实验二.TTL集成逻辑门电路参数的测试
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一、实验目的1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法2、掌握TTL器件的使用规则3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构,基本功能和使用方法二、实验原理本实验采用双四输入与非门74LS20,即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门,每个与非门有四个输入端。
其逻辑框图、符号及引脚排列如图1(a)、(b)、(c)所示。
(b)(a) (c)图1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列1、与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是: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、TTL与非门的主要参数(1) 输出低电平V OL:输出低电平是指与非门的所有输入端都接高电平时的输出电平值。
测试电路如图2(a)所示。
(2)输出高电平V OH:输出高电平是指与非门有一个以上输入端接低电平时的输出电平值。
测试电路如图2(b)所示。
(a )(b )图2 V OH 、V OL 测试电路图(3)低电平输出电源电流I CCL 和高电平输出电源电流I CCH与非门处于不同的工作状态,电源提供的电流是不同的。
I CCL 是指所有输入端悬空,输出端空载时,电源提供器件的电流。
I CCH 是指输出端空截,每个门各有一个以上的输入端接地,其余输入端悬空,电源提供给器件的电流。
通常I CCL >I CCH ,它们的大小标志着器件静态功耗的大小。
器件的最大功耗为P CCL =V CC I CCL 。
手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。
I CCL 和I CCH 测试电路如图3(a)、(b)所示。
[注意]:TTL 电路对电源电压要求较严,电源电压V CC 只允许在+5V ±10%的范围内工作,超过5.5V 将损坏器件;低于4.5V 器件的逻辑功能将不正常。
(a) (b) (c) (d)图3 TTL 与非门静态参数测试电路图(4)低电平输入电流I iL 和高电平输入电流I iH 。
实验一TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试引言:本实验通过测试TTL集成逻辑门的逻辑功能和参数,旨在增进对TTL 逻辑门的理解和应用能力。
TTL(Transistor-Transistor Logic,双极晶体管逻辑)是一种广泛应用的数字逻辑家族,通常用于数字系统中的逻辑操作。
实验步骤:1.认识TTL集成逻辑门TTL集成逻辑门是由若干个双极晶体管和二极管组成的,具有与门、或门、非门等多种门电路。
通常在电路图中用特定的代号代替。
常见的TTL集成逻辑门有AND门(7408)、OR门(7432)、NOT门(7404)等。
2.实验材料-TTL集成逻辑门芯片(AND门、OR门、NOT门)-逻辑信号发生器-示波器/数字万用表-电压表-电阻-连线电缆3.实验步骤-步骤一:连接AND门将AND门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,两个输入端分别连接逻辑信号发生器的输出端,示波器的探头连接AND门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
-步骤二:连接OR门将OR门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,两个输入端分别连接逻辑信号发生器的输出端,示波器的探头连接OR门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
-步骤三:连接NOT门将NOT门芯片与逻辑信号发生器和示波器连接,将逻辑信号发生器的输出端连接到NOT门的输入端,示波器的探头连接NOT门的输出端,然后给逻辑信号发生器和芯片供电,调节逻辑信号发生器的频率和示波器的尺度,观察示波器的输出波形和脉冲宽度,并记录。
4.结果分析:根据实验数据和观察到的波形,可以进行以下分析:-分析AND门的逻辑功能和参数AND门在两个输入端都为1时,输出为1,否则输出为0。
通过实验可以发现,AND门的输出波形为非线性的,并且脉冲宽度与输入信号的频率有关。
实验一: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集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法2、掌握TTL器件的使用规则3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构,基本功能和使用方法二、实验原理本实验采用四输入双与非门74LS20,即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门,每个与非门有四个输入端。
其逻辑框图、符号及引脚排列如图2-1(a)、(b)、(c)所示。
(b)(a) (c)图2-1 74LS20逻辑框图、逻辑符号及引脚排列1、与非门的逻辑功能与非门的逻辑功能是: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、TTL与非门的主要参数(1)低电平输出电源电流ICCL 和高电平输出电源电流ICCH与非门处于不同的工作状态,电源提供的电流是不同的。
ICCL是指所有输入端悬空,输出端空载时,电源提供器件的电流。
ICCH是指输出端空截,每个门各有一个以上的输入端接地,其余输入端悬空,电源提供给器件的电流。
通常I CCL >I CCH ,它们的大小标志着器件静态功耗的大小。
器件的最大功耗为P CCL =V CC I CCL 。
手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。
I CCL 和I CCH 测试电路如图2-2(a)、(b)所示。
[注意]:TTL 电路对电源电压要求较严,电源电压V CC 只允许在+5V ±10%的范围内工作,超过5.5V 将损坏器件;低于4.5V 器件的逻辑功能将不正常。
(a) (b) (c) (d)图2-2 TTL 与非门静态参数测试电路图(2)低电平输入电流I iL 和高电平输入电流I iH 。
I iL 是指被测输入端接地,其余输入端悬空,输出端空载时,由被测输入端流出的电流值。
在多级门电路中,I iL 相当于前级门输出低电平时,后级向前级门灌入的电流,因此它关系到前级门的灌电流负载能力,即直接影响前级门电路带负载的个数,因此希望I iL 小些。