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(3)结论

同或门与异或门的关系是: ___________

五、思考题

请用与非门实现与门的逻辑功能 1、 电路图:

___________________ 2、 填写逻辑真知表:

A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1

3、与非门和与门的关系是:

______________________ 附:集成芯片引脚图和功能表:

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实验二 TTL集成逻辑门的参数测试

一、实验目的

1、了解TTL与非门各参数的意义; 2、熟悉TTL与非门主要参数测试方法。 3、熟悉万用表的使用方法。 4、熟悉数字逻辑实验箱的使用方法。 5、了解集成逻辑门电路的使用注意事项。

二、实验设备及器件

1、数字逻辑实验箱 1个 2、数字万用表 1块 3、电流表(满量程50 mA) 1块 3、74LS00二输入四与非门 1片

三、实验原理

本实验采用四两输入与非门74LS00,即在一块集成块内含有四个互相独立的与非门,每个与非门有两个输入端。其逻辑框图、符号如图2-1(a)、(b)所示。

图2-1 74LS00逻辑框图、逻辑符号

1、与非门的逻辑功能

与非门的逻辑功能是:当输入端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= 2、TTL与非门主要参数

(1)输出高电平VOH

输出高电平就是电路关态输出电平,即电路输入端有一个以上接低电平的输出电平值。

一般产品规定指标VOH≥3.2V。

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(2)输出低电平VOL

输出低电平就是电路开态输出电平,即电路所有输入端均接高电平时输出电平值。

一般产品规定指标VOL≤0.35V。

(3)空载导通电流ICCL(或对应空载导通功耗PON)

ICCL是与非门处于开启状态下流过电源的电流。将空载导通电流ICCL乘以电源电压VCC就

得到空载导通功耗PON,即

PON =ICCLVCC

一般产品规定ICCL≤10mA,PON≤50mW。

(4) 空载截止电源电流ICCH(或对应空载截止功耗POFF)

ICCH是与非门处于关闭状态下流过电源的电流。将空载截止电流ICCH乘以电源电压VCC就

得到空载导通功耗PON,即

PONF =ICCHVCC

一般产品规定ICCH≤5mA,PONF≤25mW。 (5)输入短路电流IiS

输入短路电流IiS是低电平输入时灌进前级门的负载电流,其大小直接影响前级门的扇出系数。

一般产品规定IiS≤1.5mA。 (6)开门电平VON

开门电平VON是输出为额定低平时的最小输入电平。 一般产品规定VON≤1.8V (7)关门电平VOFF

开门电平VOFF是指输出电平达到额定高电平的90%时的输入电平。 一般产品规定VOFF≥0.8V。 (8)扇出系数N0

扇出系数N0指输出端最多能带同类门的个数,它反映了与非门的最大负载能力。 N0=ILMAX/IIs,其中ILMAX为VOL≤0.35时允许灌入的最大灌入负载电流,IIs为输入短路电流。

一般产品规定N0≥8。

TTL与非门参数测试原理图如图2-2。

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+5V mA I CCL +5V mA I CCH & +5V VCC I A B & V & & mA I IL (a) (b) (c) (d)

图2-2 TTL与非门参数测试原理图

(a)空载导通功耗测试电路 (b)空载截止功耗测试电路 (c)低电平输入电流IIL测试电路 (d)输出高电平、低电平测试电路

四、实验内容

1、与非门逻辑功能测试

图2-3 逻辑功能测试电路

(1)按图2-3接线。

(2)按下表要求用开关改变输入端A、B的状态,借助逻辑指示灯或者万用表,把测试结果填入表中。

逻辑开关 +5V 14 13 12 11 10 9 8 74LS00 1 2 3 4 5 6 7

A 0 0 1 1

2、与非门主要参数测试

(1)输出高电平VOH、低电平VOL测试 参照图2-4测试输出电压值。

B 0 1 0 1 Y 9

1)A为( ),B为( )时, 输出VOH,其值为( ) 2)A为( ),B为( )时, 输出VOL,其值为( )。

+5V 14 13 12 11 10 9 8 74LS00 1 2 3 4 5 6 7 (2)空载导通功耗测试PON 逻辑开关 参照图2-5接线,测试电流ICCL的值。

(3)空载截止功耗POFF测试 + V - 参照图2-4测试ICCH电流的值。 图2-4输出电平测试电路 (4)输入短路电流IIS测试

参照图2-6接线,测试电流IIS的值。

图2-6输入短路电流测试电路 图2-5空载功耗测测试电路

mA 14 13 12 11 10 9 8 14 13 6 7 1 2 3 12 11 10 9 8 +5V +5V 74LS00 1 2 3 4 5 mA 74LS00 4 5 6 7 逻辑开关 五、实验注意事项

使用电压表和电流表时,应参考测试参数的规范值及测试电路,正确选择量程。

六、实验结论

1、与非门的逻辑功能:只有当输入端全为1时,输出才为低电平。 2、TTL集成与非门的参数如下:

(1)空载导通功耗PON:PON=VCC×ICCL=4.92V×2.9mA =14.268mW。 (2)空载截止功耗POFF:POFF=VCC×ICCH=4.92V×2.41mA =11.857mW。 (3)短路电流IIS:IIS=0.24mA。

(4)输出高电平VOH:VOH=4.34V,输出低电平VOL:VOL=0.17V。

七、TTL集成电路使用规则

1、接插集成块时,要认清定位标记,不得插反。

2、电源电压使用范围为+4.5V~+5.5V之间,实验中要求使用Vcc=+5V。电源极性绝对不允许接错。

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