TTL与非门逻辑功能测试

实验二TTL与非门的参数和特性测试实验目的：测试TTL与非门的参数和特性实验器材：1.TTL与非门电路板2.电源3.示波器4.逻辑分析仪5.连接线6.其他必要的辅助器件（如电阻、电容等）实验原理：TTL与非门（英文全称：Transistor-Transistor Logic NOT Gate）是一种常用的数字逻辑门电路，它是由晶体管和电阻等元器件构成的。

TTL与非门的主要功能是将输入信号取反，并输出到输出端。

在TTL与非门的电路中，输入信号为低电平时，输出信号为高电平；输入信号为高电平时，输出信号为低电平。

实验步骤：1.将TTL与非门电路板连接到电源上，并将示波器和逻辑分析仪连接到电路板上相应的引脚上。

2.开启电源，使电路板正常工作。

3.测量并记录输入端和输出端的电压。

输入端的电压为高电平时，记录输出端的电压，输入端的电压为低电平时，记录输出端的电压。

4.分析所测得的数据，并绘制输入电压和输出电压的关系曲线。

5.测试TTL与非门的最大工作频率。

通过改变输入信号的频率，逐渐增大频率直到输出信号出现错误，记录频率值。

6.测试TTL与非门的功耗特性。

测量输入电压为高电平时的功耗，以及输入电压为低电平时的功耗，并对测得的数据进行比较和分析。

实验结果：根据实验步骤和实验原理进行实验后，我们可以得到以下结果：1.输入端和输出端的电压关系。

根据测得的数据，绘制出输入电压和输出电压的关系曲线图。

2.最大工作频率。

记录输出信号出现错误的频率值，作为TTL与非门的最大工作频率。

3.功耗特性。

测量输入电压为高电平时的功耗和输入电压为低电平时的功耗，并对比分析。

实验分析：根据实验结果，我们可以对TTL与非门的参数和特性进行分析。

1.输入电压和输出电压关系。

通过绘制输入电压和输出电压的关系曲线图，可以分析出TTL与非门的转换特性和输入输出电平的范围。

2.最大工作频率。

通过得到的最大工作频率值，可以判断TTL与非门的响应速度和应用场合。

TTL与非门参数的测试TTL（transistor-transistor logic）是一种常用于数字电路的逻辑芯片技术。

它使用晶体管来实现逻辑门的功能，通过与非门（NOT gate）来实现逻辑操作。

在本文中，我们将测试TTL与非门的参数，并讨论其性能。

输入(A)，输出(Y)-----------------0，11，0输入电压范围指的是将逻辑门认为是低电平或高电平的电压值。

对于TTL与非门，一般认为输入电压小于0.8V为低电平，大于2V为高电平。

这是因为TTL芯片使用的是晶体管，其饱和电压一般为0.7V，所以小于0.8V的电压被认为是低电平。

大于2V的电压被认为是高电平。

输出电压范围指的是逻辑门输出的电压范围。

对于TTL与非门，一般认为输出电压小于0.1V为低电平，大于2.4V为高电平。

这是因为TTL芯片使用的是晶体管，其饱和电压一般为0.2V，所以小于0.1V的电压被认为是低电平。

大于2.4V的电压被认为是高电平。

功耗是指逻辑门在工作时消耗的电功率。

对于TTL与非门，功耗一般较低，约为10-100毫瓦。

这是因为TTL芯片使用的是晶体管，晶体管的功耗相对较低。

响应时间是指逻辑门从接收到输入信号到输出信号发生改变的时间。

对于TTL与非门，响应时间一般较短，约为10-30纳秒。

这是因为TTL芯片使用的是晶体管，其响应速度较快。

为了对TTL与非门的参数进行测试，我们可以使用示波器来观察输入和输出信号的波形。

首先，我们将一个脉冲信号作为输入信号输入到TTL 与非门的输入端，并同时观察输入和输出信号的波形。

然后，我们可以测量输入信号的电压范围和输出信号的电压范围。

此外，我们还可以使用示波器来测量TTL与非门的响应时间。

通过测试TTL与非门的参数，我们可以评估其性能并确定其在数字电路设计中的可靠性和适用性。

对于不满足要求的参数，我们可以考虑使用其他类型的逻辑门或优化电路设计来解决问题。

总之，TTL与非门是一种常用的逻辑门，其参数包括输入电压范围、输出电压范围、功耗和响应时间。

实验二.门电路逻辑功能及测试一.实验目的1.掌握门电路逻辑功能及测试方法2.熟悉数字电路实验装置的使用方法3.熟悉双踪示波器的使用方法二．预习要求1、复习门电路工作原理及相应的逻辑表达式2、熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途3、了解双踪示波器和数字电路实验装置三．实验仪器及材料1.数字电路实验装置2.双踪示波器3.数字万用表4.直流稳压电源5.器件：74LS00 74LS86 74LS04四.实验内容及步骤1.TTL与非门逻辑功能测试(1)将74LS00插入面包板,按图1-1接线,输入端A、B接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y接电平显示LED的输入插口。

