数电实验二 - - 门电路特性参数测试

实验二 门电路特性、参数测试

一、实验目的

1. 掌握TTL集成门电路的主要参数及测试方法

2. 通过门电路的参数测试，更好的了解门电路的电气性能和特点 3．掌握常用TTL门电路的EDA仿真以及故障诊断方法 二、实验原理

集成逻辑门电路是数字电路的基础，常用的有两大类：一类是以晶体三极管为核心组成的TTL电路。另一类是以场效应管喂核心组成互补型MOS管集成电路即CMOS电路。两者的应用都很广泛。为了较好的使用它们，对它们的主要电气特性必须清楚。

1． TTL与非门的主要参数

本实验采用TTL双极型数字集成逻辑门器件74LS00，有四个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。

14VCC1312&11109&8AVCC17kR18k1204kBY3k&&GND12345671.5k

图2.1 74LS00引脚排列 图2.2 74LS00与非门内部电路结构

（1） 电压传输特性

与非门的输出电压Uo随输入电压Ui的变化用曲线描绘出来，这曲线救市与非门的电压传输特性。通过此曲线可知道与非门电路的一些重要参数，如输出高电平VOH、输出低电平VOL阈值电平VTH

（2） 输入特性、输出特性

输入特性曲线：就是输入电流随输入电压变化的曲线。一般情况下，输入电压限止在5.2V以下，当输入电压在1.5V-5.5V之间变化时，输入电压Ii基本保持不变，称为输入高电平电流IiH，其最大值为40μA左右，当输入电压在0V和1.5V之间变化时，电流开始从输入端流出，且随输入电压的增大而迅速减小（绝对值），称为输入低电平电流IiL，约为-1mA；当输入电压为0时，称为输入短路电流IiS；IiS的数值要比Iil的数值略大一点，在作近似分析计算时，经常用手册上给出的IiS近似替代IiL使用。输出特性曲线：就是输出电压和负载电流的关系曲线。分为高电平输出特性和低电平输出特性。当逻辑门输出高电平时，这时输出电压和负载电流的关系称为高电平输出特性，74系列门电路的运用条件规定，输出高电

平时，最大负载电流不能超过0.4mA。当逻辑门输出低电平时，最大负载电流不能超过16mA。三、实验设备与器件

1、数字电路实验箱 2、数字万用表 3、集成电路74LS00

4、元件：1K精密电位仪，220Ω

四、实验内容及步骤

（1）TTL与非门的电压传输特性测试 用静态法测试：按图2.2画出测试电路。 Uo=f（Ui），改变Ui测出对应的Uo之值， 将结果填入下表 U（i）V U（o）V U（i）V U（o）V 0.2 4.33 1.3 0.1726 0.4 4.33 1.4 0.1726 0.6 4.33 1.5 0.1726 0.8 4.23 1.6 0.1726 1.0 2.77 1.7 0.1726 1.1 0.179 1.8 0.1726 1.25 0.1726 2.0 0.1726

（2）TTL与非门输出特性参数测试

见图2.3 UoL=f（IiL）和UoH=f（IoH）测试电路

分别测出各参数填入表中，并根据所测得的数据制出特性曲线

Rw（Ω） 输出高电平 输出低电平

VOH（V） IL（mA） VOL（V） IL（mA） 1000 470 330 3.3 3.16 3 3.28 6.64 8.69 0.304 0.398 0.469 4.696 9.791489 13.7303 220 110 IL计算 2.69 2.17 12.96 18.81 0.666 2.08 19.7 26.54545

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