实验一 TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试.doc

实验一 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 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=??? AB 。 2. TTL 与非门的主要参数(1) 低电平输出电源电流 L 和高电平输出电源电流 H。与非门处于不同的工作状态,电源提供的电流是不同的。 L 是指所有输入端悬空,输出端空载时,电源提供器件的电流。 H 是指输出端空载,每个门各有一个以上的输入端接地, 电源提供给器件的电流。通常 L >H, 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 L =L 。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。 H 测试电路如图 1-2(a) 、(b) 所示。(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 相当于前级门输入低电平时,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。 I iL 是指被测输入端接高电平,其余输入端接地,流入被测输入端的电流值。在多级门电路中, 它相当于前级门输出高电平时, 前级门的拉电流负载, 其大小关系到前级门的拉电流负载能力希望 I iH 小些。由于 I iH 较小,难以测量,一般免于测试。 I iL 的测试电路如图 1-2(c) 所示。图1 -2 TTL 与非门静态参数测试电路图(3) 扇出系数 N ON O 是指门电路能驱动同类门的个数, 它是衡量门电路负载能力的一个参数, TTL 与非门有两种不同性质的负载, 即灌电流负载和拉电流负载, 因此有两种扇出系数, 即低电平扇出系数 N OLH 和高电平扇出系数 N OH 。通常 I iH <I iL,∴N OH >N OL ,故常以 N OL 作为门的扇出系数。 N OL 的测试电路如图 1-3 所示,门的输入端全部悬空,输出端接灌电流负载 R L ,调节 R L 使I OL 增大,V OL 随之增高,当V OL 达到 V Olm( 手册中规定低电平规范值 ) 时的 I OL 就是允许灌入的最大负载电流,则 N OL= iL oLI I 通常 N OL >8 (4) 电压传输特性门的输出电压 V O 随输入电压 V I 而变化的曲线 V O =f(V i) 称为门的电压传输特性, 通过它可读得门电路的一些重要参数,如输出高电平 V OH 、输出低电平 V OL 、关门电平 V Off 、开门电平 V ON 、阀值电平 V T 及抗干扰容限 V NL、V NH 等值。测试电路如图 1-4 所示,采用逐点测试法,即调节 R W ,逐点测得 V i及V O, 然