(2)将电平开关按表2-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。

Vcc(0,1开关) 141 3 y2 ○V图2-1表2-1输入 A 0 0 1 1B 0 1 0 1输出 Y 1 1 1 0 电压 4.9 4.9 4.9 02.TTL 异或门逻辑功能测试(1)将74LS86插入面包板,按图2-2接线,输入端A 、B 接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y 接电平显示LED 的输入插口。

(2)将电平开关按表1-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。

(3)写出异或门逻辑函数的表达式Vcc （0，1开关） 14 A1 3B 2图2-27○V 表2-23.逻辑电路的功能测试(1)用法74LS00和74LS04按图2-3接好(2)将输入输出的逻辑信号分别测试填入表2-3中 (3)写出图2-3电路的逻辑表达式ZZE F C D A B 图2-3输 入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1输 出 Y 0 1 1 0 电压 0 4.9 4.9 0表2-34. 利用与非门控制输出将74LS00接线：A 接电平开关输出插口B 接1KHz 脉冲信号用双踪示波器：y1输入端接B 端，观察脉冲信号 y2输入端接输出Z 进行观察（1） A=0 （2） A=1分别记录输入、输出波形，说明与非门的控制作用。

实验五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ICCL＞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。

实验一基本逻辑门逻辑功能测试及应用一、实验目的1. 掌握TTL集成逻辑门的逻辑功能及其测试方法。

2. 掌握TTL器件的使用规则。

3. 熟悉数字电路实验仪的结构、基本功能和使用方法。

4. 练习熟练使用DS1052E型数字示波器。

二、实验原理门电路是构成各种复杂数字电路的基本逻辑单元，掌握各种门电路的逻辑功能和电器特性，对于正确使用数字集成电路是十分必要的。

目前应用最广泛的集成电路是TTL和CMOS。

TTL集成逻辑门电路根据其型号的不同，有不同的内部结构和引脚，在本实验中我们只选取了常用的与非门、与或非门来进行测试。

与非门是门电路中应用较多的一种，与非门的逻辑功能为，当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出为高电平；只有当输入全部为高电平时，输出才为低电平。

而与或非门的逻辑功能为，当同一个与门端组的输入端全部为高电平时，输出为低电平；当同一个与门端组中有一个或一个以上的输入端为低电平时，输出即为高电平。

实验前请认真阅读TTL集成电路使用规则。

数字系统中有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。

对于普通的TTL门电路，由于输出级采用了推拉式输出电路，无论输出是高电平还是低点平，输出阻抗都很低。

因此，通常不允许将它们的输出端并接在一起使用。

集电极开路门和三态输出门是两种特殊的TTL门电路，它们允许把输出端直接并接在一起使用。

三、实验仪器及器件1. DS1052E型示波器2. EL-ELL-Ⅳ型数字电路实验系统3. DT9205数字万用表4.器件：集成电路芯片74LS00 74LS10 74LS51四、实验内容及步骤1.与非门逻辑功能测试（1）选用三输入端与非门74LS10，按图1-1连接实验电路，即将与非门的三个输入端A、B、C分别接至逻辑电平开关的电平输出插口，与非门的输出端Y接至显示逻辑电平的发光二极管的电平输入插口，同时将数字万用表调至直流电压档连接到门电路的输出端，测量输出电压值。

实验二TTL与非门电路参数测试实验目的：本实验旨在通过测试TTL与非门电路的参数，了解其工作原理和性能特点。

实验器材：数字逻辑实验箱、集成电路74LS04、电压源、示波器、数字多用表、电线等。

实验原理：TTL与非门是一种常用的数字逻辑门电路，常用于数字电路的设计和实现。

它具有逻辑非的功能，即实现对输入信号的取反。

TTL与非门电路的输入输出关系可以用逻辑表达式表示为：Y=A'，其中Y为输出信号，A为输入信号。

实验步骤：1.将74LS04集成电路插入数字逻辑实验箱中，注意要正确插入。

2.连接电源和接地线，并调整电源输出电压为5V。

3.连接输入信号线和输出信号线：a.将一个电线连接到IC上与A端子相对应的脚，将另外一端连接到任意电路板上指定的地线上。

b.将另一个电线连接到IC上与Y端子相对应的脚，将另外一端连接到示波器的输入端。

4.打开电源，示波器波形显示器显示的为输入信号脉冲波形。

通过调整输入信号线连接的电路板上的电源按键，可以控制输入信号的高低电平。

5.分别测量输入信号电压高低电平的值，记录在实验报告中。

6.同样地，分别测量输出信号电压高低电平的值，记录在实验报告中。

7.将输入信号反转，重新进行步骤4-6，并记录测量结果。

8.关闭电源，并将实验器材恢复到初始状态。

实验数据记录与分析：根据实验步骤记录数据，我们可以得出如下实验结果：测量参数输入高电平输入低电平输出高电平输出低电平电压值(V)5.000.004.900.10通过测量数据，我们可以得出以下结论：1.输入高电平的值为5V，输入低电平的值为0V，符合TTL电平标准。

