实验二_门电路的特性
基本门电路实验报告
基本门电路实验报告基本门电路实验报告引言在现代科技高速发展的时代，电子技术的应用已经渗透到我们生活的方方面面。
而电子技术的基础就是电路。
电路是电子设备中最基本的组成部分，通过不同的电子元件和连接方式，可以实现各种不同的功能。
本次实验旨在通过搭建和测试基本门电路，加深对电子电路原理的理解。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建和测试基本门电路，掌握基本门电路的工作原理和特性。
具体目标如下：1. 理解基本门电路的定义和功能；2. 掌握基本门电路的逻辑运算规则；3. 学会使用逻辑门芯片搭建基本门电路；4. 测试基本门电路的输出结果。
二、实验器材和材料1. 逻辑门芯片：本次实验使用的逻辑门芯片为74LS00，它是一种四个二输入与非门的集成电路。
2. 连接线：用于连接逻辑门芯片和其他电子元件。
3. 电源：用于为电路提供工作电压。
4. 示波器：用于观察和测量电路的输入和输出信号。
三、实验步骤1. 准备工作：将逻辑门芯片、连接线和电源准备齐全，并将逻辑门芯片插入实验板中。
2. 搭建电路：根据逻辑门芯片的引脚图，使用连接线将逻辑门芯片与其他电子元件连接起来。
根据实验要求，可以选择搭建与门、或门、非门等基本门电路。
3. 接通电源：将电源接入电路，确保逻辑门芯片正常工作。
4. 测试电路：使用示波器观察和测量电路的输入和输出信号。
通过改变输入信号的状态，观察输出信号的变化情况。
5. 记录实验结果：将实验过程中的数据和观察结果记录下来，包括输入信号的状态、输出信号的状态以及观察到的现象。
四、实验结果与分析在本次实验中，我们搭建了与门、或门和非门电路，并测试了它们的输入输出情况。
通过观察示波器的波形图和记录的数据，我们得出以下结论：1. 与门电路：当两个输入信号都为高电平时，输出信号为高电平；否则，输出信号为低电平。
2. 或门电路：当两个输入信号中至少有一个为高电平时，输出信号为高电平；否则，输出信号为低电平。
3. 非门电路：当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
数字电子技术EWB仿真实验 实验02 集成逻辑门电路逻辑功能的测试 16页
实物接线图
2．测试74LS32的逻辑功能
将74LS32正确插入面包板，并注意识别第 1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左 下角为第1脚）。按表一要求输入高、低电平 信号，测出相应的输出逻辑电平。
3．测试74LS04的逻辑功能
将74LS04正确插入面包板，并注意识别第 1脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左 下角为第1脚）。按表一要求输入高、低电平 信号，测出相应的输出逻辑电平。
4．测试74LS00的逻辑功能
将74LS00芯片正确插入面包板，并注意识 别第1脚位置（集成块正面放置且缺口向左， 则左下角为第1脚）。按表一要求输入高、低 电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
实验二 集成逻辑门电路逻辑 功能的测试
一、实验目的
1. 认识数字电子技术实验的仪器、设备及使用 方法。
2. 逐步熟悉常用的集成电路芯片。
3. 了解逻辑代数的物理意义。
二、实验仪器及设备
1. 数字逻辑实验台
2. 元器件： 74LS08（二输入端四与门） 1片
1台
74LS32（二输入端四或门）
74LS04（六反相器） 74LS00（二输入端四与非门） 74LS02（二输入端四或非门）
5．测试74LS02的逻辑功能
