数电实验:门电路实验

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一、实验目的:

1)熟悉常用门电路的逻辑功能。

2)了解门电路的特性和参数的测试方法。

3)了解TTL门电路与CMOS门电路的不同。

4)熟悉TTL集电极开路门和三态门电路的特点与功能。

二、实验内容

1)CT74LS00逻辑功能测试

输入端A、B分别输入不同的逻辑电平,测试输出端F相应的逻辑状态,把结果记入表1中,并测试输入短路电流IIS及输入高电平电流IIH。

2)TTL门输入负载特性测试

RP=20kΩ。由小到大改变电阻RP的值,分别测出不同RP时对应的输入电压URI的值,将测试结果记入表2中。根据实验数据作出输入负载特性曲线,并确定开门电阻RON和关门电阻ROFF的值

3)CMOS门电路的测试

①4069逻辑功能测试

输入端分别输入不同的逻辑电平,测试输出端F相应的逻辑状态,把结果记入表1中,并测试输入短路电流IIS及输入高电平电流IIH

②按照下列电路连接,改变电阻RP的值,观察不同RP时对应的输入电压值URI有无改变?输入端电流有无改变?

4) OC与非门的使用 

在四2输入OC与非门CT74LS03中任选一个门连接如图1所示的两个测试电路,并测试输出填入表1,比较说明OC门的输出需要接电阻和电源的原因。

数电实验:门电路实验      

 

图1 集电极开路门测试电路

5)三态门逻辑功能测试及应用

在CT74LS125中任选一个三态门,列真值表,测试并记录其逻辑功能。

三、实验测试参数表格及步骤

1)CT74LS00逻辑功能测试

输入端A、B分别输入不同的逻辑电平,测试输出端F相应的逻辑状态,把结果记入表1中,并测试输入短路电流IIS及输入高电平电流IIH。

数电实验:门电路实验

 

图1 CT74LS00逻辑功能测试电路

表1  CT74LS00逻辑功能表

输 入

输      出

A  B

电压/V

F

0   0

3.5

1

0   1

3.5

1

1   0

3.5

1

1   1

0文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-438649.html

0

其中   输入短路电流IIS= -352uA    输入高电平电流IIH=13.1uA

2)TTL门输入负载特性测试

RP=20kΩ。由小到大改变电阻RP的值,分别测出不同RP时对应的输入电压URI的值,将测试结果记入表2中。根据实验数据作出输入负载特性曲线,并确定开门电阻RON和关门电阻ROFF的值

数电实验:门电路实验

 

图2    输入负载特性测试电路

表2   输入负载特性测试数据

RP /

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

URI /V

0

0.663

1.115

1.393

1.506

1.569

1.610

1.638

1.662

1.681

1.698

数电实验:门电路实验

 

图2(1)输入负载特性曲线

开门电阻RON≥17.391 KΩ     关门电阻ROFF≤4.570 KΩ  (当Rp=20kΩ时)

3)CMOS门电路的测试

①4069逻辑功能测试

输入端分别输入不同的逻辑电平,测试输出端F相应的逻辑状态,把结果记入表1中,并测试输入短路电流IIS及输入高电平电流IIH

数电实验:门电路实验

 

图3 4069逻辑功能测试电路

表2 4069逻辑功能表

输   入

输      出

A

电压/V

F

0

5

1

1

0

0

测试输入短路电流IIS=0 A     输入高电平电流IIH=0 A。

②按照下列电路连接,改变电阻RP的值,观察不同RP时对应的输入电压值URI有无改变?输入端电流有无改变?

数电实验:门电路实验 

图4 CMOS门电路测试电路

经分析有:改变电阻RP的值,对于不同RP的值,对应的输入电压值UR没有改变,且电压值恒为0;输入端电流也没有改变,且输入端电流也恒为0。

4) OC与非门的使用    在四2输入OC与非门CT74LS03中任选一个门连接如图4所示的两个测试电路,并测试输出填入表4,比较说明OC门的输出需要接电阻和电源的原因。

数电实验:门电路实验

 

图4(1)  CT74LS03与非门测试电路

数电实验:门电路实验

 

图4(2)  CT74LS03与非门测试电路

表4    CT74LS03逻辑功能表

输   入

输出Y1

输出Y2

A   B

电压/V

逻辑

电压/V

逻辑

0   0

2.273

1

5

1

0   1

2.273

1

5

1

1   0

2.273

1

5

1

1   1

0

0

0.081

0

(由于芯片的内部原因,2.273V虽然电压较低,但是也默认为高电平)

5)三态门逻辑功能测试及应用

在CT74LS125中任选一个三态门,列真值表,测试并记录其逻辑功能。

数电实验:门电路实验

 

图5 CT74LS125三态门逻辑功能测试电路(低电平有效)

表5 CT74LS125逻辑功能表

输   入

输      出

数电实验:门电路实验

电压/V

F

0   0

0

0

0   1

3.5

1

1   0

2.273

0

1   1

2.273

0

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