TTL集成逻辑门逻辑功能与参数测试.docVIP

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，输出端才是低电平。即有“0”得“1”，全“1得“0”.其逻辑表达式为Y=． 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= 1 2 3 4 5 6 7 (a)国家标准逻辑符号 (b) 74LS20引脚排列 图2-1 74LS20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UT56 3．TTL与非门74LS20 4．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2-1 74LS20真值表 输 入 输 出 A1(1) B(2) C1(3) B1(2) Y1 Y2 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 图2-2 74LS20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2-3 74LS20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 ICCL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N08 其中：IoL 是指当VOL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（A） 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