将74LS02芯片正确插入面包板，并注意 识别第1脚位置（集成块正面放置且缺口向左， 则左下角为第1脚）。按表一要求输入高、低 电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
6．测试74LS86的逻辑功能
将74LS86芯片正确插入面包板，并注意识 别第1脚位置（集成块正面放置且缺口向左， 则左下角为第1脚）。按表一要求输入高、低 电平信号，测出相应的输出逻辑电平。
门电路实验报告改进
一、实验目的1. 理解和掌握门电路的基本原理和组成。
2. 学习使用常用门电路进行逻辑功能的设计和实现。
3. 提高实验操作技能和问题解决能力。
二、实验原理门电路是数字电路的基本单元，用于实现基本的逻辑功能。
常见的门电路有与门、或门、非门、异或门等。
本实验主要涉及以下几种门电路：1. 与门（AND Gate）：当所有输入信号同时为高电平时，输出才为高电平。
2. 或门（OR Gate）：当任意一个输入信号为高电平时，输出即为高电平。
3. 非门（NOT Gate）：将输入信号取反，高电平变为低电平，低电平变为高电平。
4. 异或门（XOR Gate）：当输入信号相同时，输出为低电平；当输入信号不同时，输出为高电平。
三、实验器材1. 实验箱2. 数字逻辑实验模块3. 电源4. 接线5. 示波器6. 万用表四、实验步骤1. 连接电路：根据实验要求，将门电路模块连接到实验箱上，确保连接正确无误。
2. 设置输入信号：使用实验箱上的按键或开关设置输入信号，观察输出信号的变化。
3. 测试与门（AND Gate）：将两个输入信号设置为高电平，观察输出信号是否为高电平。
然后，分别将其中一个输入信号设置为低电平，观察输出信号是否为低电平。
4. 测试或门（OR Gate）：将两个输入信号设置为低电平，观察输出信号是否为低电平。
然后，分别将其中一个输入信号设置为高电平，观察输出信号是否为高电平。
5. 测试非门（NOT Gate）：将输入信号设置为高电平，观察输出信号是否为低电平。
然后，将输入信号设置为低电平，观察输出信号是否为高电平。
6. 测试异或门（XOR Gate）：将两个输入信号设置为相同，观察输出信号是否为低电平。
然后，将两个输入信号设置为不同，观察输出信号是否为高电平。
7. 测试组合逻辑电路：根据实验要求，设计并搭建组合逻辑电路，观察输出信号是否符合预期。
8. 使用示波器和万用表测试电路性能：使用示波器观察输出信号的波形，使用万用表测量输出信号的电压，确保电路性能符合要求。
数字电路实验-门电路逻辑功能及测试
实验二.门电路逻辑功能及测试一.实验目的1.掌握门电路逻辑功能及测试方法2.熟悉数字电路实验装置的使用方法3.熟悉双踪示波器的使用方法二．预习要求1、复习门电路工作原理及相应的逻辑表达式2、熟悉所用集成电路的引线位置及各引线用途3、了解双踪示波器和数字电路实验装置三．实验仪器及材料1.数字电路实验装置2.双踪示波器3.数字万用表4.直流稳压电源5.器件：74LS00 74LS86 74LS04四.实验内容及步骤1.TTL与非门逻辑功能测试(1)将74LS00插入面包板,按图1-1接线,输入端A、B接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y接电平显示LED的输入插口。
(2)将电平开关按表2-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。
Vcc(0,1开关) 141 3 y2 ○V图2-1表2-1输入 A 0 0 1 1B 0 1 0 1输出 Y 1 1 1 0 电压 4.9 4.9 4.9 02.TTL 异或门逻辑功能测试(1)将74LS86插入面包板,按图2-2接线,输入端A 、B 接S1、S2电平开关的输入插口，输出端Y 接电平显示LED 的输入插口。
(2)将电平开关按表1-1位置，分别测出输出电压及逻辑状态。
