实验指导书(2)

5 实验报告

5.1 将实验观测的波形画在方格纸上,并对其进行分析和讨论； 5.2 总结电路参数对二极管、三极管开关特性的影响。

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实验2 TTL集成门电路逻辑功能与参数测试

及应用

1 实验目的

1.1熟悉TTL集成门电路的逻辑功能及其特点； 1.2掌握TTL与非门主要参数的测试方法。

2 实验原理 本实验采用四输入双与非门74LS20,即在一块集成块内含有两个互相独立的与非门,每个与非门有四个输入端。如图2-1所示。

2.1 与非门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为高电平；只有输入端全为高电平时，输出才是低电平。

2.2 TTL与非门主要参数 TTL电路对电源电压要求较严,电源电压VCC只允许在+5V±10％的范围内工作,超过5.5V将损坏器件,低于4.5V器件的逻辑功能将不正常。

低电平输出电源电流ICCL， ICCL是指所有输入端悬空,输出端空载时,电源提供器件的电流。

高电平输出电流ICCH，ICCH是指输出端空载，每个门各有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，电源提供给器件的电流，通常ICCL>ICCH它们的大小标志着器件静态功耗的大小，器件最大功耗为PCCL=VCCICCL。

低电平输入电流IIL，IIL是指被测输入端接地，其余输入端悬空，输出端空载时，由被测输入端流出的电流值。IIL相当于前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流，它关系到前级门的灌电流负载能力，即直接影响前级门带负载的个数，因此希望IIL小些。

高电平输入电流IIH， IIH是指被测输入端接高电平，其余输入端接地，输出端空载时，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IIH小些。由于IIH较小，难以测量，一般免于测试。

扇出系数NO，NO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。

电压传输特性，门的输出电压随输入电压变化而变化的曲线VO=ｆ(VI)称为电压传输特性。

3 实验设备与器件 +5V直流电源、逻辑电平开关、逻辑电平显示器、 直流电压表、

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毫安表、微安表、74LS系列(74LS00或74LS20等)、1K、10K电位器、200Ω电阻器 4 实验内容及步骤 （在合适的位置选取一个14P插座，按指定位标记插好74LS20集成块。）

4.1 验证TTL与非门74LS20的逻辑功能

按图2-1接线,门的四个输入端接逻辑电平开关输出插口,以提供“0”与“1”电平信号，开关向上，输出逻辑“1”，向下为逻辑“0”门的输出端接由LED发光二极管组成的逻辑电平显示器的显示插口，LED亮为逻辑“1”，不亮为逻辑“0”。按表2-1的真值表逐个测试集成块中两个与非门的逻辑功能。

表2-1

A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 输入 输出 C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Y B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 4.2 74LS20主要参数测试 分别按图2-2a、2-2b、2-2c、2-2d接线并进行测试，将测试结果记入表2-2中。

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表2-2:

4.3按图2-3接线,调节电位器RW,使VI从0V向高电平变化,逐点测量VI和VO的对应值,记入表2-3中。

表2-3：

Vi（V） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Vo（V）

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ICCL(mA) ICCH(mA) IiL(mA) 1.2 1.5 1.8 2.5 3.0 3.6 ?

4.4 根据现有与、或、非集成电路，实现异或逻辑功能电路，以及其它复合逻辑功能的电路。

5 实验报告

5.1 记录、整理各个实验结果，并对实验结果进行分析； 5.2 画出实测的电压传输特性曲线。

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