厦门大学数字电路实验报告实验二

实验二 TTL与非门电路参数测试B

一实验目的

1. 了解TTL与非门参数的物理意义；

2. 掌握TTL与非门参数的测试方法；

3. 了解TTL与非门的逻辑功能。

二实验原理

TTL门电路是一类功能齐全的逻辑电路。7400是TTL型中二输入端四与非门。

1. 与非门参数：

（1）输入短路电流IS：与非门某输入端接地（其它输入端悬空）时，该输入端流入地的电流。

（2）输入高电平电流IH：与非门某输入端接Vcc（5V）,其它输入端悬空或接Vcc时，流入该输入端的电流。

（3）开门电平VoN:使输出端维持点电平VoL所需的最小输入高电平，通长以Vo=0.4V时的Vi定义。

（4）关门电平VoFF：使输出端电平VoH所允许的最大输入低电平，通常以Vo=0.9VoH时的定义。阀值电平VT=（VoFF+VoN）/2。

（5）开门电阻RON:某输出端对地接入电阻（其它悬空），使输出端维持低电平（通常以Vo=0.4V）所需的最小电阻值。

（6）关门电阻ROFF:某输入端对地接入电阻（其它悬空），使输出端保持高电平VOH（通常以VO=0.9VOH）所允许的最大电阻值。

（7）平均传输延迟时间tpd:

开通延迟时间Toff:输入正跳变上升到1.5V相对输出负跳变下降到1.5V的时间间隔；关闭延迟时间TON:输入负跳变下降到1.5V相对输出整跳变上升到1.5V的时间间隔；平均传输延迟时间：开通延迟时间与关门延迟时间的算术平均值。Tpd=(TOFF+TON)/2;

2. 与非门传输特性：与非门传输特性是输出电压VO随输入电压VI变化的曲线，如图所示。

3. TTL与非门的逻辑特性：输入有低，输出为高；输入全高，输出为低。

三实验仪器

1. 示波器1台

2. 函数信号发生器1台

3. 数字万用表1台

4. 多功能电路实验箱1台

四实验内容

1. 测量输入短路电流：测量电路图如图所示，将与非门的每个输入端依次经过电流表接地，电流表的度数为Is.

2. 测量输入高电平电流：测量电路图如图所示，将与非门的每个输入端依次经过电流表接5V电源，其余端悬空，电流表的是度数为IH。

3. 测量输出高电平VOH,输入关门电平VOFF,关门电阻ROFF：测量电路图如图所示，将任一输入端接RW=10K的电位器到地，其余端悬空，输出端接上规定的模拟负载RL（当扇出系数为10，要求VOH=3.6V）,则下拉电阻为：RL=VOH/2*N*IH=3.6/2*10*50ua=3.6K当RW=0时，测出输出端的电压VOH;若电位器阻值从0逐渐增大，输出电压下降到VOH的90%时，测出的输入电压即为关门电平VOFF,此时的电位器阻值即为关门电阻ROFF。

4. 测量输出低电平VOL,输入开门电平VON,开门电阻RON：测量电路图如图所示，将任一输入端接RW=10K的电位器到地，其余端悬空，输出端接上规定的模拟负载RL（当扇出系数为10，要求VOL=0.4V），则上拉电阻为：RL=VOL/N*IL=0.4/10*1MA=390欧姆，当RW=10K时，测出的输入电压即为开门电平VON,此时的电位器的阻值即为开门电阻RON。