(3)写出异或门逻辑函数的表达式Vcc （0，1开关） 14 A1 3B 2图2-27○V 表2-23.逻辑电路的功能测试(1)用法74LS00和74LS04按图2-3接好(2)将输入输出的逻辑信号分别测试填入表2-3中 (3)写出图2-3电路的逻辑表达式ZZE F C D A B 图2-3输 入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1输 出 Y 0 1 1 0 电压 0 4.9 4.9 0表2-34. 利用与非门控制输出将74LS00接线：A 接电平开关输出插口B 接1KHz 脉冲信号用双踪示波器：y1输入端接B 端，观察脉冲信号 y2输入端接输出Z 进行观察（1） A=0 （2） A=1分别记录输入、输出波形，说明与非门的控制作用。
数电实验报告答案
实验名称：数字电路基础实验实验目的：1. 熟悉数字电路的基本原理和基本分析方法。
2. 掌握数字电路实验设备的使用方法。
3. 培养动手实践能力和分析问题、解决问题的能力。
实验时间：2023年X月X日实验地点：实验室XX室实验仪器：1. 数字电路实验箱2. 万用表3. 双踪示波器4. 数字信号发生器5. 短路线实验内容：一、实验一：基本逻辑门电路实验1. 实验目的- 熟悉与门、或门、非门的基本原理和特性。
- 学习逻辑门电路的测试方法。
2. 实验步骤- 连接实验箱，设置输入端。
- 使用万用表测量输出端电压。
- 记录不同输入组合下的输出结果。
- 分析实验结果，验证逻辑门电路的特性。
3. 实验结果与分析- 实验结果与理论预期一致，验证了与门、或门、非门的基本原理。
- 通过实验，加深了对逻辑门电路特性的理解。
二、实验二：组合逻辑电路实验1. 实验目的- 理解组合逻辑电路的设计方法。
- 学习使用逻辑门电路实现组合逻辑电路。
2. 实验步骤- 根据设计要求，绘制组合逻辑电路图。
- 连接实验箱，设置输入端。
- 测量输出端电压。
- 记录不同输入组合下的输出结果。
- 分析实验结果，验证组合逻辑电路的功能。
3. 实验结果与分析- 实验结果符合设计要求，验证了组合逻辑电路的功能。
- 通过实验，掌握了组合逻辑电路的设计方法。
三、实验三：时序逻辑电路实验1. 实验目的- 理解时序逻辑电路的基本原理和特性。
- 学习使用触发器实现时序逻辑电路。
2. 实验步骤- 根据设计要求，绘制时序逻辑电路图。
- 连接实验箱，设置输入端和时钟信号。
- 使用示波器观察输出波形。
- 记录不同输入组合和时钟信号下的输出结果。
- 分析实验结果，验证时序逻辑电路的功能。
3. 实验结果与分析- 实验结果符合设计要求，验证了时序逻辑电路的功能。
- 通过实验，加深了对时序逻辑电路特性的理解。
四、实验四：数字电路仿真实验1. 实验目的- 学习使用数字电路仿真软件进行电路设计。
门电路逻辑功能及测试实验报告总结
门电路逻辑功能及测试实验报告总结
门电路是数字电路中最基本的逻辑电路之一，其主要功能是实现逻辑运算。
本次实验旨在探究门电路的逻辑功能及测试方法。
实验一：与门电路
与门电路是一种逻辑电路，其输出信号仅在所有输入信号均为高电平时才为高电平。
实验中，我们使用了CD4081芯片，通过连接输入端和输出端，观察输出信号的变化，验证了与门电路的逻辑功能。
实验二：或门电路
或门电路是一种逻辑电路，其输出信号在任意一个输入信号为高电平时即为高电平。
实验中，我们使用了CD4071芯片，通过连接输入端和输出端，观察输出信号的变化，验证了或门电路的逻辑功能。
实验三：非门电路
非门电路是一种逻辑电路，其输出信号与输入信号相反。
实验中，我们使用了CD4069芯片，通过连接输入端和输出端，观察输出信号的变化，验证了非门电路的逻辑功能。
实验四：与非门电路
与非门电路是一种逻辑电路，其输出信号仅在所有输入信号均为高电平时才为低电平。
