厦门大学 数字电路实验报告 实验二.docx

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1、实验二TTL与非门电路参数测试B一实验目的1. 了解TTL与非门参数的物理意义；2. 掌握TTL与非门参数的测试方法；3. 了解TTL与非门的逻辑功能。二实验原理TTL门电路是一类功能齐全的逻辑电路。7400是TTL型中二输入端四与非门。1 .与非门参数：（1） 输入短路电流IS：与非门某输入端接地（其它输入端悬空）时，该输入端流入 地的电流。（2） 输入高电平电流IH：与非门某输入端接Vcc （5V）,其它输入端悬空或接Vcc时， 流入该输入端的电流。（3） 开门电平VoN:使输出端维持点电平VoL所需的最小输入高电平，通长以Vo=0.4V 时的Vi定义。（4） 关门电平VoFF：使输出端电

2、平VoH所允许的最大输入低电平，通常以Vo=0.9VoH 时的定义。阀值电平VT二（VoFF+VoN） /2o（5） 开门电阻RON:某输出端对地接入电阻（其它悬空），使输出端维持低电平（通常 以Vo=0.4V）所需的最小电阻值。（6） 关门电阻ROFF:某输入端对地接入电阻（其它悬空），使输出端保持高电平VOH （通常以VO=0.9VOH）所允许的最大电阻值。（7） 平均传输延迟时间tpd:开通延迟时间Toff:输入正跳变上升到1.5V相对输出负跳变下降到1.5V的时间间 隔；关闭延迟时间TON:输入负跳变下降到1.5V相对输出整跳变上升到1.5V的 时间间隔；平均传输延迟时间：开通延迟时间

3、与关门延迟时间的算术平均值。 Tpd=（TOFF+TON）/2;2 .与非门传输特性:与非门传输特性是输出电压V0随输入电压VI变化的曲线，如图所示。3 . TTL与非门的逻辑特性：输入有低，输出为高；输入全高，输出为低。三实验仪器1 .示波器1台2 .函数信号发生器1台3 .数字万用表1台4 .多功能电路实验箱1台四实验内容1 .测量输入短路电流：测量电路图如图所示，将与非门的每个输入端依次经过电流表接地,电流表的度数为Is.2 .测量输入高电平电流：测量电路图如图所示，将与非门的每个输入端依次经过电流表接 5V电源，其余端悬空，电流表的是度数为IH。3 .测量输出高电平VOH,输入关门电平

4、VOFF,关门电阻ROFF：测量电路图如图所示，将任一 输入端接RW=10K的电位器到地，其余端悬空，输出端接上规定的模拟负载RL (当扇出 系数为 10,要求 VOH=3.6V),贝IJ下拉电阻为：RL=VOH/2*N*IH=3.6/2*10*50ua=3.6K 当 RW=0 时，测出输出端的电压VOH;若电位器阻值从。逐渐增大，输出电压下降到VOH的90% 时，测出的输入电压即为关门电平VOFF,此时的电位器阻值即为关门电阻ROFFo4 .测量输出低电平VOL,输入开门电平VON,开门电阻RON：测量电路图如图所示，将任一 输入端接RW=10K的电位器到地，其余端悬空，输出端接上规定的模拟

5、负载RL (当扇出 系数为10,要求VOL=0.4V),则上拉电阻为：RL=VOL/N*IL=0.4/10*1MA=390欧姆，当 RW二10K时，测出的输入电压即为开门电平VON,此时的电位器的阻值即为开门电阻RON。参数ISIHVOHVOLVONVOFFRONROFFtpd测量0.9277A0.017A3.51V0.188V1.431V0.82V2.543K1.04K6.57ns5.测量电压传输特性曲线:(1) 逐点法测量方法：测量电路图如图所示，旋动电位器RW使门电路输入电压VI从0 开始逐渐增加，同时读出电压表的度数V0的值，测出若干点，填入表2,需要注意 的是在输出电压从高电平变为低

6、电平的过度时刻取点要密一些。表2电压传输特性曲线逐点测量VI (V)0.0030.8200.8840.9461.0041.006VO (V)3.9743.5503.4623.3733.2833.153VI (V)1.1251.1831.2411.3101.3641.402VO (V)2.9732.7772.5592.1051.1790.064(2)示波器测量方法：测量原理图如图所示，输入正弦波信号Vi (f=200HZ,Vip-p=5VzVIL=0V),示波器置X.Y扫描。同时X (CHI), Y (CH2)置DC耦合，观测并定量的画出与非电压传输 特性曲线，用示波器比较法测量VOH,VOFF

7、,VOL,VON。并与前面的测量值比较。表3电压传输特性曲线参数参数VOHVOLVONVOFF测量值3.92V0.075V1.243V0.69V6.平均传输延迟时间的测量：测量电路图如图所示。三个与非门首尾相接便构成环形振荡器，用示波器观测输出振荡波形，并测出振荡周期T,计算出平均传输延迟时间tpd=T/6o(b).的测试电路五实验要求1 了解TTL与非门的电路原理，逻辑功能及外形管脚；2 了解TTL与非门的各个参数的物理意义以及测试方法;3 掌握示波器测量电压传输特性曲线的方法；4 了解用示波器测量传输延迟时间的方法。六实验总结1通过实验掌握了与非门基本的功能特性；2复习了以前所学的示波器使用的方法；3加深了对逻辑门电路的设计的印象。