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实验三 CMOS门电路测试及TTl与CMOS接口设计 实验目的 了解CMOS门电路参数的物理意义； 掌握CMOS门电路功能测试方法； 学会CMOS门电路电路外特性的测试； 比较CMOS门和TTL门的特点及接口电路设计。 实验原理 CMOS门电路是另一类常用的标准数字集成电路，4000系列芯片具有较宽的电源电压范围，在+3V~+18V都能正常工作。其输入、输出结构均采用单极性三极管结构，凡COMS电路特性均具有CMOS门电路相同的特性。 CMOS门电路的主要参数： 高电平VOH为VDD，低电平VOL为0V Ii=0，多余端不允许悬空。 输出低电平负载电流IoL 输出高电平负载电流IOH 平均传输延迟时间tpd CMOS门电路的电压传输特性 TTL电路与CMOS的电路接口设计 实验仪器 示波器1台 函数信号发生器1台 数字万用表1台 多功能电路实验箱1台 实验内容 测量CD4011逻辑功能： 测量如图所示，在A、B两端加不同的逻辑电平，用电压表测量相应的输出端Y，将结果列成真值表。 平均传输延迟时间的测量： 测量电路如图所示，三个与非门首尾相接便构成环形振荡器，用示波器观测输出震荡波形，并算出周期T，计算出平均传输延迟时间tpd=T/6。 参数VOHVOLtpd测量值4.954V0.55mV66.8ns示波器测量方法：测量原理图如图所示。输入正弦波信号Vi（f=200Hz，Vip-p=5V、VIL=0V），示波器置X-Y扫描。同时，X（CH1）、Y（CH2）置DC耦合，观测并定量画出与非门电压传输特性曲线，用示波器比较法测量VOH、VOL。并与前面电压表测量数据相比较。 参数VOHVOLVT测量值4.981V02.2063V示波器上显示的电压传输特性曲线 观测CMOS门电路带TTL门电路负载情况： 当CMOS门带一个TTL门时； 当CMOS输出带四个TTL门。 CMOS带一个TTLCMOSTTLCMOS带四个TTLCMOSTTLVoVoVoVoVIL0V4.9540.0634VIL0V4.9480.0634VIH5V0.24673.922VIH5V0.48523.901 6.若要使D与A同相，最简单电路应如何设计？ 设计图如下 示波器上的图形 回答问题 CMOS电路的多余输入端在使用时不允许悬空，其原因？ MOS集成电路的输入阻抗相当高，输入端悬空，会受到感应信号干扰而误认为是有效输入信号，易出现错误的输出； 若考虑用一个TTL门直接推动一个CMOS门电路，或者用一个CMOS门直接推动一个TTL门，试问能否正常工作？ 一个TTL直接推动CMOS门应该在接口上拉一个电阻，而一个CMOS可以直接推动TTL门