实验中，我们使用了CD4081芯片，通过连接输入端和输出端，观察输出信号的变化，验证了与非门电路的逻辑功能。
实验五：或非门电路
或非门电路是一种逻辑电路，其输出信号在任意一个输入信号为高电平时即为低电平。
实验中，我们使用了CD4071芯片，通过连接输入端和输出端，观察输出信号的变化，验证了或非门电路的逻辑功能。
通过以上实验，我们深入了解了门电路的逻辑功能及测试方法。
在实验中，我们使用了数字电路实验箱和相应的芯片，通过连接输入端和输出端，观察输出信号的变化，验证了门电路的逻辑功能。
这些实验不仅加深了我们对门电路的理解，也提高了我们的实验技能。
门电路逻辑功能及测试实验原理
门电路逻辑功能及测试实验原理门电路逻辑功能及测试实验原理一、门电路的基础概念门电路是数字电路中的基本组成部分，它是由逻辑门和输入输出端口组成的。
逻辑门是一个具有一定逻辑功能的电子元器件，它能够根据输入信号的不同状态，产生相应的输出信号。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
二、逻辑门的分类及特点1. 与门与门是指两个或多个输入信号经过“与”运算后得到一个输出信号的逻辑电路。
当所有输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平；否则输出信号为低电平。
2. 或门或门是指两个或多个输入信号经过“或”运算后得到一个输出信号的逻辑电路。
只要有一个输入信号为高电平时，输出信号就为高电平；否则输出信号为低电平。
3. 非门非门也称反相器，它只有一个输入端和一个输出端。
当输入端接收到高电平时，输出端就会产生低电平；反之，则会产生高电平。
4. 异或门异或（XOR）运算是指两个二进制数进行加法运算但不进位，并将结果作为二进制数的一位输出。
异或门就是实现异或运算的逻辑门，只有当两个输入信号不同时，输出信号才为高电平；否则输出信号为低电平。
三、门电路的测试实验原理门电路的测试实验可以通过实验仪器来进行。
首先需要准备一个万用表和一些逻辑门芯片，然后按照以下步骤进行测试：1. 与门测试将与门芯片的两个输入端分别接入高电平和低电平，然后用万用表测量输出端的电压值。
如果输出端为低电平，则说明与门工作正常；反之，则存在故障。
2. 或门测试将或门芯片的两个输入端分别接入高电平和低电平，然后用万用表测量输出端的电压值。
如果输出端为高电平，则说明或门工作正常；反之，则存在故障。
3. 非门测试将非门芯片的输入端接入高电平，然后用万用表测量输出端的电压值。
如果输出端为低电平，则说明非门工作正常；反之，则存在故障。
4. 异或门测试将异或门芯片的两个输入端分别接入相同/不同状态下的信号，然后用万用表测量输出端的电压值。
如果输入信号不同，则输出端为高电平；反之，则为低电平。
门电路逻辑功能及测试实验总结
门电路逻辑功能及测试实验总结一、引言门电路是数字电路中最基础的部分，也是数字电路设计的核心。
门电路可以实现多种逻辑功能，如与、或、非、异或等。
在数字电路的设计和测试过程中，门电路的正确性和可靠性至关重要。
本文将介绍门电路的逻辑功能及测试实验总结。
二、门电路基础知识1. 门电路概述门电路是由逻辑元件组成的数字电路，用于实现特定的逻辑功能。
常见的门电路有与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）等。
2. 与门与门是指只有所有输入信号都为1时，输出信号才为1。
与门符号为“&”。
3. 或门或门是指只要有一个输入信号为1时，输出信号就为1。
或门符号为“|”。
4. 非门非门是指将输入信号取反后输出。
非门符号为“！”或“~”。
5. 异或门异或门是指只有两个输入信号不同时，输出信号才为1。
异或符号为“⊕”。
三、测试实验总结1. 实验目的本次实验旨在通过对各种类型的逻辑芯片进行测试，了解其基本特性和使用方法。
