下载文档原格式
常用逻辑门电路符号与功用最常用的集成门电路有TTL系列集成逻辑门和CMOS系列集成逻辑门两大类。
就其功用而言，常用的有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门以及集电极开路（OC）门、三态（TS）门等。
表1给出了常用逻辑门的逻辑符号与功用。
表1常用逻辑门的逻辑符号与功用称谓符号表达式称谓符号表达式与门F＝Amiddot;B与或非门或门F＝A+B异或门非门同或门与非门OC与非门输出端能够对接或非门三态与非门EN为使能操控1．外部特性参数集成逻辑门的首要外部特性参数有输出高、低逻辑电平，开门电平，关门电平，扇入系数，扇出系数，输入短路电流，输入漏电流，均匀传输时延和空载功耗等。
2．集成门电路的运用特征（1）在进行逻辑方案时，各类逻辑门可完结与其对应的逻辑运算功用。
（2）OC门的输出端能够直接联接，完结线与，此外可完结电平改换和直接驱动发光二极管等。
（3）TS门首要用于总线传送，多个TS门的输出端能够直接与总线联接，完结数据分时传送。
（4）用逻辑门构成实习电路时，对集成门的剩下输入端有必要恰当处理。
例如，TTL与门和与非门的剩下输入端能够经过电阻接电源，或门和或非门的剩下输入端能够经过电阻接地。
CMOS与门和与非门的剩下输入端能够直接与电源相接；CMOS或非门的剩下输入端可接地等。
总归，既要防止剩下输入端悬空构成信号搅扰，又要保证对剩下输入端的处置不影响正常的逻辑功用。
3．常用TTL集成门电路芯片（1）集成与非门电路芯片常用的TTL与非门集成电路芯片有7400、7410和7420等。
7400是一种内部有四个两输入与非门的芯片，其引脚分配图如图1（a）所示；7410是一种内部有三个三输入与非门的芯片，其引脚分配图如图1（b）所示；7420是一种内部有两个四输入与非门的芯片，其引脚分配图如图1（c）所示。
图中，VCC为电源引脚，GND为接地脚，NC为空脚。
实验二门电路特性、参数测试说明：实验内容中，红色标注的部分为基本内容，必须完成。
其他内容按照实验老师的要求做。
一、实验目的1. 了解数字集成电路外形结构及外部引脚的排列规律。
2. 掌握逻辑门电路主要特性、参数的测试方法。
3．学习查阅器件手册。
4．进一步训练实验箱及常用仪器的使用方法。
二、实验资料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，各个门的构造和逻辑功能相同，其内部电路结构如图2.2 所示。
ABCCY图2.1 74LS00引脚排列图2.2 74LS00与非门内部电路结构74LS00特性参数见表2-1、表2-2、表2-3。
表2-1 推荐工作条件*负号表示电流由器件流出表2-2 直流特性（0～70℃）2．COMS与非门74HC00 Array 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，各个门的构造和逻辑功能相同，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 推荐工作条件表2-5 直流特性（－40～85℃，除非另有说明）*负号表示电流由器件流出，**典型值在T＝25℃条件下测得□方框内的数字是线性外推值表2-6 开关特性*典型值在T＝25℃条件下测得** C PD为空载功率消耗电容，决定空载动态功耗和空载电流功耗三、实验设备与器件设备：数字电子技术实验箱、万用表、电流表、示波器器件：74LS00(74HC00) 一片（四个2输入与非门）四、实验内容及步骤（一）TTL与非门测试1．验证TTL与非门逻辑功能(1)任意选择其中一个与非门进行实验。
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时点亮），接通电源，操作电平开关，完成真值表——表2.7。
实验十四TTL、CMOS门电路参数及逻辑特性的测试大学通信工程系林XX一.实验目的：1、掌握TTL、CMOS与非门参数的测量方法；2、掌握TTL、CMOS与非门逻辑特性的测量方法；3、掌握TTL与CMOS门电路接口设计方法。
二.实验原理：(一)TTL门电路：TTL门电路是标准的集成数字电路，其输入、输出端均采用双极型三极管结构：凡是TTL器件特性均与TTL门电路具有相同特性，故需了解TTL门电路的主要参数。
7400是TTL型中速二输入端四与非门。
图1是它的部电路原理图和管脚排列图。
1、TTL与非门的主要参数：（1）输入短路电流：I IS：与非门某输入端接地时，该输入端接入地的电流。
（2）输入高电平电流I IH：与非门某输入端接V CC（5V），其他输入端悬空或接V CC时，流入该输入端的电流。
TTL与非门特性如图2所示：（3）开门电平V ON:使输出端维持低电平V OL所需的最小输入高电平，通常以V O=0.4V时的Vi定义。
（4）关门电平V OFF：使输出端保持高电平V OH所允许的最大输入低电平，通常以Vo=0.9V OH时的Vi定义。
