实验一TTL与非门参数测试(1)

1、数电实验箱面包板面包板Led灯灯电源电源IC底座底座脉冲源脉冲源74ls00拨开关拨开关集成块、集成块（IC）底座 三角形、圆形标志开始逆时针数。从第1个管脚到第n个管脚。 DIP（daul in-line package）双列直插式封装。 BGA（Bsll grid array package）球栅阵列封装。 例：cup，赛扬366。 前图，反面； 后图，正面。拨开关 位置“1”接5V电源的“+”； 位置“2”接5V电源的“-”； 位置“3”接各种“输入” 小拨杆 位置1、2、3稳压源、导线 最右边两个接线柱，左“+”，右“”。 粗导线，连接电源和实验箱。 细导线，连接箱子里面的接线柱。模拟

2、万用表表头和表盘实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 1 1熟悉熟悉TTLTTL与非门外形和管脚引线排列。与非门外形和管脚引线排列。2 2通过测试了解与非门的直流参数。通过测试了解与非门的直流参数。一、实验目的：一、实验目的：实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 集成电路的二大系列：集成电路的二大系列：(1)TTLTransistor-transistor Logic (1)TTLTransistor-transistor Logic 三极管三极管- -三极管逻三极管逻辑电路。辑电路。74LS74LS系列集成电路系列集成电路( (低功耗肖特基低功耗肖特基TT

3、LTTL电路电路) )是一种比较理想的是一种比较理想的和使用最广的器件。和使用最广的器件。(2)CMOSComplementary-Symmetery Metal-Oxide-(2)CMOSComplementary-Symmetery Metal-Oxide-Semiconductor Circuit Semiconductor Circuit 互补对称式金属互补对称式金属- -氧化物氧化物- -半导体电路。半导体电路。二、实验原理：二、实验原理：实物接线图实物接线图实物接线图实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 Ui(V)00.50.70.91.01.11.21.31.4

4、1.51.82.03.5Uo(V)表表4.1 4.1 电压传输特性测量表电压传输特性测量表三、实验内容及步骤：三、实验内容及步骤：图图4.10 4.10 电压传输特性曲线电压传输特性曲线电压输入（V）ABY电压输出（V）0010-1.00114.0-3.81011.1-4.01100.16实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 TTLTTL与非门直流参数的定义在教材中已有介绍。与非门直流参数的定义在教材中已有介绍。现将测试电路绘出：现将测试电路绘出：图图4.14.1是低电平输出电源电流是低电平输出电源电流ICCLICCL测试电路（当输入端全为高电平测试电路（当输入端全为高电平时

5、，流入电源端的电流）；图时，流入电源端的电流）；图4.24.2是低电平输入电流是低电平输入电流IILIIL测试电路测试电路（当某一输入端接低电平、其余输入端接高电平时，从该输入端流（当某一输入端接低电平、其余输入端接高电平时，从该输入端流出的电流）；出的电流）；图图4.2 IIL4.2 IIL测试电路测试电路 二、实验原理：二、实验原理：1 1TTLTTL与非门直流参数的测量与非门直流参数的测量图图4.1 ICCL4.1 ICCL测试电路测试电路实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 图图4.34.3是高电平输入电流是高电平输入电流IIHIIH测试电路（当某一输入端接高电平、测

6、试电路（当某一输入端接高电平、其余输入端接低电平时，流入该输入端的电流）；图其余输入端接低电平时，流入该输入端的电流）；图4.44.4是测量是测量电压传输特性的电路（输出电压电压传输特性的电路（输出电压UOUO与输入电压与输入电压UiUi之间的关系，将之间的关系，将某一输入端的电压从零逐渐增大某一输入端的电压从零逐渐增大, ,而将其它输入端接高电平）。而将其它输入端接高电平）。图图4.4 4.4 电压传输特性测试电路电压传输特性测试电路二、实验原理：二、实验原理：1 1TTLTTL与非门直流参数的测量与非门直流参数的测量图图4.3 IIH4.3 IIH测试电路测试电路实验一实验一 TTLTTL

7、与非门参数测试与非门参数测试 图图4.7 4.7 平均传输延迟时间平均传输延迟时间t tpdpd2 2测平均传输延迟时间测平均传输延迟时间 在与非门输入端加上一个脉冲电压，则输出电压将有一定的在与非门输入端加上一个脉冲电压，则输出电压将有一定的时间延迟，表明延迟时间的输入、输出电压波形如图时间延迟，表明延迟时间的输入、输出电压波形如图4.74.7所示。所示。从输入脉冲上升沿的从输入脉冲上升沿的50%50%处起到输出脉冲下降沿的处起到输出脉冲下降沿的50%50%处的时间称处的时间称为上升延迟时间为上升延迟时间t tpd1pd1；从输入脉冲下降沿的；从输入脉冲下降沿的50%50%处起到输出脉冲上处