2.输出高电平的值为4.90V，输出低电平的值为0.10V，符合TTL电平标准。

3.TTL与非门电路在输入信号取反的情况下，输出信号与输入信号完全相反，即输入高电平得到输出低电平，输入低电平得到输出高电平。

实验结论：通过对TTL与非门电路的测试，我们得到了其输入输出电平参数的测量结果，并验证了TTL与非门的工作原理。

试验一TTL与非门的参数测试TTL是“Transistor-Transistor Logic”的缩写，是一种常用的数字逻辑电路家族。

而非门是TTL电路中的一种基本逻辑门，用于实现逻辑反相操作。

在这篇文章中，我们将进行TTL与非门的参数测试。

TTL与非门是由晶体管等离子晶体管作为开关来实现的。

在这个实验中，我们将测试TTL与非门的三个重要参数：输入电压(Vin)与输出电压(Vout)之间的电平转换阈值(Vih和Vil)、输入电压的电流特性以及输出电压的输出电流特性。

我们将逐个测试这些参数，以了解TTL与非门的性能。

首先，我们将测试输入电压与输出电压之间的电平转换阈值。

这是指在何种输入电平下，TTL与非门会进行状态改变。

通常情况下，高电平对应逻辑1，低电平对应逻辑0。

我们将选择一系列不同的输入电压，并记录产生的输出电平。

通过这些数据，我们可以通过绘制输入电压与输出电压的关系曲线来确定电平转换阈值。

接下来，我们将测试输入电压的电流特性。

这是指在不同输入电压下，TTL与非门的输入端的电流变化情况。

我们将使用电压表来测量不同输入电压下的输入电流，并记录这些数据。

通过这些数据，我们可以确定TTL与非门的输入电压与输入电流之间的关系。

最后，我们将测试输出电压的输出电流特性。

这是指在不同输出电压下，TTL与非门的输出端的输出电流变化情况。

我们将使用电流表来测量不同输出电压下的输出电流，并记录这些数据。

通过这些数据，我们可以确定TTL与非门的输出电压与输出电流之间的关系。

在进行这些测试时，我们需要注意到TTL与非门的工作电压范围。

根据TTL与非门的规格书，我们需要提供正确的电源电压和电流以确保测试的准确性。

此外，我们还应该注意到TTL与非门的温度特性，因为温度的变化可能会对测试结果产生影响。

通过对TTL与非门的参数进行测试，我们可以了解其性能特点，并在实际应用中进行正确的设计与布局。

这对于保证电路的可靠性和稳定性非常重要。

TTL与⾮门参数测试⼀. 实验⽬的1）熟悉TTL与⾮门集成电路的外形和管脚引线排列。

2）通过测试了解与⾮门的直流参数3）加深对与⾮门逻辑功能的认识⼆. 实验仪器(点击可看到图⽚）1. xst-6D电⼦技术综合实验装置2. 500型万⽤表3. DS1052E （点击可阅读使⽤⼿册）4. 元件：74LS20三. 预习要求1. 复习《数字电⼦技术基础》相关内容2. 了解74ls20的逻辑功能和管脚排列；3.ICCL, IIL, IIH, IOL, No,tpd是什么？4. 与⾮门在什么条件下输出⾼电平？什么情况下输出低电平？不⽤的输⼊端怎么处理？5. TTL电路,如果某输⼊端悬空,则相当于给该输⼊端输⼊了什么电平的信号?6. 请说明⽤直流电流表测电路的某个⽀路电流时关键步骤和应注意的事项?四. 实验原理、步骤⾸先，根据逻辑功能检查与⾮门是否良好。

1. 测量下列各直流参数：1）低电平输出时的电源电流ICCL。

门电路的信号输⼊、输出脚悬空，这时门电路的输出处在低电平状态，这时，⽤直流电流表测出IC的Vcc脚的电流。

2）低电平输⼊电流IIL。

3）⾼电平输⼊电流IIH。

4）电压传输特性。

Uon:表⽰与⾮门输出低电平时，允许输⼊的⾼电平的电压值的最⼩值，在图上求出。

(即在VOL=0.4V时,求Vi）Uoff：表⽰与⾮门输出⾼电平时，允许输⼊的低电平的电压值的最⼤值，在图上求出。

（即在VoH=2.4V时，求Vi) 5）扇出系数No得出的⼩数要圆整6）平均传输延迟时间tpd。

我们把输出电压波形滞后于输⼊电压波形的时间叫传输延迟时间(见《数字电⼦技术基础》门电路)。

有两个重要参数tPHL,tPLH，五. 报告要求1）列出直流参数的实测数据表格，，与出⼚参数相⽐，判断参数是否合格。

2) ⼀个该⾮门能驱动多少个TTL门电路？假设LED的⼯作电流是20mA,他可以⽤该门电路直接驱动吗（画出该电路）？3) 画出传输特性，确定VOFF、VON、VOL、VOH值4）列出与⾮门的实测数据表格，看逻辑关系是否相符。