电气工程教案-TTL门电路的功能与测试方法.docVIP

TTL门电路的功能与测试方法 一、实验目的 掌握TTL门电路逻辑功能与测试方法。 二、实验原理 1．集成逻辑门是数字电路中最简单、最基本的器件，任何复杂的组合逻辑电路和时序逻辑电路都可以用逻辑门通过适当的组合连接而成。74LS00是一个由四个2输入与非门组成的器件，利用它可实现不同的门电路功能。 2．TTL器件的使用规则： ①电源：UCC＝+5V（1±10％） ②多余输入端的处理：可作悬空处理。但对于输入端接有长线、触发器和中、大规模集成器件以及使用集成块较多的复杂电路，多余端必须按逻辑要求接电源或地，否则易受干扰。 ③输出端的处理：输出端不允许直接与电源正、负极相连，也不能接入输入信号。 3．TTL功能与参数、特性测试 ①根据TTL门电路的真值表测试电路的逻辑功能。 ②根据TTL门电路参数、特性的定义测试电路参数 三、仪器设备 1．数字实验箱 2．示波器 3．万用表 四、实验内容与步骤 1．TTL与非门74 LS00逻辑功能的测试 实验电路如图4.1.27所示。 （1）将输出Y接发光二极管（Y＝1时二极管发亮，否则不亮），改变A、B电平值，记录实验结果，并将该结果列成真值表形式。 （2）在A端加入连续脉冲（频率f＝1Hz），将输出Y接发光二极管。当B端分别接+5V和0V电压时，观察Y端的输出变化，验证逻辑“0”对与非门的封锁作用。 图4.1.27与非门 2．TTL与非门74 LS00电压传输特性的测试 图4.1.28 TTL与非门电压传输特性测试电路 按图4.1.28接线。调节电位器RP使输入电压从零逐渐增大，记录相应输出电压于表4.1.17中。 表4.1.17 Ui/V 0 0.3 0.5 0.85 0.9 0.95 1.0 1.05 1.1 1.15 1.2 1.3 1.4 1.5 Uo/V 3．TTL与非门74 LS00传输延迟时间的测量 图4.1.29 表明传输延迟时间的输入输出电压波形 与非门的输入端加一矩形波电压，输出电压变化较输入电压有一定的时间延迟，如图4.1.29所示。从输入矩形波上升沿的50％处起到输出波下降沿的50％处的时间为导通延迟时间tpHL, 从输入矩形波下降沿的50％处起到输出波上升沿的50％处的时间为截止延迟时间tpLH。二者的平均值为平均传输延迟时间tpd，即。按图4.1.30接线。输入1MHz连续脉冲，用测输入、输出相位差，可得3个与非门的累计传输延迟时间（测量时按下示波器水平放大键）。 图4.1.30 TTL与非门传输延迟时间测量电路 4．TTL与非门74 LS00扇出系数的测量 图4.1.31 TTL与非门低电平输入电流测量电路 图4.1.32 TTL与非门扇出系数测量电路 （1）按图4.1.31接线。测出低电平输入电流IIL。 （2）按图4.1.32接线。调节RL中可调电阻值，同时观察电压表读数，当其值为0.4V时的IOL即为允许灌入的最大负载电流IOLmax，则扇出系数NO＝IOLmax / IIL。 五、预习要求 1．复习逻辑代数有关知识。 2．熟悉TTL门电路参数的意义。 3．熟悉TTL与非门74LS00的管脚排列及管脚功能。 六、实验报告要求 1．画出TTL与非门74 LS00的电压传输特性曲线，并从图中求得以下参数：输出高、低电平关门电平、开门电平、阈值电平，直流噪声容限。 2．根据实验数据，求出扇出系数NO。