实验二 ttl集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

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1、实验二TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试实验二TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试一、实验目的1．掌握TTL与非门逻辑功能的测试方法；2．熟悉TTL与非门主要参数的测量方法；3．熟悉TH-SZ型数字电路实验箱的结构和使用方法；二、预习要求1．什么叫TTL集成电路？它使用的电源电压是多少？2．说明TTL与非门不使用的输入端应如何处置？3．复习TTL与非门的逻辑功能，主要参数的概念和测量方法；4．TTL与非门的输出特性曲线？从中读取相关的参数值；三、实验原理1．与非门的逻辑功能当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输

2、出端才是低电平。即有“0”得“1”，全“1得“0”.其逻辑表达式为Y=EMBEDEquation.3．2．本实验采用4输入双与非门74LS20,即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端。其逻辑符号及引脚排列如图2-1(a)(b)所示：Y=EMBEDEquation.31234567(a)国家标准逻辑符号(b)74LS20引脚排列图2-174LS20国家标准逻辑符号及引脚排列四、实验器件1．TH-SZ型数字电路实验箱2．数字万用表UT563．TTL与非门74LS204．若干导线五、实验内容1．验证TTL与非门74LS20的逻辑功能在合适

3、的位置选取一个14脚的集成块插座，按图2—2接好线。每个门的4个输入端（假设为A,B,C,D）接逻辑开关输出插口，以提供“0”与“1”电平信号（开关向上，输出“1”；向下为“0”）。门的输出端（假设为Y）接LED发光二极管，LED亮为输出“1”，灭为输出“0”。按表2-1的真值表逐个测试集成块中2个与非门的逻辑功能。表2-174LS20真值表输入输出A1(1)B(2)C1(3)B1(2)Y1Y211110111101111011110图2-274LS20逻辑功能测试电路2．74LS20主要参数的测试（将测试值填入表2-2）低电平输出电源电流ICCL、高电平输

4、出电源电流ICCH、74LS20总的静态功耗、低电平输入电流IiL,高电平输入电流IiH(IiH很小，可不测)扇出系数No（先测出允许灌入的最大负载电流IOL）（a）（b）（c）（d）图2-374LS20主要参数测试电路(1)低电平输出电源电流ICCL指所有输入端悬空，输出端空载，74LS20输出低电平时，电源提供给器件的电流。测试电路如图2-3(a)所示。(2)高电平输出电源电流ICCH指每个门各有一个以上的输入端接地（最好全部接地），输出端空载，74LS20输出高电平时，电源提供的电流。测试电路如图2-3(b)示。(3)计算74LS20总的静态功耗ICC

5、L和ICCH标志着器件静态功耗的大小,通常ICCL＞ICCH，所以静态功耗为PCCL=VCCICCH。(4)低电平输入电流IiL指被测输入端接地，其余输入端悬空时，由被测输入端流出的电流值。希望IiL越小越好。测试电路如图2-3(c)示。(5)高电平输入电流IiH指被测输入端接高电平，其余输入端接地，流入被测输入端的电流值。希望IiH越小越好。测试电路如图2-3(d)示（因为IiH很小，微安级，一般免于测试。本实验也不测）。(6)扇出系数N0指门电路能驱动同类门的个数，它是衡量门电路带负载能力的一个参数。N0=I0L/IiL一般N0>8其中：IoL是指当VO

6、L达到规定输出的低电平的规范值（一般为0.4V）时，门电路允许灌入的最大负载电流。IOL测试电路如图2-4示：图2-4扇出系数测试电路图2-5电压传输特性测试电路表2-2主要参数测试结果ICCL（mA）ICCH（mA）IiL（EMBEDEquation.3A）IOL（mA）NO（计算）PCCL（计算）3．电压传输特性门的输出电压U0随输入电压Ui而变化的曲线称为门的电压传输特性，通过它可以读得门电路的一些重要参数，如输出高电平UOH、输出低电平UOL、关门电平UOFF、开门电平UON、门限电平UTH等值。测试电路如图2-5所示：(1)采用逐点测试法，即调节R

7、w,按表2-3逐点测得Ui及U0的值，然后绘制曲线。表2-3电压传输特性Ui(V)00.20.40.60.81.01.21.41.51.62.02.53.03.5…UO(V)(2)绘制电压传输特性曲线，并读出输出高电平UOH、输出低电平UOL、关门电平UOFF、开门电平UON、门限电平UT的值，填入表2-4。表2-4门电路有关的重要参数UOH(V)UOL(V)UOFF(V)UOFF(V)UTH(V)六、实验报告要求1．回答预习要求中提出的问题；2．记录、整理实验结果，并对结果进行分析；3．画出实测的电压传输特性曲线，从中读出输出高电平UOH、输出低电平UOL

8、、关门电平UOFF、开门电平UON、门限电平UTH的