1、1一、邏輯門電路的主要參數及運用規那一、邏輯門電路的主要參數及運用規那么么二、實驗目的二、實驗目的2TTLTTL與非門電路的主要參數與非門電路的主要參數TTLTTL器件的運用規那么器件的運用規那么CMOSCMOS與非門電路的主要參數與非門電路的主要參數 CMOSCMOS器件的運用規那么器件的運用規那么 3 靜態功耗靜態功耗PD: PD PD: PD 50 mW 50 mW 輸出高電平輸出高電平VOH : VOH VOH : VOH 3.5 V 3.5 V，為邏，為邏輯輯1 1 輸出低電平輸出低電平VOL : VOL VOL : VOL 0.4 V 0.4 V，為邏，為邏輯輯0 0 扇出系數扇出

2、系數NO : NO NO : NO 8 8NO = IOL/IIS NO = IOL/IIS & mA +5V IIS 1k RP 100 +VCC （+5V） + VO0.4V 為合格 mA V & 4 平均傳輸延遲時間平均傳輸延遲時間tpd :tpd : 直流噪聲容限直流噪聲容限VNHVNH和和VNL :VNL :tPLH50%50%50%50%tPHL輸入輸入同相同相輸出輸出tpd= tpd= (tPLH+tPHL)/2(tPLH+tPHL)/2 tpd tpd的數值很小，普通為幾納秒至幾十納秒。的數值很小，普通為幾納秒至幾十納秒。指輸入端所允許的輸入電壓變化的極限范圍。

3、指輸入端所允許的輸入電壓變化的極限范圍。VNH= VSH VNH= VSH VONVONVNL= VOFFVNL= VOFFVSLVSLTTLTTL與非門電路的主要參數與非門電路的主要參數5電源電壓電源電壓+VCC: +VCC: 只允許在只允許在+5V+5V10%10%范圍內，超范圍內，超越該范圍能夠會損壞器件或使邏輯功能混亂。越該范圍能夠會損壞器件或使邏輯功能混亂。電源濾波電源濾波 TTL TTL器件的高速切換，會產生電流器件的高速切換，會產生電流跳變，其幅度約跳變，其幅度約4mA4mA5mA5mA。該電流在公共走線。該電流在公共走線上的壓降會引起噪聲干擾，因此，要盡量縮短上的壓降會引起噪聲

4、干擾，因此，要盡量縮短地線以減小干擾。可在電源端并接地線以減小干擾。可在電源端并接1 1個個100100F F的的電容作為低頻濾涉及電容作為低頻濾涉及1 1個個0.010.01F F0.10.1F F的電的電容作為高頻濾波。容作為高頻濾波。6輸出端的銜接輸出端的銜接 不允許輸出端直接接不允許輸出端直接接+5V+5V或接地。或接地。除除OCOC門和三態門和三態(TS)(TS)門外，其它門電路的輸出端不允門外，其它門電路的輸出端不允許并聯運用，否那么，會引起邏輯混亂或損壞器件。許并聯運用，否那么，會引起邏輯混亂或損壞器件。輸入端的銜接輸入端的銜接 輸入端串入輸入端串入1 1只只1k1k10k10k

5、電阻與電阻與電源銜接或直接接電源電壓電源銜接或直接接電源電壓+VCC+VCC來獲得高電平輸入。來獲得高電平輸入。直接接地為低電平輸入。直接接地為低電平輸入。 或門、或非門等或門、或非門等TTLTTL電路的多余的輸入端不能懸電路的多余的輸入端不能懸空，只能接地；空，只能接地； 與門、與非門等與門、與非門等TTLTTL電路的多余輸入端可以懸空電路的多余輸入端可以懸空( (相當于接高電平相當于接高電平) )，但易遭到外界干擾，可將它們，但易遭到外界干擾，可將它們接接+VCC+VCC或與其它輸入端并聯運用，輸入端并聯時，或與其它輸入端并聯運用，輸入端并聯時，從信號獲取的電流將添加。從信號獲取的電流將添

6、加。TTLTTL器件的運用規那么器件的運用規那么7電源電壓電源電壓+VDD: +VDD+VDD: +VDD普通在普通在+5V+5V+15V+15V范圍范圍內均可正常任務，并允許動搖內均可正常任務，并允許動搖10%10%。靜態功耗靜態功耗PD : PD : 約在微瓦量級。約在微瓦量級。輸出高電平輸出高電平VOH : VOHVDDVOH : VOHVDD 0.5V 0.5V為邏輯為邏輯1 1。 輸出低電平輸出低電平VOL:VOLVSS+0.5VVOL:VOLVSS+0.5V為邏輯為邏輯0(VSS=0V)0(VSS=0V)。CMOSCMOS與非門電路的主要參數與非門電路的主要參數8l 電源電壓電源電

7、壓+VDD:+VDD:電源電壓不能接反，規定電源電壓不能接反，規定+VDD+VDD接電接電源正極，源正極，VSSVSS接電源負極接電源負極( (通常接地通常接地) )。輸出端的銜接：輸出端不允許直接接輸出端的銜接：輸出端不允許直接接+VDD+VDD或地，除或地，除三態門外，不允許兩個器件的輸出端銜接運用。三態門外，不允許兩個器件的輸出端銜接運用。輸入端的銜接：輸入信號輸入端的銜接：輸入信號ViVi應為應為VSSViVDDVSSViVDD，超出，超出該范圍會損壞器件內部的維護二極管或絕緣柵極，可該范圍會損壞器件內部的維護二極管或絕緣柵極，可在輸入端串接一只限流電阻在輸入端串接一只限流電阻(10(

