1、实验室注意事项实验室注意事项v按学号就座，座位固定按学号就座，座位固定v禁止带电操作禁止带电操作v仪器线，仪器线，芯片不能自己随意插拔芯片不能自己随意插拔，有问题找老师，有问题找老师v实验箱不能随意搬动实验箱不能随意搬动v做完实验将实验台整理好做完实验将实验台整理好(此项作为操作成绩的一部此项作为操作成绩的一部分）分），关掉万用表电源，关掉仪器、试验箱电源。，关掉万用表电源，关掉仪器、试验箱电源。v搭接电路前自己测试短接线搭接电路前自己测试短接线，学会自己检测芯片，学会自己检测芯片111213121222323132333414243451525356162636717273781828389
2、19293910203040座位号编排座位号编排窗窗户户过过道道数字电路实验说明数字电路实验说明v按课表上课，后面有开放时间。按课表上课，后面有开放时间。v提前写好预习报告，老师抽查，做为平时成提前写好预习报告，老师抽查，做为平时成绩的一部分绩的一部分v最终成绩：平时最终成绩：平时60%，考试，考试40%，一票否决，一票否决v把报告保存好，考试时全订一起收回把报告保存好，考试时全订一起收回v可以上可以上BB平台上查阅参考资料平台上查阅参考资料v实验报告打印电子版实验报告打印电子版操作注意事项操作注意事项v搭接电路前自己测试短接线，不能保证短接搭接电路前自己测试短接线，不能保证短接线是好的线是好
3、的v了解芯片的功能，学会自己检测芯片了解芯片的功能，学会自己检测芯片v自己检测电路，老师可以指导自己检测电路，老师可以指导v用示波器检测信号时，用示波器检测信号时，小黑夹子一定要接地小黑夹子一定要接地数字实验仪器数字实验仪器v示波器示波器v万用表万用表v数字实验箱数字实验箱电子技术实验电子技术实验门电路的逻辑功能及测试门电路的逻辑功能及测试熟悉门电路的逻辑功能，掌握熟悉门电路的逻辑功能，掌握TTL门电路逻辑门电路逻辑功能的测试方法；功能的测试方法；利用布尔代数用利用布尔代数用“与非与非”门实现其它门电路；门实现其它门电路；熟悉数字电路实验箱的使用方法。熟悉数字电路实验箱的使用方法。实验目的实验
4、目的74系列系列为为TTL集成电路的早期产品，属中速集成电路的早期产品，属中速TTL器件。器件。74L系列系列为低功耗为低功耗TTL系列，又称系列，又称LTTL系列。系列。74H系列系列为高速为高速TTL系列。系列。74S系列系列为肖特基为肖特基TTL系列，进一步提高了速度。系列，进一步提高了速度。74LS系列系列为低功耗肖特基系列。为低功耗肖特基系列。74AS系列系列为先进肖特基系列，它是为先进肖特基系列，它是74S系列的后继产品。系列的后继产品。74ALS系列系列为先进低功耗肖特基系列，是为先进低功耗肖特基系列，是74LS系列的后继系列的后继产品。产品。实验原理实验原理TTLTTL：v工作
5、电压工作电压 ：5V+10%5V+10%；v多余输入端的处理：悬空为高，但不稳定，需按逻辑要求多余输入端的处理：悬空为高，但不稳定，需按逻辑要求接入电路；接入电路；v输出端的处理：不允许并联使用，不允许直接接地或接输出端的处理：不允许并联使用，不允许直接接地或接5V5V电源；电源；v严禁带电操作。严禁带电操作。CMOSCMOS：v工作电压：工作电压：CC4000:+3V-+18VCC4000:+3V-+18V，C000:+7V-+15V;C000:+7V-+15V;v多余输入端的处理：所有输入端都不允许悬空多余输入端的处理：所有输入端都不允许悬空,不使用的不使用的输入端应按逻辑电平要求直接接输
6、入端应按逻辑电平要求直接接VDDVDD或或VSSVSS；v输出端的处理输出端的处理 ：输出端不允许直接与：输出端不允许直接与VDDVDD或或VSSVSS连接连接,同一同一芯片上的芯片上的 输出端可以并联使用；输出端可以并联使用；v严禁带电操作。严禁带电操作。实验原理实验原理1 1、电压传输特性：、电压传输特性：实验原理实验原理输出高电平输出高电平UOH、输出低电平、输出低电平UOLUOH 2.4V、UOL 0.4V 便认为合格。便认为合格。典型值典型值UOH=3.4V UOL=0.3V。阈值电压阈值电压UTUiUT时，认为时，认为Ui是高电平。是高电平。UT=1.4V实验原理实验原理3、TTL