2. 实验内容本次实验主要包括以下内容：（1）与门的测试：通过连接两个开关和一个与门芯片，测试与门的逻辑功能。
（2）或门的测试：通过连接两个开关和一个或门芯片，测试或门的逻辑功能。
（3）非门的测试：通过连接一个开关和一个非门芯片，测试非门的逻辑功能。
（4）异或门的测试：通过连接两个开关和一个异或门芯片，测试异或门的逻辑功能。
3. 实验步骤（1）将电源接入实验板。
（2）根据实验要求连接相应的电路。
（3）打开示波器并调整参数，观察输出波形。
4. 实验结果经过实验得出以下结论：（1）与门只有在所有输入信号都为1时才会输出1，否则输出0。
（2）或门只要有一个输入信号为1就会输出1，否则输出0。
（3）非门将输入信号取反后输出。
（4）异或门只有两个输入信号不同时才会输出1，否则输出0。
5. 实验总结本次实验使我们更加深入地了解了各种类型的逻辑芯片及其基本特性。
在数字电路设计和测试中，正确性和可靠性是至关重要的。
数电实验二--门电路特性参数测试
数电实验二- -门电路特性参数测试实验二 门电路特性、参数测试一、实验目的1. 掌握TTL 集成门电路的主要参数及测试方法2. 通过门电路的参数测试，更好的了解门电路的电气性能和特点3.掌握常用TTL 门电路的EDA 仿真以及故障诊断方法二、实验原理集成逻辑门电路是数字电路的基础，常用的有两大类：一类是以晶体三极管为核心组 成的TTL 电路。
另一类是以场效应管喂核心组成互补型MOS 管集成电路即CMOS 电路。
两 者的应用都很广泛。
为了较好的使用它们，对它们的主要电气特性必须清楚。
1. TTL 与非门的主要参数本实验采用TTL 双极型数字集成逻辑门器件74LS00,有四个2输入TTL 与非门，为双 列直插14脚塑料封装，外部引脚排列如图2.1所示。
它共有4个独立的两输入端“与非” 门，各个门的构造和逻辑功能相同，其内部电路结构如图2.2所示。
14VCC1312&11109&8AVCC17kR18kl204kBY3k&&GND12345671.5k（1） 电压传输特性与非门的输出电压U 。
随输入电压Ui 的变化用曲线描绘出來，这曲线救市与非门的电 压传输特性。
通过此曲线可知道与非门电路的一些重要参数，如输出高电平VOH 、输出低 电平VOL 阈值电平VTH（2） 输入特性、输出特性输入特性曲线：就是输入电流随输入电压变化的曲线。
一般情况下，输入电圧限止在 5.2V 以下，当输入电压在1. 5V-5. 5V 之间变化时，输入电压Ii 基本保持不变，称为输入 高电平电流IiH,其最大值为40 U A 左右，当输入电压在0V 和1.3V 之间变化时，电流开 始从输入端流出，且随输入电压的增大而迅速减小（绝对值）,称为输入低电平电流IiL, 约为-1mA ；当输入电圧为0时，称为输入短路电流IiS ； IiS 的数值要比Iil 的数值略大 一点，在作近似分析计算时，经常用手册上给出的IiS 近似替代IiL 使用。
CMOS、TTL逻辑门电路测试实验报告(有数据)
CMOS、TTL逻辑门电路测试实验报告（有数据）实验二 CMOS 、TTL 逻辑门电路测试一、实验目的1.掌握CMOS 、TTL 逻辑门电路特性测试的方法。
2.掌握CMOS 、TTL 逻辑门电路的主要技术指标。
3.比较CMOS 门和TTL 门的特点。
二、实验仪器及器件1.双踪示波器、数字万用表、实验箱2、实验用元器件: ① 74LS00 1片② CD4001B 1片三、实验内容及结果分析1. CD4069逻辑电平测试及功能测试本实验采用CD4069芯片, 分别选择电源电压V dd = 5V 和V dd = 12V 验证其逻辑功能。
根据CMOS 芯片的特性参数, 在输入端A 加不同的逻辑电平V A ．用电压表测出相应输出端的逻辑电平Vo ．记录测试结果, 并根据测试结果列成真值表, 写出逻辑表达式, 验证其逻辑功能。
