74LS00逻辑功能测试.pdf

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明实验三 74LS00 逻辑功能的测试 一、实验准备（老师指导）1.学会正确放置和取出 74LS00 如果 74LS00 使用不正确，很容易损坏，还容易误伤人，特别是管脚，所以使用过程中必须按老师要求。使用前要将管脚用镊子捏一下，竖向、横向都要对齐，插入电路板时要将其中一排管脚先插入，随后再插入另外一排，如果插入很容易，则说明插入方法正确，否则错误；取出时不能用手直接取，那样容易伤到手指，必须用镊子取出。插入和取出方法正确后将坏的 74LS00 放入实验盒中，向老师要新的 74LS00，便可以进行实验了，实验后要将未损坏的归还给老师。2.认识 74LS00 的管脚 记住 74LS00 的管脚分配情况，便于实验进行：1、2 输入，3 输出；4、5 输入，6 输出；7 接地；9、10 输入，8 输出；11、12 输入，13 输出；14 接电源。3.扇出数的定义 如下面电路图中所示 4.示波器中信号的合并 一般示波器中波形的显示为信号与实间的关系，即为 XT（YT）关系图，如果要将示波器上两信号合并，则将显示选项改为 XY。二、实验内容 1.测试 74LS00 的逻辑功能并测输入输出电压；2.测试 74LS00 的传输特性，接入 5V 电源，用电位器改变输入电压，测试多组输入输出电压，并画出特性曲线；3.其一输入端接入函数发生器的三角波（最小值为 0V，最大值为 5V），将输入输出信号显示在示波器上，并将两信号合并；4.测扇出数。三、实验电路 1.测 7400 的逻辑功能并测输入输出电压 云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武 2.测试 74LS00 的传输特性，接入 5V 电源，用电位器改变输入电压，测试多组输入输出电压，并画出特性曲线；3.信号合成 3.其一输入端接入函数发生器的三角波（最小值为 0V，最大值为 5V），将输入输非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。旧唐书魏征列传出信号显示在示波器上，并将两信号合并；4.测扇出数 此图测输入端接地的短路电流 I1，另一输入端悬空 万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。管子牧民 调节电位器使电压表电压为 不动电位器的位置，测此时电路中电流 I2 则扇出数为 n=I2/I1 四、实验结果 的逻辑功能测试 输入端接逻辑信号，按下灯亮表示输入信号为高电平 1，未按下灯不亮表示输入信号为低电平 0，输出接在发光二级管上，发光为黄色表示输出信号为低电平，为红色表示输出信号为高电平 非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。旧唐书魏征列传 输入的逻辑信号为 11，输出信号灯不亮（实验中为发光二极管，显示为黄色），表示输出为低电平，即为 0。输入端 1、2 的输入电压为、，输出电压为。输入的逻辑信号为 01，输出信号灯亮（实验中为发光二极管，显示为红色），表示输出为高电平，即为 1。输入端 1、2 的输入电压为 0V、，输出电压为。万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫 输入的逻辑信号为 10，输出信号灯亮（实验中为发光二极管，显示为红色），表示输出为高电平，即为 1。输入端 1、2 的输入电压为、0V，输出电压为。输入的逻辑信号为 00，输出信号灯亮（实验中为发光二极管，显示为红色），表示输出为高电平，即为 1。输入端 1、2 的输入电压为 0V、0V，输出电压为。传输特性的测试 控制电位器，使输入电压变化，多测量几组数据，注意突变点数值测量。测试数据如下：输 入 一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖（V）输 出（V）画出特性曲线：3.信号合成 函数信号发生器输入电路中的为三角波，最大值为 5V，调节频率使波形显示便于观察，注意输入输出的波形位置会影响合成波形的显示，故需要多次调节以便合成波形在屏幕的合适位置，便于观察，便于测量。先调出最大值为 5V 的三角波后才能接入 7400，要不然超过 5V 后会导致 7400损坏。未合成前输入输出波形如下：0 In Out 海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐穷则独善其身，达则兼善天下。孟子 由图形看出，对于 7400 来说，并不是 5V 三角波的所有信号都有效，只有在一定电压范围内，才有效。合成后波形如下：良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫 好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹 波形中边界粗大模糊，是由于输出信号的干扰，因此应将输出端悬空。相关参数如下：三角波：周期 400s，频率，占空比%，正脉冲宽度s 输出：周期 400s，频率，占空比%，正脉冲宽度s 在示波器中选择光标便可查看所有点的详细信息，如上面波形所示。4.扇出数的测量 I1=,I2=,故扇出数 n=I2/I1=五、实验日志 实验过程中遇到的问题及解决办法：1.电路连接出错，电位器接入错误，导致测量结果数值都一样，询问学长 后才纠正电路中错误；2.实验内容 2 中理论上应该有最小值 0V，最大值 5V，可用电路板上的电位器却得不到这样的结果，不同阻值的电位器有不同效果，有的可调出最小值，却不能调最小值，有的可调出最大值，却不能调最小值，这是因为存在误差问题，故最终选择可调出最小值，最大值（）有一定误差的电位器；3.由于电位器的影响，7400 输出电压的突变点很难测量，而且在有的范围电压变化不定；4.合成波形在屏幕上显示特性不明显，幅度有点小，询问老师后了解是由于频率的影响；5.测扇出数时调节不出来，万用表总是显示一个数值，经检查后发现电路连接有问题，接触的地方松弛，接触不良。心得体会：以前只是理论上学习了 7400 的逻辑功能、特性曲线，了解的也不够充分，本次实验通过测量验证才真正理解，也对其内部结构、管脚有了一定的认识。函数发生器、万用表、示波器前面已比较熟悉了，所以现在使用以来不再困难重重，问题多多了。人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？罗贯中