测出VOL,调电位器使的VOL达到VOlm。再用万用表的电流档测出IOL,求得扇出系数NO。经测试,得出IOL =10.6(mA);根据NOLIOLIis=10.6/0.239=44;5、按图1-4所示连线,调节电位器RW,使Vi从0V向高电平变化,逐点测量Vi和Vo,将结果记入下表中。Vi0 0.20.40.60.81.01.52.02.53.03.54.0Vo4.434.434.434.434.362.130.170.170.170.170.170.17六实验数据处理与分析1、与非门的逻辑功能:2、VOH是与非门有一个或多个输入端接地或接低电平时的输出电压值,此时与非门工作管处于截止状态。空载时,VOH的典型值为3.43.6V,接有拉电流负载时,VOH下降。但是实验结果4.13V超过了典型值的范围。但是这样的实验误差是允许的。VOL是与非门所有输入端都接高电平时的输出电压值,此时与非工作管处于饱和导通状态。空载时,它的典型值约为0.2V,接有灌电流负载时,VOL将上升。此时的测试结果0.24V比0.2多,属于正常情况。3、输入短路电流Iis是指当被测输入端接地,其余端悬空,输出端空载时,由被测输入端输出的电流值。测出数值为0.23mA。4、NOL的测试电路如图1-3所示,门的输入端全部悬空,输出端接灌电流负载RL,调节RL使IOL增大,VOL随之增高,当VOL达到VOlm(手册中规定低电平规范值为

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论