厦大数电实验二TTL与非门电路参数测试

实验二 TTL 与非门电路参数测试
一、实验目的
1、掌握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
7400是TTL 型中速二输入四与非门。

下图为其内部电路原理图和管脚排列图。

TTL 内部原理图 管脚排列图
1.与非门参数
(1)输入短路电流I IS ：
与非门某输入端接地时，该输入端流入地的电流.
(2)输入高电平电流I IH ：
与非门某输入端接Vcc ，其他输入端悬空或接Vcc 时，流入该输入端的电流. (3)开门电平V ON ：
使输出端维持V OL 所需的最小输入高电平，通常以Vo=0.4V 时的Vi 定义。

(4)关门电平V OFF ：
使输出端维持V OH 所允许的最大输入低电平，通常以Vo=0.9V OH 时的Vi 定义。

阈值电平V T ：V T =（V OFF +V ON ）/2
（5）开门电阻R ON
某输入端对地接入电阻，使输出端维持低电平所需的最小电阻值。

（6）关门电阻R OFF
某输入端对地接入电阻，使输出端维持高电平所允许的最大电阻值。

TTL 与非门输入端的电阻负载特性曲线：
(7)平均传输延迟时间t
pd ：
开通延迟时间t OFF ：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t ON ：输入负跳变下降到1.5V 相对输出正跳变上升到1.5V 的时间间隔;平均传输延迟时间：开通延迟时间与关闭延迟时间的算术平均值，t pd =（t OFF +t ON ）/2。

2.与非门电压传输特性： 3.TTL 与非门的逻辑特性：
三、实验仪器
示波器1台
函数信号发生器1台
数字万用表1台
多功能电路实验箱1台
四、实验内容
1．测量输入短路电流：
测试方法:将与非门的每个输入端依次经过电流表接地，电流表读数为I
IS。

2.测量输入高电平电流：
测量方法：将与非门的每个输入端依次经过电流表接5V电源，电流表读数为I
IH。

3.测量输出高电平V
OH ，输入关门电平V
OFF
，关门电阻R
OFF
：
测量方法：将任一输入端接R
W
=10K电位器到地，其余输入端悬空，输出端接上规定的模拟负
载R
L
，则下拉电阻为：
R L =V
OH
/2*N*I
IH
=3.6KΩ
当R
W =0时，测出输出端电压V
OH
;若电位器阻值从零逐渐增大，输出电压下降为V
OH
的 90%时，测
出的输入电压即为关门电平V
OFF ，此时电位器阻值即为关门电阻R
OFF。

4.测量输出低电平V
OL ，输入开门电平V
ON
，开门电阻R
ON
：
测量方法：将任一输入端接RW=10K电位器到地，其余输入端悬空，输出端接上规定的模拟负载R
L
，则上拉电阻为：
R
L =V
OL
/N*I
IL
=390Ω
当R
W =10K时，测出输出端电压V
OL
;若电位器阻值从10k逐渐增小，输出电压上升为0.4V时，测
出的输入电压即为开门电压V
ON ，此时电位器阻值即为开门电阻R
ON。

表1 TTL 参数
5.测量电压传输特性曲线：
示波器测量方法：输入正弦信号Vi（f=200Hz,V
ip-p =5V,V
IL
=0V）,示波器置X-Y扫描。

同时
X(CH1)、Y(CH2)置DC耦合，观测并定量画出与非门电压传输特性曲线，用示波器比较法测量V
OH
，
V
OL ，V
OFF
，V
ON。

并与前面电压表测量数据比较。

表3 电压传输特性曲线参数
6.平均传输延迟时间的测量：
=T/6。

用示波器观测振荡波形，并测出振荡周期T，计算出平均传输延迟时间t
pd
T=47.2nS t pd=T/6=7.87 nS
六、实验小结
示波器测量振荡周期的优点：直观，计算简便，易于操作。

；缺点：测量高频率信号时对数字示波器性能有较高要求
电压传输特性曲线：。