ch22TTL门电路

ttl逻辑门实验报告TTL逻辑门实验报告实验目的：本实验旨在通过搭建TTL逻辑门电路，加深对数字电路基本原理的理解，掌握逻辑门的工作原理和应用。

实验器材：1. TTL逻辑门芯片2. 电源3. 万用表4. 电阻5. 连接线6. 面包板实验原理：TTL逻辑门是一种常用的数字电路元件，用于实现逻辑运算。

常见的TTL逻辑门包括与门、或门、非门等。

在本实验中，我们将以与门为例进行实验。

与门的输入端分别连接两个输入信号，输出端则根据输入信号的逻辑关系输出相应的逻辑信号。

实验步骤：1. 将面包板连接到电源上，并将TTL逻辑门芯片插入面包板中。

2. 通过连接线将逻辑门的输入端和输出端与其他器件连接起来。

3. 使用万用表检测输入输出端的电压值，并观察逻辑门的工作状态。

实验结果：经过实验，我们成功搭建了TTL逻辑门电路，并通过观察输入输出端的电压值，验证了逻辑门的工作原理。

当输入端为高电平时，输出端为高电平；当输入端为低电平时，输出端为低电平。

这与与门的逻辑运算规律相符。

实验结论：通过本次实验，我们深入了解了TTL逻辑门的工作原理和应用，加深了对数字电路的理解。

逻辑门作为数字电路的基本组成元件，在计算机和电子设备中具有广泛的应用，掌握其原理对于我们的学习和工作具有重要意义。

总结：TTL逻辑门实验为我们提供了一个深入理解数字电路原理的机会，通过实际操作和观察，我们对逻辑门的工作方式有了更清晰的认识。

希望通过这次实验，我们能够更深入地理解数字电路的原理，并在今后的学习和工作中有更好的应用。

第 2章
逻辑门电路
第13讲 TTL集成逻辑门电路
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第 2章
逻辑门电路
2.2
TTL集成逻辑门电路
在双极型集成逻辑门电路中应用最广泛的是TTL电路，
因为它的输入端和输出端都是三极管的结构，所以称做三极 管-三极管逻辑电路(TransistorTransistor Logic)，简称为 TTL电路。
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第 2章
逻辑门电路
2.2.4
TTL三态输出门
OC门虽然可以实现“线与”，但由于外界负载电阻R的 选择不能取得太小，故限制了工作速度，“三态”门可以改 进这点。所谓“三态”，即输出不仅有“0”、“1”两态，还 有第三态，即高阻态。TTL三态输出门是在普通的门电路上
附加控制电路而构成的，图2.22所示给出了三态输出门的电
杂的N型区，从而形成两个互相独立的发射极，它相当于发 射极独立而基极和集电极分别并联在一起的三极管，等效电
路如图2.10所示。
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第 2章
逻辑门电路
图2.9 CT74系列TTL与非门及逻辑符号
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第 2章
逻辑门电路
图2.10 V1的等效电路
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第 2章
逻辑门电路
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第 2章
逻辑门电路
2. 工作原理
设UCC=5 V，UIH=3.4 V，UIL=0.2 V，并设开启电压Uth＝ 0.7 V。当A、B两端中有低电平输入时，V1的发射结导通， 其基极电位被钳位在0.9 V左右，这一电压分给V1的集电结、 V2及V4的发射结，故三个PN结不具备导通条件，V2、V4截
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第 2章
逻辑门电路
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UOL=UCES=0.3 V
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第 2章

实训一 TTL门电路的逻辑功能和特性测试一、实训目的1．熟悉TTL与非门逻辑功能的测试方法；2．熟悉TTL与非门特性参数的意义以及传输特性的测试方法；3．掌握TTL门电路的使用方法。

二、实训内容1．测试TTL与非门逻辑功能；2．测试TTL与非门的特性参数。

三、实训主要元件74LS00（四二输入“与非门” ）外引线排列图：74LS04（六反相器）外引线排列图：四、实训原理 74LS32 ( 四二输入或门 )在系统电路设计时，往往要用到一些门电路，而门电路的一些特性参数的好坏，在很大程度上影响整机工作的可靠性。

门电路的参数通常分两种：静态参数和动态参数。

1．TTL逻辑门的主要参数有：(1) 扇入系数Ni和扇出系数NO：能使电路正常工作的输入端数目和电路正常工作能带动的同型号门的数目。

(2) 输出高电平VOH：一般为VOH≥2.4V(3) 输出低电平VOL：一般为VOL≤0.4V(4) 电压传输特性曲线、开门电平VOn和关门电平Voff(5) 输入短路电流IIS：一个输入端接地，其它输入端悬空时，流过该接地输入端的电流为输入短路电流。

(6) 空载导通功耗Pon：指输入全部为高电平、输出为低电平且不带负载时的功率损耗。

(7) 空载截止功耗Poff；指输入有低电平、输出为高电平且不带负载时的功率损耗。

(8) 抗干扰噪声容限：电路能够保持正确的逻辑关系所允许的最大干扰电压值。

(9) 平均传输延迟时间：t pd = (t pdl + t pdh ) / 2(10) 输入漏电流IIH：指一个输入端接高电平，另一个输入端接地时，流过高电平输入端的电流。

. 2．“与非”门特性参数的测量方法（1）空载导通功耗PccL是指输入全为高电平、输出为低电平且不接负载时的功率损耗。

PCCL=VCC ICCL 式中: VCC——电源电压； ICCL——导通电源电流。

测试电路如图1.1所示，给输入端全高平，测量电源电流值，将计算结果填入表4中。

图 3 扇出系数测试电路
图 4 传输特性测试电路
(4)电压传输特性
门的输出电压Vo 随输入电压Vi 而变化的曲线称为门的电压传输特性，通常它 可读得门电路的一些重要参数。测试电路如图 4 所示，采用逐点测试法，即调节
Rw ，逐点测得Vo 及Vi ，然后绘成曲线。
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3．TTL 集成电路使用规则 （1）插集成块时，要认清定位标记，不得插反。 （2）使用电源电压范围为+4.5V～+5.5V。实验中要求使用VCC =+5V。电源极性 绝对不允许接错。 （3）闲置输入端处理方法
*若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。 （4）输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。当 R≤0.5KΩ 时，输入端相当于逻辑“0”；当 R≥2KΩ 时，输入端相当于逻辑“1”。 对于不同系列的器件，要求的阻值不同。 （5）输出端不允许并联使用（三态门和 OC 门除外）。否则不仅会使电路逻辑功 能混乱，并会导致器件损坏。 （6）输出端不允许直接接电源VCC 、不允许直接接地，否则会损坏器件。
*悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验 时允许悬空处理。但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。因此，对于接 有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路教多的复杂电路，所有 控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。
*直接接电源电压 VCC（也可以串入一只 1∽10KΩ 的固定电阻）或接至某一固 定电压（+2.4V≤V≤4.5V）的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端 相接。
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图 5 与非门逻辑功能测试电路 2．74LS20 主要参数的测试 （1）分别按图 2、3 接线并进行测试，将测试结果记入表 2 中。 （2）按图 4 接线，调节电位器 Rw 使从 0V 向高电平变化，逐点测量Vo 和Vi 的对 应值，记入表 3 中。 五、实验记录：表 1