电子技术技能与实训电子教案10 TTL集成逻辑门电路功能测试及应用

电子技术技能与实训实训教案10TTL集成逻辑门电路功能测试及应用10.110.1训练目标一、知识目标（一）能独立查找资料，了解TTL集成电路的组成（二）掌握TTL集成电路的工作原理，能独立搭建电路（三）掌握TTL集成电路的主要参数和使用功能二、素养目标（一）了解TTL集成电路的发展历程和我国近年来电子技术行业迅速发展的现状（二）安全用电、爱护仪器设备，保持实训室环境整洁（三）通过分组合作完成实训，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养探索精神，养成团队意识和协作意识10.210.2知识链接TTL电路输入端和输出端都是三极管结构，具有运行速度较高、负载能力较强、工作电压较低、工作电流较大等特点。一、引脚识读方法：TTL集成电路通常是双列直插式外形，根据功能不同，一般有8~24个引脚，引脚编号和判读方法是凹槽标志置于左方，引脚向下，逆时针自下而上顺序排列。二、TTL门电路的使用规则（一）对电源的要求1.TTL集成电路对电源要求比较严格，当电源电压超过5.5V时，器件将损坏；若电源电压低于4.5V时，期间的逻辑功能将不正常。因此TTL集成电路的电源电压应满足4.5V~5.5V。2.考虑到电源接通瞬间及电路工作状态高速转换时都会使电源电流出现瞬态尖峰值，该电流在电源线与地线上产生的压降将引起20~50μF的低频滤波电容，以有效地消除电源线上的噪声干扰。3.为了保证系统的正常工作，必须保证TTL电路具有良好的接地。（二）电路外引线端的连接1.TTL电路不能将电源和地接错，否则将烧毁集成电路。2.TTL各输入端不能直接与高于5.5V或低于—0.5V的低内阻电源连接，因为低阻电源会产生较大的电流而烧坏电路。3.TTL集成电路输出端不能直接接地或直接接+5V电源，否则将导致器件损坏。4.TTL集成电路的输出端不允许并联使用（集电极开路门和三态门除外），否则将损坏集成电路。5.当输出端接容性负载时，电路从断开到接通瞬间会有很大的冲击电流流过输出管，导致输出管损坏。为此，应在输出端串接一个限流电阻。10.310.3训练要求本任务以小组为单位，通过严格规范的操作，严谨细致的分工协作。从简单逻辑门电路的认识、各元器件的选择入手，让学生进一步掌握TTL集成电路的工作原理。一、了解TTL门电路的各引脚二、识别TTL门电路各引脚功能三、识别TTL门电路的输出四、认识集成逻辑门电路五、掌握TTL与非门逻辑功能的测试方法六、掌握TTL与非门控制信号输出的方法七、会在阅集成电路手册，能根据相关资料确认每个引脚功能及集成电路的功能10.410.4训练分组采用扑克牌分组法，4人一组，对班级学生进行分组，4人分别担任项目经理（组长）、电子设计工程师、电子安装员和项目验收员角色，万用表检测三极管项目实施过程。分组完成后，有序坐好，小组讨论制订组名、组训和小组LOGO，营造小组凝聚力和文化氛围，并确定训练分工。10.510.5元器件清单表10-2每小组元器件清单表序号文字符号元件名称及规格数量（个）174LS201274LS0013发光二极管LED1410KΩ色环电阻1520KΩ色环电阻16数字电路实训箱17数字万用表胜利VC9805A110.610.6训练实施一、识读集成逻辑门电路观看实物，查找资料，确定集成与非门74LS20芯片的引脚排列顺序，并将引脚功能依次填入表中。二、逻辑功能测试（一）搭建电路搭建图所示电路，将14引脚接电源、7引脚接地，观察LED发光二极管的亮灭情况，用万用表测量输出电压，并将实验结果填入表中。（二）分析实验结果分析表中的实验结果，确定输出与输人之间的关系为Y=（三）常见故障分析若电路没有输出，LED发光二极管不亮，则检查以下内容1.D检查输出电路直接给指示电路输人高电平，观察二极管是否发光，发光则表示正常。若不发光，检测指示电路中有无断点，检测二极管、电阻是否开路2.检查输人电路用万用表检测输人电路有无断点，根据表7-25要求输入信号3.检查集成芯片将A，B，C，D分别接74LS20的9，10，12，13引脚，输出接8引脚。若替换后正常，则说明与非门1损坏。若指示电路依然不亮，则说明74LS20损坏，需要更换芯片。三、集成逻辑门电路应用（一）用74LS00芯片搭建图所示电路，A端输人1Hz的脉冲信号，B端接开关，输出端Y接LED发光二极管指示电路。（二）观察B端输人低电平