阀值电平V T:V T=(V OFF+V ON)/2（5）开门电阻R ON：某输入端对地接入电阻（其他悬空），使输出端维持低电平（通常以V O=0.4V）所需的最小电阻值。
（6）关门电阻R OFF：某输入端对地接入电阻（其他悬空），使输出端保持高电平V OH（通常以V O=0.9V OH 所允许的最大电阻值）。
TTL与非门输入端的电阻负载特性曲线如图3所示。
（7）输出低电平负载电流I OL：输出保持低电平V O=0.4V时允许的最大灌流（如图4）；（8）输出高电平负载电流I OH：输出保持高电平V O=0.9V OH时允许的最大拉流；（9）平均传输延迟时间tpd：○1开通延迟时间t OFF：输入正跳变上升到1.5V相对输出负跳变下降到1.5V的时间间隔；○2关闭延迟时间t ON：输入负跳变上升到1.5V相对输出正跳变下降到1.5V的时间间隔；○3平均传输延迟时间：开通延迟时间与关闭延迟时间的算术平均值。
cmos门电路的特点_CMOS门电路的工作原理及特性 - 电子技术MOS逻辑门电路是继TTL之后发展起来的另一种应用广泛的数字集成电路。
由于它功耗低、抗干扰能力强、工艺简单，几乎所有的大规模、超大规模数字集成器件都采用MOS工艺。
就其发展趋势看，MOS 电路特别是ＣＭＯＳ电路有可能超越TTL成为占统治地位逻辑器件。
CMOS逻辑门电路是由N沟道增强型MOS管和P沟道增强型MOS管互补而成，通常称为互补型MOS逻辑电路，简称CMOS逻辑电路。
下面以CMOS非门为例介绍CMOS门电路的工作原理及特性。
1、CMOS非门图1 CMOS非门基本电路（1）电路结构及工作原理CMOS非门的基本电路结构如图1所示，其中TP是P沟道增强型MOS 管，TN是N沟道增强型MOS管。
假如TP和TN的开启电压分别为UTP和UTN，则要求VDDUTP+UTN。
当输入为低电平，即ui=0时，TN截止，TP导通，故uo≈VDD，输出高电平。
当输入为高电平，即ui=VDD时，TP截止，TN导通，故uo≈0，输出低电平。
所以该电路实现了非逻辑。
通过以上分析可以看出，在CMOS非门电路中，无论电路处于何种状态，TP、TN中总有一个截止，所以它的静态功耗极低，有微功耗电路之称。
（2）电压传输特性在图1所示的CMOS非门电路中，设VDDUTP+UTN。
,且UTP=UTN，TP 和TN具有同样的导通内阻RON和截止内阻ROFF，则输出电压随输入电压变化的曲线，即电压传输特性如图2所示。
图2 CMOS非门的电压传输特性从图2所示的曲线上可以看出，CMOS非门的电压传输特性不仅有阀值电压UT=1/2VDD的特点，而且曲线转折区的曲率很大，因此更接近于理想的开关特性，从而使CMOS非门电路获得了更大的输入端噪声容限。
2、CMOS与非门电路CMOS与非门电路如图3所示。
驱动管TN1和TN2为N沟道增强型MOS管，两者串联，负载管TP1和TP2为P沟道增强型MOS管，两者并联，负载管整体与驱动管相串联。
TTL与非门主要外部特性参数2．主要外部特性参数TTL与非门的主要外部特性参数有输出逻辑电平、开门电平、关门电平、扇入系数、扇出系数、平均传输时延和空载功耗等。
（1）输出高电平V oH：输出高电平V oH是指至少有一个输入端接低电平时的输出电平。
V oH的典型值是3.6V。
产品规范值为V oH≥ 2.4V，标准高电平V SH=2.4V。
（2）输出低电平V oL：输出低电平V oL是指输入全为高电平时的输出电平。
V oL的典型值是0.3V，产品规范值为V oL≤ 0.4V，标准低电平V SL= 0.4V。
（3）开门电平V ON：开门电平V ON是指在额定负载下，使输出电平达到标准低电平V SL的输入电平，它表示使与非门开通的最小输入电平。
V ON的典型值为1.5V，产品规范值为V ON≤1.8V。
开门电平的大小反映了高电平抗干扰能力，V ON愈小，在输入高电平时的抗干扰能力愈强。
（4）关门电平V OFF：关门电平V OFF是指输出空载时，使输出电平达到标准高电平V SH的输入电平，它表示使与非门关断所允许的最大输入电平。
V OFF的典型值为1V，产品规范值V OFF≥ 0.8V。
关门电平的大小反映了低电平抗干扰能力，V OFF越大，在输入低电平时的抗干扰能力越强。
（5）扇入系数N i：扇入系数N i是指与非门允许的输入端数目。
一般N i为2～5，最多不超过8。
（6）扇出系数N o：扇出系数N o是指与非门输出端连接同类门的最多个数。
它反映了与非门的带负载能力。
一般N o≥ 8。
扇入和扇出是反映门电路互连性能的指标。
（7）输入短路电流I iS：输入短路电流I iS是指当与非门的某一个输入端接地而其余输入端悬空时，流过接地输入端的电流。
在实际电路中，I iS是流入前级与非门的灌电流，它的大小将直接影响前级与非门的工作情况。
因此，对输入短路电流要加以限制，产品规范值I iS≤1.6mA。
（8）高电平输入电流I iH：高电平输入电流I iH是指某一输入端接高电平，而其他输入端接地时，流入高电平输入端的电流，又称为输入漏电流。
