ttl／mos集成逻辑门参数测试实验

《ttl／mos集成逻辑门参数测试实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验TTL与CM0S集成逻辑门的参数测试一、实验目的1.掌握TTL“与非门”主要参数的意义及测试方法。2.掌握CMOS“与非门”主要参数的意义及测试方法。3.掌握TTL器件、CMOS器件的使用规则。二、实验原理在数字电路设计时，要使用各种门电路。门电路的参数的好坏，在很大程度上影响整机的性能和可靠性。本实验通过测试TTL型74LS00和CMOS型CD4011两种四２输入与非门的主要参数，掌握两类常用门电路的主要参数和测试方法。74LS00和CD4011集成电路外引脚排列图如图3-1(a)、(b)所示。(a)74LS00(b)CD4011图3-174LS00和CD4011集成电路外引脚排列图门

2、电路的参数按时间特性分为两种：静态参数和动态参数。静态参数指电路处于稳定的逻辑状态下测得的参数；而动态参数则指逻辑状态转换过程中与时间有关的参数。本讲义介绍的门电路参数和测试方法系根据“中国电子技术标准化研究所”出版的《标准集成电路数据手册》系列中《TTL电路》、《TTL电路增补本》、《CMOS4000T》和《高速CMOS电路》材料编写，符合国家标准GB4589.1-84《半导体集成电路总规范》。（一）TTL与非门主要参数1．推荐工作条件常见TTL门电路最佳工作条件如表3.1所示。表3.1推荐工作条件型号7400系列74LS00系列单位89参数名称最小额定最大最小额定最大电源电压VCC4.5

3、55.54.555.5V输入高电平电压VIH22V输入低电平电压VIL0.80.8V输出高电平电流IOH-400-400μA输出低电平电流IOL168mA2．电源电流包括输出低电平时电源电流ICCL、输出高电平时电源电流ICCH。与非门处于不同的工作状态时，电源提供的电流是不同的。ICCL是指输入全部高电平，输出为低电平且空载时，电源提供给器件的电流。ICCH是指每个门各有一个以上输入端为低电平（或接地），输出为高电平和空载时，电源提供给器件的电流。通常ICCL＞ICCH，它们的大小标志着器件静态功耗的大小。器件的最大功耗为PCC＝VCC·ICCL（PCC—空载导通功耗指输入全部为高电平、输

4、出为低电平且不带负载时的功耗，VCC—电源电压）。手册提供的电源电流和功耗值是指整个器件的电源电流和总的功耗。ICCL和ICCH测试电路如图3-3（a）所示。【注意】TTL器件对电源电压要求较严格，电源电压VCC只许在＋5V±10％的范围内，超过5.5V将损坏器件，低于4.5V器件的逻辑功能不正常。３．低电平输入电流IIL与高电平输入电流IIHIIL是被测输入端接低电平0.2V、其余输入端悬空时，流经此输入端的电流值。（注：实验中可将输入端接地，这时测得为输入短路电流IIS，IIS≈IIL。实际IIS的数值比IIL的数值约大一点）。在多级门电路中，IIL为前级门输出低电平时，后级门的输入端向

5、前级门灌入的电流，它会影响到前级门输出的低电平值（使输出低电平升高）。IIH是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（也称输入漏电流IIH）。在多级门电路中，IIH是前级门输出为高电平时，流入后级门输入端的电流，它会影响到前级门输出的高电平值（使高电平降低）。由于IIH较小（IIH为μA级，而IIＬ为mA级），用一般万用表难以测出。IIH、IIＬ的测量电路如图3-3(b)、(c)所示。输入电流的值越小越好，可使输出门带动较多的同类门电路。4．输入高电平电压VIH、输入低电平电压VILVIH≥2V89VIL≤0.8V5．输出高电平电压VOH、输出低电平电压VOL:输出高电平

6、电压VOH：输入端在施加规定电平下，被测输出端接拉电流负载，输出为高电平时的电压。对74LS00型门电路，测量时一个输入端接低电平（0.2V或接地），调节拉电流负载使输出电流IOH=-400μA时，VOH≥2.4V。输出低电平电压VOL：输入端在施加规定电平下，被测输出端接灌电流负载，输出为低电平时的电压。对74LS00型门电路，测量时全部输入端接高电平（或悬空），调节灌电流负载使输出电流IOL=8mA时，VOL≤0.4V。6．高电平输出电流IOH、低电平输出电流IOL由生产厂规定的额定输出电流值。对74LS型门电路，IOH=-400μA（由输出端流出），IOL=8mA（由外部灌入）。7．扇

7、出系数NONO是指门电路能正常驱动同类门的个数，它是衡量门电路带负载能力的一个参数。TTL与非门有两种不同性质的负载，即灌电流负载和拉电流负载，因此有两种扇出系数，即低电平扇出系数NOL和高电平扇出系数NOH。应选择两者中小的为电路的扇出系数NO。74LS00以NOL作为门的扇出系数。通常NOL≥８8．电压传输特性门电路的输出电压VO随输入电压Vi的变化用曲线描绘出来，称为门电路的电压传输特性，通过它可读得门