8、起到输出脉冲上升沿的升沿的50%50%处的时间称为下降延迟时间处的时间称为下降延迟时间t tpd2pd2。t tpd1pd1 与与t tpd2pd2的平均值的平均值称为平均传输延迟时间称为平均传输延迟时间tpd tpd ，此值愈小愈好。，此值愈小愈好。二、实验原理：二、实验原理：实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 由图由图4.64.6所示的环形振荡器测出平均传输延迟时间所示的环形振荡器测出平均传输延迟时间t tpdpd，如果每，如果每个与非门的个与非门的t tpdpd都相等，则振荡信号的周期都相等，则振荡信号的周期T=6tT=6tpdpd，于是：，于是： t tpdpd=T

9、/6=T/62 2测平均传输延迟时间测平均传输延迟时间二、实验原理：二、实验原理：图图4.6 4.6 环形振荡器电路环形振荡器电路 实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 2 2测平均传输延迟时间测平均传输延迟时间二、实验原理：二、实验原理： 为了证明上述自激振荡过程，将图为了证明上述自激振荡过程，将图4.64.6中的反馈线中的反馈线ADAD断开，断开，如图如图4.84.8所示，然后在门所示，然后在门1 1的输入端加入一个频率合适的方波的输入端加入一个频率合适的方波V Vi i，同时观察同时观察V Vi i、V Vo o和和V VF F波形波形( (以以ViVi作同步信号作同步

10、信号) )，如图，如图4.94.9所示，所示，V Vo o是是ViVi反相后右移反相后右移tpdtpd波形，如果波形，如果ViVi的频率符合振荡所需的相移条件，的频率符合振荡所需的相移条件，即即V Vi i比比V Vo o恰好右移恰好右移2t2tpdpd，则，则3t3tpdpd=t=tp p。 式中式中t tp p为为ViVi的脉冲宽度，则图的脉冲宽度，则图4.64.6将输出周期为的方波，显然将输出周期为的方波，显然 2 23t3tpdpd=6t=6tpdpd 故得：故得：tpd=T/6tpd=T/6电路依靠合闸时的扰动电压起振。电路依靠合闸时的扰动电压起振。图图4.8 4.8 断开反馈线的环

11、形振荡器断开反馈线的环形振荡器 图图4.9 Vi4.9 Vi、VOVO和和VFVF波形波形 实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 2 2测平均传输延迟时间测平均传输延迟时间二、实验原理：二、实验原理：实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 1 1根据与非门的逻辑功能检查与非门是否良好。根据与非门的逻辑功能检查与非门是否良好。2 2测量下列各直流参数测量下列各直流参数（1 1）低电平输出电源电流）低电平输出电源电流ICCL(ICCL(图图4.1)4.1)。（2 2）低电平输入电流）低电平输入电流IIL(IIL(图图4.2)4.2)。（3 3）高电平输入电流）高电

12、平输入电流IIH(IIH(图图4.3)4.3)。（4 4）电压传输特性）电压传输特性( (图图4.4)4.4)，完成表，完成表4.14.1，并画出电压传输特，并画出电压传输特性曲线性曲线( (完成图完成图4.10)4.10)。（5 5）扇出系数）扇出系数NO(NO(图图4.5)4.5)。（6 6）平均传输延迟时间）平均传输延迟时间tpd(tpd(图图4.6)4.6)。 三、实验内容及步骤：三、实验内容及步骤：实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 1 1阅读所用与非门（阅读所用与非门（74LS0074LS00）的说明书，了解其线路、引线）的说明书，了解其线路、引线排列逻辑功能和

13、参数。排列逻辑功能和参数。2 2与非门什么情况下输出高电平？什么情况下输出低电平？与非门什么情况下输出高电平？什么情况下输出低电平？其不用的输入端如何处理？其不用的输入端如何处理？四、预习要求：四、预习要求：实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 五、实验报告五、实验报告1 1列出直流参数的实测数据表格。画出传输特性，确定列出直流参数的实测数据表格。画出传输特性，确定V VOFFOFF、V VONON、V VOLOL、V VOHOH值，与出厂参数相比，判断所测的电参数是否合格。值，与出厂参数相比，判断所测的电参数是否合格。实验一实验一 TTLTTL与非门参数测试与非门参数测试 1 1YB4320Y