实验二TTL与非门电路参数测试.docx

实验二TTL与非门电路参数测试一、 实验目的•掌握TTL与非门主要参数的测试方法。•掌握TTL与非门电压传输特性的测试方法。•熟悉集成元器件管脚排列特点。二、 实验原理TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门,使用时必须对它的逻辑功能、主要参数和特性曲线进行测试,以确定其性能好坏。本实验采用TTL集成元器件74LS00与非门进行测试。它是一个2输人端4与非门,形状为双列直插式,逻辑表达式为F=A-B,其逻辑符号及外引线排列图如图—1(a)(b)(c)(d)所示。□ 4口TTL与非门主要参数输出高电平VOH和输出低电平VOLVOH是指与非门一个以上的输入端接低电平或接地时,输出电压的大小。此时门电路处于截止状态。如输出空载,Voh必须大于标准高电平(Vsh=),—。当输出端接有拉电流负载时,Voh将降低。Vol是指与非门的所有输人端均接高电平时,输出电压的大小。此时门电路处于导通状态。如输出空载,Vol必须低于标准低电平(Vsl=),。接有灌电流负载时,VOL将上升。低电平输入电流IILIIL是指当一个输入端接地,而其他输入端悬空时,输入端流向接地端的电流,又称为输入短路电流。IIL的大小关系到前一级门电路能带动负载的个数。高电平输入电流IIHIlH是指当一个输入端接高电平,而其他输入端接地时,流过接高电平输入端的电流,又称为交叉漏电流。它主要作为前级门输出为高电平时的拉电流。当 Iih太大时,就会因为“拉出”电流太大,而使前级门输出高电平降低。输入开门电平Von和关门电平VoffON是指与非门输出端接额定负载时,使输出处于低电平状态时所允许的最小输入电压。换句话说,为了使与非门处于导通状态,输入电平必须大于 VoN。OFF是指使与非门输出处于高电平状态所允许的最大输人电压。扇出系数N0No是说明输出端负载能力的一项参数,它表示驱动同类型门电路的数目。 No的大小主要受输出低电平时,输出端允许灌人的最大电流的限制,如灌人负载电流超出该数值,输出低电平将显著抬高,造成下一级逻辑电路的错误动作。(6)空载导通功耗Pon静态工作、输出为低电平时的功耗,即电源电压 l的乘积。 %G忌 %%/V图12 与非门电压传输特性TTL与非门电路的电压传输特性,表示输入电压从零电平逐渐升到高电平时,输出电压的变化。利用电压传输特性曲线不仅可直接读出其主要静态参数, 如VOH、VOL、VON、VOFF、VNH和Vnl(如图1-2所示),还可以检查和判断TTL与非门的好坏,如若Vo和VOff两个数值越靠近,越接近同一数值(阈值电平Vt),就说明与非门电路的特性曲线愈陡,抗干扰能力越强。高电平噪声容限Vnh:Vnh=Vsh-Von=-Von低电平噪声容限Vnl:Vnl=Voff-Vsl=Voff-•平均传输延迟时间tpdtpd是衡量门电路开关速度的参数,原因是输出电压对输入电压有一定的时间延迟,tpd等于导通时间和截止时间的平均值。由于TTL门电路的延迟时间较小,直接测量时对信号发生器和示波器的性能要求较高,故实验一般采用测量由奇数个与非门组成的环形振荡器的振荡周期 T来求得。其工作原理是:假设电路在接通电源后某一瞬间,电路中 A点为逻辑“1”,经过