表 1.1A 表1.1B 表1.1 输入输出V DD =5VV DD =12V输入输出 A O V A /V V O /V V A /V V O /V A O 0 1 0.000 5.053 0.000 11.94 0 1 15, 0670.02011.990.1011逻辑表达式: L A = 2. CD4069电压传输特性按图3.1所示接线。
令芯片的电源电压V dd = 10V 。
调节电位器Rw 的阻值．使V I 在+0～+10V 变化, 观察输出电压的变化, 指出ViL 、ViH 、VoL 、VoH 、转折点输入电平Vth 、抗干扰容限。
表1.2V I /V 0.006 0.375 1.115 2.022 3.105 4.021 5.001 5.251 5.439 5.63 V O /V 9.96 9.96 9.96 9.93 9.66 9.20 8.20 7.70 7.03 5.387 V I /V 5.808 6.08 6.69 7.24 7.64 8.13 8.64 9.00 9.27 9.97 V O /V2.7291.7511.10110.6470.4600.2930.1670.1100.0830.066V IL =2.022V V OL =0.066VV IH =8.13V V OH =9.96V V th =5.63V输入高电平的噪声容限 (min)(min)9.968.13 1.83NH OH IH V V V V V V =-=-= 输出低电平的噪声容限(max)(max) 2.0220.066 1.956NL IL OL V V V V V V =-=-=3. 74LS00逻辑电平测试及功能测试TTL 集成电路电源电压V cc = 5V 。
门电路测量实验报告
1. 熟悉门电路的基本原理和逻辑功能。
2. 掌握使用数字电路实验箱和示波器进行门电路测量实验的方法。
3. 通过实验验证门电路的逻辑功能，并分析实验数据。
二、实验原理门电路是数字电路的基本单元，根据其逻辑功能的不同，可分为与门、或门、非门、异或门等。
本实验主要测量以下几种门电路的逻辑功能：1. 与门：当两个输入信号同时为高电平时，输出信号才为高电平。
2. 或门：当至少一个输入信号为高电平时，输出信号才为高电平。
3. 非门：将输入信号取反，输出信号与输入信号相反。
4. 异或门：当两个输入信号不同时，输出信号为高电平。
三、实验仪器与器材1. 数字电路实验箱2. 示波器3. 逻辑电平开关4. 接线板5. 输入信号发生器6. 输出信号显示器四、实验步骤1. 将数字电路实验箱连接好，确保电源正常。
2. 根据实验要求，将逻辑电平开关设置为不同的状态。
3. 使用示波器观察输入信号和输出信号的波形。
4. 记录输入信号和输出信号的变化情况，分析门电路的逻辑功能。
五、实验内容（1）将输入信号A和B设置为高电平，观察输出信号Y的波形，应为高电平。
（2）将输入信号A和B设置为低电平，观察输出信号Y的波形，应为低电平。
2. 或门实验：（1）将输入信号A和B设置为高电平，观察输出信号Y的波形，应为高电平。
（2）将输入信号A和B设置为低电平，观察输出信号Y的波形，应为低电平。
3. 非门实验：（1）将输入信号A设置为高电平，观察输出信号Y的波形，应为低电平。
（2）将输入信号A设置为低电平，观察输出信号Y的波形，应为高电平。
4. 异或门实验：（1）将输入信号A和B设置为高电平，观察输出信号Y的波形，应为低电平。
（2）将输入信号A和B设置为低电平，观察输出信号Y的波形，应为高电平。
六、实验结果与分析1. 通过实验验证了与门、或门、非门和异或门的基本逻辑功能。
2. 实验结果表明，输入信号和输出信号的波形符合预期，说明实验箱和示波器工作正常。
门电路实验报告
门电路实验报告引言门电路是数字电路的核心组成部分之一，是数字电路中的最基本电路之一。