7、与非门在使用时多余输入端处理：与非门在使用时多余输入端处理：接接+5V。若悬空，若悬空，UI=“1”。为了防止干扰，一般将悬空的输入端为了防止干扰，一般将悬空的输入端接高电平。接高电平。输入端并联使用。输入端并联使用。2 2、输出扇数：与非门电路输出能驱动同类门的个数，与非门、输出扇数：与非门电路输出能驱动同类门的个数，与非门的扇出系数一般是的扇出系数一般是1010。实验原理实验原理4 4、平均传输时间：、平均传输时间：)(21PLHPHLpdttt 平均延迟时间的大小反映了平均延迟时间的大小反映了TTLTTL门的开关特性，主要说明门电门的开关特性，主要说明门电路的工作速度。路的工作速度。导通
8、延迟时间导通延迟时间tPHL-从输入波形上升沿的中点到输出波形下降从输入波形上升沿的中点到输出波形下降沿的中点所经历的时间。沿的中点所经历的时间。截止延迟时间截止延迟时间tPLH从输入波形下降沿的中点到输出波形上从输入波形下降沿的中点到输出波形上升沿的中点所经历的时间。升沿的中点所经历的时间。与非门的传输延迟时间与非门的传输延迟时间tpd是是tPHL和和tPLH的平均值。的平均值。一般一般TTLTTL与与非门传输延迟时间非门传输延迟时间t tpdpd的值为几纳秒十几个纳秒。的值为几纳秒十几个纳秒。（1）VOH（min）=0.9VDD；VOL（max）=0.01VDD。所以。所以CMOS门电路的
9、逻辑摆幅（即高低电平之差）较大。门电路的逻辑摆幅（即高低电平之差）较大。（2）阈值电压）阈值电压Vth约为约为VDD/2。（3）CMOS非门的关门电平非门的关门电平VOFF为为0.45VDD，开门电平，开门电平VON为为0.55VDD。因此，其高、低电平噪声容限均达。因此，其高、低电平噪声容限均达0.45VDD。（4）CMOS电路的功耗很小，一般小于电路的功耗很小，一般小于1 mW/门；门；（5）因）因CMOS电路有极高的输入阻抗，故其扇出系数很电路有极高的输入阻抗，故其扇出系数很大，可达大，可达50。实验原理实验原理 与门与门 或门或门 非门非门 F=AF=AB F=A+BB F=A+BAF
10、&ABFABFABFABF ABFABF A1FAFAFAF实验原理实验原理 与非门与非门 或非门或非门 OC门门 (两输入与非两输入与非)BAF BAF&ABFABFABF ABFABF ABF&ABFABFABF 国标国标实验原理实验原理ABE&ABE&ABE国家标准国家标准 三态门三态门(两输入与非两输入与非)与或非门与或非门CDAB+ABCDFABCDF&实验原理实验原理实验箱单脉冲源 固连续 定脉冲 脉 冲数码管74007400740074207486406974547474749055574112741607413974153实验原理实验原理实验操作实验操作选用选用74LS00一只
11、按图接线，一只按图接线，测量并记录数据：测量并记录数据：12y电压电压(V)LLLHHLHH实验操作实验操作实验操作实验操作选用选用74LS86一只按图接线，测一只按图接线，测量并记录数据：量并记录数据：12y电压电压(V)LLLHHLHH实验操作实验操作实验操作实验操作实验操作实验操作构成以下电路：构成以下电路：S输入输入200KHZ的连续脉冲，用双踪示波的连续脉冲，用双踪示波器测量输入输出相位差。计算每个门的平均延迟时间的器测量输入输出相位差。计算每个门的平均延迟时间的TPD值。值。注：注：)(21PLHPHLpdttt 1.1.怎样判断门电路逻辑功能是否正常。怎样判断门电路逻辑功能是否正常。2.2.与非门一个输入端接连续脉冲，其余端什么状态时允与非门一个输入端接连续脉冲，其余端什么状态时允许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过。许脉冲通过？什么状态时禁止脉冲通过。3.3.异或门又称可控反相门，为什么？异或门又称可控反相门，为什么？思考题思考题
