器件集电极开路门与三态输出门的应用实验报告

集电极开路门与三态输出门的应用实验报告

一、 实验目的

掌握TTL集电极开路(OC)门和三态(3S)输出门的逻辑功能及应用。

二、 实验器件

试验箱、万用表

三、 实验内容及数据

1. OC门的特性及其应用

(1) 参考图1.4.2，用OC门74LS03验证 OC门的“线与”功能。RL为1kΩ时，写出输出F的表达式，观测输出与输入信号的逻辑关系，将数据填入自制表格中。

电路接线：5V：14 A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 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 F 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 GND：7 十六位逻辑电平输出：4、5、13、12

十六位逻辑电平显示：电阻（1K） 电阻（1K）：6（6与11相连）

原理：两个与非门相连，逻辑公式为：逻辑公式：F=(AB)’(CD)’ (2) 参考图1.4.7, 验证OC门74LS03的特性,输入A、B接逻辑电平输出信号，输出端Y接直流电压表。VL接+5V,电阻RL为4.7k, 观测输出与输入信号的逻辑关系，如果去掉RL, 观测输出信号的变化。VL改接+15V， 检测输出信号的高电平和低电平电压。

去掉RL ，信号灯亮度增加，逻辑关系不变。 VL改接+15V，高电平电压：3.05

低电平电压：0.22

VL改接+15V，高电平电压：9.60

低电平电压：0.10

电路接线：5V：14 GND：7 十六位逻辑电平输出：4、5 十六位逻辑电平显示：电阻（1K） 电阻（1K）：6 原理：两个与非门相连，逻辑公式为：逻辑公式：Y=(AB)’ 逻辑关系表： A 0 0 1 1

(3) 参考图1.4-8，用OC门74LS03驱动COMS电路与非门CD4011,VL接+5V，调节电位器Rw，观察上拉电阻的取值对输出端Y的电平的影响。要求输出信号Y的高电平不小于3.5V, 低电平不大于0.3V,实验求出上拉电阻的取值范围。

B 0 1 0 1 Y 1 0 0 0 随着上拉电阻接入电路中阻值发生变化Y端灯的亮度发生变化 低电平：0.27V 1.095KΩ 高电平：3.58V 80.52KΩ

电路接线：5V：RL、RW 、14（74LS03） GND：7（74LS03） 十六位逻辑电平输出：4（74LS03）、5（74LS03）

十六位逻辑电平显示：6（74LS03） 6（74LS03）：4（CD4011）、5（CD4011）

原理：根据调节电位器，观测上拉电阻取值对Y电平的影响 2. 三态门的特性及其应用

⑴ 参考图1.4.9，验证三态门74LS125的逻辑功能。控制端E、三态门的输入A接逻辑电平输出信号，输出端Y接逻辑电平显示电路，通过开关K可使电阻接+5V或地，当E无效为高电平，三态门输出为高阻态时，输出Y对应开关K的状态（接+5V或地）为高电平或低电平；当E有效为低电平时，Y=A。

E=0：Y=A

E=1：Y=K

现象：当E为低电平时，Y端输出与A端输入一致；当E为高电平时，K接通5V电源，Y输出高电平，K接地，Y输出低电平。

原理：三态门的使能端为E，当E为低电平时三态门功能有效，Y端输出A端输入的值，当E为高电平时三态门功

能无效，Y端输出即为电源接通状态，K接电源时即输出高电平，K接地时即输出低电平。

四、 实验心得

这次实验明显比上次难些，做了好久才写出来，以后实验前要做一下预习。

五、 思考题

（1） 对74LS03，若上拉电阻的电源为+15V时，输出能否接到实验箱的指

示灯上？

答：不能，电压太高可能会损坏试验箱。

（2） 如何利用三态门实现双向传输，画图说明。

用三态门实现数据的双向传输的电路如下图所示，其中门G1和G2为三态反相器，门G1高电平有效，门G2低电平有效。当三态使能端EN＝1时，数据D0经门G1反相变为 送到数据总线，这时门G2呈高阻态；当三态使能端EN＝0时，门G1呈高阻态，门G2呈工作态，数据总线中的D1由门G2反相后再将数据D0输出。 D0 G1 EN D1 EN G2 EN

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