实验指导书数字电路.doc

河南财经政法大学 2011 年---2012 年 第 一 学期 院 系： 计算机与信息工程学院 专 业： 计算机科学与技术 课程名称： 数字电路 班 级： 姓 名： 学号： 指导教师： 实验一TTL逻辑门的逻辑功能及主要参数的测试 实验目的 （1）掌握TTL与非门主要参的测试方法； （2）掌握TTL与非门传输特性的测试方法； 实验仪器 （1）数字实验装置 一台； （2）示波器 一台； （3）数字毫伏表 一只； （4）uA电流表 一只； （5）74LS00 一片； 实验原理 （一）与非门逻辑功能 二输入端 F=AB 四输入端 F=ABCD （二）TTL与非门主要参数 1、空载导通电源电流IE1； IE1是与非门处于开启状态下流过电源的电流，其大小标志着开态门功 耗P1的大小，P1=Vcc IE1。（一般指标：IE1≤10mA）。 空载截止电源电流IE2； IE2是与非门处于关闭状态下流过电源的电流，其关闭门的功耗P2=Vcc IE（2）mA）。 输入短路电流Iis： 输入短路电流Iis是被测输入端接，其余输入端悬空时，灌进前级门的 负载电流，，Iis太大将影响前级门的扇出系数（一般指标：Iis≤1.5mA）。 输入漏电流IiH是寄生晶体管效应产生的输入电流。 （一般指标：IiH≤70mA）。 输出高电平VOH； 输出高电平是电路的关态输出电平，即电路输入端有一个以上低电平时 的输出值（一般指标：VOH≥3.2V）。 输出低电平VOL； 输出低电平是电路的开态输出电平，即所有输入端接高电平时的输出电 平值，（一般指标：VOL≤0.35V）。 开门电平VON； 开门电平VON是指输出为额定低电平时的最小输入电平。 （一般指标：VOL≤1.8V）。 关门电平VOFF； 开门电平VOFF是指输出为额定高电平的90%时的输入电平。 （一般指标：VOFF≥0.8V）。 9、平均延迟时间tpd； 平均延迟时间tpd是衡量门电路开关速度的参数，tpd=(tp1+tp2)/（2）tp1：导通延迟时间，tp2：延迟时间，（tpd≤30ns） 实验内容 （一）、与非门的逻辑功能测试； 采用二输入与非门74LS00进行逻辑功能测试。测试结果填入表1-1。 （二）、与非门主要参数测试：电源电压VCC=5V。 1、空载导通电源电流IE1： 1)测试条件：输入端全部悬空，输出端空载。 2)测试电路如图1-1； A B Y 表1-1 图1-1 2、空载截止电源电流IE2： 1)测试条件：任一输入端低电平（0）输出悬空。 2)测试电路如图1-2； 图1-2 3、输入短路电流Iis： 1)测试条件：被测输入端通过电流表接地，其余输入端和输出端悬空。 2)测试电路如图1-3； 图1-3 4、输入端漏电流IiH： 1)测试条件：被测输入端通过电流表接VCC，其余输入端接地。 2)测试电路如图1-4； 图1-4 输出高电平VOH，输出低电平VOL ，开门电平VON与关门电平VOFF的测试： 1）测试条件：测空载传输特性：输出空载，任一输入端接可调电压，其余输入端悬空。 2）测试电路如图1-（5）利用10K电位器调节输入电压值。实测电压传输特性曲线，并从曲线上读出VOH、VOL、VON、VOFF，实测数据填入表1-2中。 图1-5 表1-2 Vi（V） 0.3 0.5 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.0 Vo（V） 扇出系数N： 1）测试条件：所有输入端悬空。 2）测试电路如图1-6； 图1-6 平均传输延迟时间tpd： 将74LS00其中三个与非门按下图连接构成环形振荡器。 图1-7 该振荡器输出脉冲周期T=2（tpd1+tpd2+tpd3），tpd1=tpd2=tpd（3）tpd=t/（6）t=1/ff，由此计算tpd。 实验报告 （1）整理实验数据，分析实验结果。 （2）列出二输入与非门的真值表。 （3）画出所测与非门的电压传输特性曲线。 （4）根据实验测得的IE1、IE（2）计算与非门的静态平均功耗。 评语： 日期： 年 月 日 实验二 CMOS集成逻辑门的测试 实验目的 （1）了解和掌握CMOS集成逻辑门的特点及使用规则； （2） 验证CMOS门电路的功能。 实验仪器 （