数字电子技术实验1教案

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1、吋I'可：2016年9月28日第1次课2学吋章节实验一课题集成门电路逻辑功能及参数测试1、掌握集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法目的要求2、掌握集成与非门的使用规则3、掌握集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法重点难点四输入、二输入与非门/或非门功能测试讲授法演示法主要参考资料自编讲义实验原理（―）TTL与非门--74LS2074LS20是四输入双与非门，即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门，每个与非门有四个输入端。其逻辑框图、符号及引脚排列如图1—1（a）、（b）、（c）所示。cc—&ABCD765432图1—17

2、4LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列1、与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是：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，输出端才是低电平（即有“（F得“1”，全“1”得0。）其逻辑表达式为Y=AB7772、TTL与非门的主要参数（1）低电平输岀电源电流Iccl和高电平输出电源电流/cch/CCL是指所有输入端悬空，输出端空载时，电源提供器件的电流。/CCH是指输出端空载，每个门各有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，电源提供给器件的电流。它们的大小标志着器件静态功耗的大小。器件的最大功耗

3、为Pcct=Wcclo手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。Iccl和Icch测试电路如图1一2@）、（b）所示。［注意］:TTL电路对电源电压要求较严，电源电压％:c只允许在+5V±10%的范围内工作，超过5.5V将损坏器件；低于4.5V器件的逻辑功能将不正常。Vcc2）低电平输入电流Al和咼电平输入电流人屮肚是指被测输入端接地，其余输入端悬空，输出端空载时，由被测输入端流出的电流值。/iH是指被测输入端接高电平，其余输入端接地，输出端空载时，流入被测输入端的电流值。由于1训较小，难以测量，一般免于测

4、试。IiL与IiH的测试电路如图2-2（c）＞（d）所示。（3）扇出系数N（）扇出系数N（）是指门电路能驱动同类门的个数，它是衡量门电路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Noii。通常ImVIiL，则Noh＞NOl＞故常以Nol作为门的扇出系数。N°l的测试电路如图1—3所示，门的输入端全部悬空，输岀端接灌电流负载斑，调节陽使Iol增大，Vo.随之增高，当Vol达到V（）m（手册中规定低电平规范值0.4V）时的Iol就是允许灌

5、入的最大负载电流，贝UNol=通常N°lN8IiL（4）电压传输特性I'J的输11!电压v0随输入电压Vj而变化的曲线vo=f（vj）称为门的电压传输特性,通过它可读得门电路的一些重要参数，如输出高电平Voh、输出低电平Vol、关门电平Von、开门电平Von、阈值电平Vt及抗干扰容限Vnl、Vn“等值。测试电路如图2—4所示，采用逐点测试法，即调节RV，逐点测得M及Vo,然后绘成曲线。Vcc+5V20onR[&&图1一3扇出系数试测电路图1一4传输特性测试电路（二）CMOS集成门1、CMOS门电路逻辑功能尽管CMOS与TTL电

6、路内部结构不同，但它们的逻辑功能完全一样。本实验将测定与门CC4081,或门CC4071,与非门CC4011,或非门CC4001的逻辑功能。2、CMOS与非门的主要参数CMOS与罪门主要参数的定义及测试方法与TTL电路相仿，从略教学过程四、实验内容（一）TTL逻辑门在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块。1、验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能按图1—6接线，门的四个输入端接逻辑开关输出插口，以提供“（F与“1”电平信号，开如关向上，输出逻辑“V,向下为逻辑“0”。门的输出端接由LED发光二极管组

7、成的逻辑电平显示器（又称0—1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑“1”，不亮为逻辑“0S按表2-2的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。74LS20有4个输入端，有16个最小项，在实际测试吋，只要通过对输入1111、0111、1011、1101、1110五项进行检测就可判断其逻辑功能是否作业布置正常。输入输出AnBnCnDnYiy211112、验证四2输入与非门74LS00、四2输入或0111非门CC4001的逻辑功能，具体过程如实验1101111011110实验报告：1、记录、整理实验结果，并对结果进行分析。2、画出实

8、测的电压传输特性曲线，并从中读出各有关参数值。后记