实验2门电路特性参数测试.docx

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1、试验二 门电路特性、参数测试说明：试验内容中，红色标注的部分为基本内容，必需完成。其他内容依据试验老师的要求做。一、试验目的1 . 了解数字集成电路形状结构及外部引脚的排列规律。2 .把握规律门电路主要特性、参数的测试方法。3 .学习查阅器件手册。4 .进一步训练试验箱及常用仪器的使用方法。二、试验资料1. TTL 与非门 74LS0074LS00为四个2输入TTL与非门，为双列直插14脚塑料封装，外部引脚排列如图2.1所示。它共有4个独立的两输入端“与非”门，各个门的构造和规律功能相同，其内部电路结构如图2.2所示。图2.1 74LS00引脚排列图2. 2 74LS00与非门内部电路结构74

2、LS00特性参数见表2-1、表2-2、表2-3。表27推举工作条件参数最小标称最大单位Vcc4.7555.25VIH-400*IL8mATa07()c*负号表示电流由器件流出表2-2直流特性（070 C）参数测试条件最小典型最大单位VlH2VVil0.8VVohVcc=min, Vmax, IH=max2.73.4VVolVcc=min, Vih=2 IoL=max0.25().5VImVcc=max, Vjh=2.7V20IlLVcc=max, Vil=0.4V-0.4米mAIccVcc=max,输入输出悬空2.44.4mA*负号表示电流由器件流出TpHL1()152. COMS 与非门 7

3、4HC00图2. 3 74HC00与非门内部电路结构74HC00为四2输入COMS与非门，外部引脚排列与74LS00相同（图2.1）。它共有4个独立的两输入端“与非”门，各个门的构造和规律功能相同，其内部电路结构如图2.3所示。74HC00特性参数见表2-4、表2-5、表 2-6。表2-4推举工作条件参数最小标称最大单位Vcc26VIH-4*mAIL4mATa-4085*负号表示电流由器件流出表2-5直流特性（一4085匕，除非另有说明）参数测试条件Vcc典型值*保证值单位VlH2.04.5困6.01.53.153.54.21.53.15因4.2VVil2.04.5窕6.00.30.9回1.2

4、VvohVlH= VjlIH=-4mA4.5回6.04.24.75.73.84画5.34VVolV1L= V1hIoL=4mA4.5宣6.00.20.20.20.330.330.33VIihVih=Vcc6.01.0“AIlLVil=地6.0-1,0*“AIccV=Vcc 或地，Io=06.020“A*负号表示电流由器件流出，*典型值在T=25C条件下测得口方框内的数字是线性外推值表2-6开关特性参数测试条件V典型*最大单位TpLHTpHLC=50pF2.04.56.046981132319nsCpd*20PFClN每输入端电容510PF*典型值在T=25C条件下测得* Cpd为空载功率消耗电

5、容，打算空载动态功耗和空载电流功耗三、试验设施与器件设施：数字电子技术试验箱、万用表、电流表、示波器器件:74LS00（74IIC00） 一片（四个2输入与非门）四、试验内容及步骤（一）TTL与非门测试1 .验证TTL与非门规律功能（D任意选择其中一个与非门进行试验。将与非门的两个输入端分别接到两个电平开关上，输出端接到一个电平指示灯发光二极管上（电平指示灯接高电平常点亮），接通电源,操作电平开关，完成真值表一一表2.7。（2）推断功能是否正确，写出规律表达式。表2. 7与非门真值表输入输出ABY2 .电压传输特性测试按图2.4连好线路。调整电位器，使V在03V之间变化，纪录相应的输入电压V和

6、输入电压Vo的值并填入表2.8,并在图2.5的坐标系中画出电压传输特性。4.7k200 Vcc(+5V)图2. 4电压传输特性测试电路图2. 5电压传输特性表2. 8与非门输入、输出电平关系数据表V(V)0().30.6().91.()1.11.21.31.62.02.53.()Vo(V)3 .直流参数的测试(1)输出高电平匕)H的测试图2. 6 oh的测试电路Vcc(+5V)图2. 7 l0L的测试电路测试电路如图2.6所示。闭合开关，调整电位器使电流表读数为400A,用万用表测量输出端带负载时的输出电压Voh:断开开关，用万用表测量输出端负载开路时的输出电压Voh，将数据填入表2.9(2)