8、10100 ) k 100 ) k ； 多余的輸入端不能懸空，應按邏輯要求直接接多余的輸入端不能懸空，應按邏輯要求直接接+VDD+VDD或或VSS(VSS(地地) )。9學會運用學會運用TTLTTL邏輯電路芯片；邏輯電路芯片；掌握組合邏輯電路的功能測試方法；掌握組合邏輯電路的功能測試方法；學會簡單組合電路的設計方法。學會簡單組合電路的設計方法。10n丈量丈量TTLTTL與非門輸出高、低電平與非門輸出高、低電平; ;圖圖5.16.15.16.1、圖、圖5.16.25.16.2n丈量門傳輸延遲時間；圖丈量門傳輸延遲時間；圖5.16.5 5.16.5 n丈量丈量TTLTTL與非門電壓傳輸特性與非門電

9、壓傳輸特性; ; 圖圖5.16.7 5.16.7 n4. OC4. OC門運用實驗選做門運用實驗選做1 1分；分；n5.5.設計并組裝一個設計并組裝一個“大小比較器，測試其大小比較器，測試其邏輯功能靜態、動態邏輯功能靜態、動態 。111. 1. 丈量丈量TTLTTL與非門輸出高、低電平與非門輸出高、低電平 74LS00空載 下拉負載(拉電流)5.1k下拉負載(拉電流)510上拉負載(灌電流)510VOH VOL 510 Y 1 0 5.1k & Y 1 0 & Y 1 0 & (a) (b) (c) 分別丈量圖分別丈量圖a a、b b、c c、d d、e e五種情況下五

10、種情況下Y Y的電壓值，的電壓值，其結果闡明了什么？其結果闡明了什么？ Y 1 510 & Y 1 & (d) (e) +5V 1 1 12n 測試電路-圖5.16.5 n 測試方法-光標丈量法2. 2. 丈量門傳輸延遲時間丈量門傳輸延遲時間13示波器光標丈量法1415示波器光標丈量法16示波器光標丈量法173. 3. 丈量丈量TTLTTL與非門電壓傳輸特性圖與非門電壓傳輸特性圖5.16.7 5.16.7 在示波器上用在示波器上用X-YX-Y顯示方式察看曲線，并用坐顯示方式察看曲線，并用坐標紙描畫出特性曲線，在曲線上標出標紙描畫出特性曲線，在曲線上標出VOHVOH、VOLVOL

11、、VONVON、VOFFVOFF，計算，計算VNHVNH、VNL VNL 。 & Y 5.1K 示波器示波器 正三角波正三角波 CH2 CH1 500Hz 4V 順時針調理信號發生器面板上的順時針調理信號發生器面板上的OFFSETOFFSET旋鈕，旋鈕，使之輸出正三角波。使之輸出正三角波。18 vI vO VOH VOL 2.4V 0.4V VOFF VON O 測試要點：測試要點： 首先：察看首先：察看CH1CH1、CH2CH2波形波形 耦合方式為直耦合方式為直流；流； 然后：按然后：按“displaydisplay，菜單中選菜單中選“格式：格式：“YTYT“XYXY ；確定坐標原點

12、；確定坐標原點； 在特性曲線上標出一在特性曲線上標出一切參數切參數 。19n 測試電路-圖5.16.11n 確定發光二極管的限流電阻RD和上拉電阻Rn 輸入端加正方波1KHz,4V),用示波器察看并記錄各點波形。4. OC4. OC門運用實驗選做門運用實驗選做1 1分分20215. 5. 設計并組裝一個能判別一位二進制數設計并組裝一個能判別一位二進制數A A與與B B大小的大小的“大小比較器，測試其功能大小比較器，測試其功能 實驗報告中，要有設計過程實驗報告中，要有設計過程; ; 畫出邏輯電路圖應標上管腳號畫出邏輯電路圖應標上管腳號; ; 靜態測試：結果記入表靜態測試：結果記入表5.16.1;

13、5.16.1; 動態測試：動態測試：A A為為1kHz 1kHz 正方波正方波,B=1,B=1,記錄輸出記錄輸出波形。波形。 問題：只需問題：只需2 2片片74LS0074LS00，能否實現？，能否實現？221 1電源電源5V5V核對無誤，再接入！核對無誤，再接入！2 2輸出端不能短路、線與；輸出端不能短路、線與；3 3多余輸入端處置方法：多余輸入端處置方法：TTLTTL與非門、與門：并聯、接與非門、與門：并聯、接+5V +5V 、懸空、懸空TTLTTL或非門、或門：并聯、接地、懸空或非門、或門：并聯、接地、懸空CMOSCMOS電路的任何輸入端均不能懸空！電路的任何輸入端均不能懸空！23141

14、312111234109856774LS00 四 2 輸入與非門VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y& 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND141312111234109856774LS04 六反相器VCC 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND111111141312111234109856774LS10 三 3 輸入與非門 VCC 1C 1Y 3C 3B 3A 3Y& 1A 1B 2A 2B 2C 2Y GND&141312111234109856774LS20 雙 4 輸入與非門 VCC 2D 2C NC 2B

15、2A 3Y& 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND&241.記錄實驗所測得記錄實驗所測得TTL與非門的主要參數；與非門的主要參數；2.繪制繪制TTL與非門的傳輸特性曲線，標出有關與非門的傳輸特性曲線，標出有關參數，算出噪聲容限；參數，算出噪聲容限；3.寫出比較器的設計過程，畫出邏輯電路圖，寫出比較器的設計過程，畫出邏輯電路圖，記錄測試結果；記錄測試結果；4. 記錄實驗過程中出現的缺點或不正常景象，記錄實驗過程中出現的缺點或不正常景象，分析緣由，闡明處理的方法和過程；分析緣由，闡明處理的方法和過程；5.思索題：思索題： P- 12如何將與非門作為非門運用？如何將與非門作為非門運用？ TTL或非門或門不用的