7、输出低电平匕)l的测试测试电路如图2.7。闭合开关，调整电位器使电流表读数为8mA,用万用表测量输出端带负载时的输出电压Vol;断开开关，用万用表测量输出端负载开路时的输出电压Hol，将数据填入表2.9中。表2. 9 Vohx %l测试结果参数IHVohohI()LVolol试验数据-400 A8mA(3)高电平输入电流ih测试电路如图2.8所示。连接电路，通电后读出电流表的读数即为负载门高电平输入电流ih,并用万用表测量此时负载门输入高电平的电压h，将数据填入表2.10中。图2.8 h测试电路9+5V图2.9人测试电路（4）低电平输入电流Iil测试电路如图2.9所示。连接电路，通电后读出电流

8、表的读数即为负载门低电平输入电流1比，并用万用表测量此时负载门输入低电平的电压Hl，将数据填入表2.10中。表2. 10/ IH L)则试结果参数IlHViHIlLVil试验数据4 .输入端负载特性测试（X）测试电路如图2.10所示。用万用表测试，将V和Vo随R变化的值填入表2.11中。（留意：每次测量电阻R的值时，须将Rw中间活动头和门的输入端断开）。&Rvv10k表2. 11 输入负载特性测试结果Ri100300 IK4.7K5.1K6.1K10KViVoVcc(+5V)图2.10输入端负载特性测试电路5 .“封锁”门电路试验（1）将与非门的一个输入端接到电平开关上，另一个输入端接到连续脉

9、冲信号源上。信号源频率调至约2kHz。电平开关置“1”，用双踪示波器（输入耦合方式置于“DC”档位），同时观看门的输入%和输出V。波形；电平开关置“0”，再次观看输入V和输出V。波形。画出两种状况下输入V和输出V。波形。（2）用3个两输入端与非门接成一个两输入端的或门，做或门封锁试验。试验方法自拟。五、试验报告1 .试验预习(1)熟识TTL与非门电路(74LS00)各参数的测量原理、测量方法及测量步骤；(2)完成试验的预习报告，包括：试验目的、试验设施、布置试验内容及步骤、测试电路、原始数据纪录表格及图形。2 .试验及数据处理(1)依据布置试验内容认真完成试验中的各项测试任务，认真观看试验中的

10、各种现象并加以分析。(2)在数据纪录表格及图形中纪录试验测量数据，并对试验数据进行分析。(3)依据与非门输入负载特性试验数据，在直角坐标系上(R为横轴，Vi、V。为纵轴)描绘输入端负载特性曲线。从曲线上确定：TTL与非门的输入端对地串接电阻，能使门输出高电平常，这个电阻的上限值(可以称作关门电阻Roff);能使门输出低电平常，这个电阻的下限值(可以称作开 J电阻Ron)3 .思索题(1)简述Voh、Vol的名称及含义；简述Lh、Ll的名称、含义及方向。(2)测试Voh时，开关闭合与开关断开时Voh的数值是否相同？ Vqh在开关闭合时大还是开关断开时大？为什么？(3)测试Vol时，开关闭合与开关

11、断开时Vol的数值是否相同？ Vol在开关闭合时大还是开关断开时大？为什么？(4)举例说明门被“封锁”的概念。(5)由试验资料计算74LS00与非门的噪声容限Vnl和Vnh。(6)集成规律门电路在使用中，其多余端应如何处理？对于TTL门电路，其多余端输入端悬空时的电平为高电平还是低电平？ COMS门电路多余输入端是否可以悬空？(7) COMS和TTL两种电路相互连接时，两者的电平和电流应满意什么条件？4 .试验的留意事项及主要阅历教训。试验二：TTL门电路参数测试1.验证L与非门规律功能输入输出ABY电传特测2.压输性试4.7kVoV(V)00.30.60.91.01.11.21.31.62.02.53.0Vo(V)03.直流参数的测试（D输出高电平匕）H的测试（2）输出低电平匕）L的测试9+5Vh4IL%参数IlHVlHIlLVil试验数据0%5.“封锁”门电路试验（试验结果纪录在此页背面）