门电路可分为与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等多种形式。
本次实验我们将学习并实践常用的门电路，掌握门电路的基本原理和设计方法。
实验一：与门实验与门又称“与逻辑门”，它是一种最基本的逻辑运算电路。
与门的功能是将两个输入信号进行“与”运算，当且仅当两个输入信号同时为“1”时，输出信号才为“1”。
本次实验我们将学习如何设计与门电路，并测试其功能。
设计方案：我们使用片联式与门，先将两个输入电位源进行电平缩短，再接到与门输入端口，接着将门的输出端接到LED灯上。
当两个输入电位源均为1时，与门输出为1，LED灯亮起，反之则熄灭。
实验流程：1.按照设计方案连接电路，调节电位源的电位值，使输入信号分别为1和0。
2.通过示波器测试门的输出电压值和电流值。
3.将两个输入的电位值改为都为1，测试门的输出电压值和电流值，并观察LED灯的亮灭状态。
实验结果：实验结果显示，当两个输入信号均为1时，门的输出电压为高电平（约为4.95V），电流为7.78mA，LED灯亮起，符合预期结果。
实验二：或门实验或门又称“或逻辑门”，它是一种最基本的逻辑运算电路。
或门的功能是将两个输入信号进行“或”运算，当两个输入信号中任意一个为“1”时，输出信号就是“1”。
本次实验我们将学习如何设计或门电路，并测试其功能。
设计方案：我们使用数字电路板上的或门芯片，将两个输入信号接到其中的两个输入端口，将输出端口接到LED灯上。
当两个输入信号中任意一个为“1”时，或门输出为1，LED灯亮起。
实验流程：1.按照设计方案连接电路，调节电位源的电位值，使输入信号分别为1和0。
2.通过示波器测试门的输出电压值和电流值。
3.将两个输入的电位值改为都为0，测试门的输出电压值和电流值，并观察LED灯的亮灭状态。
实验结果：实验结果显示，当两个输入信号中任意一个为1时，门的输出电压为高电平（约为4.80V），电流为9.34mA，LED灯亮起，符合预期结果。
实验二门电路逻辑功能测试
输入悬空脚的使用
输入悬空脚的电压一般为1.3V~1.7V。 。 输入悬空脚的电压一般为 默认为输入高电平 输入管脚不接即悬空(当 脚为低电平时测量如 输入管脚不接即悬空 当1脚为低电平时测量如 下图， 脚为高电平和悬空时测量一样) 下图，当1脚为高电平和悬空时测量一样 脚为高电平和悬空时测量一样
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四、实验内容和步骤、及注意事项 实验内容和步骤、
实验内容及步骤： 实验内容及步骤： 1、将集成门电路插入空插座中，接上电源 、将集成门电路插入空插座中， ），输入端接逻辑开关 （+5V）和地线（GND），输入端接逻辑开关， ）和地线（ ），输入端接逻辑开关， 输出端接发光二极管。 输出端接发光二极管。 2、按表 、按表1.2.1依次观察与门电路输入输出结果 依次观察与门电路输入输出结果 （LED亮时为1，灭时为0）填入表中。 LED亮时为1，灭时为0）填入表中。 亮时为 3、同样方法测量其他门电路。 、同样方法测量其他门电路。 实验表格： 实验表格： 左边为逻辑状态， 左边为逻辑状态，右边为用数字万用表测试的电 压值 下次实验为实验三，做好预习。 下次实验为实验三，做好预习。
型号：二输入四与非门 型号：二输入四与非门74LS00、六反向器 、 74LS04、二输入四与门74LS08、四输入二与非 、二输入四与门 、 门74LS20、二输入四或门 、二输入四或门74LS32、二输入四异 、 或门74LS86 或门 符号： 符号：
3
2
1
2
1
1 2
6 4 5
TTL门电路的工作条件 TTL门电路的工作条件
TTL门电路的工作电源电压范围：5±10%V 门电路的工作电源电压范围： ± 门电路的工作电源电压范围 TTL门电路的工作温度范围：0~70ºC 门电路的工作温度范围： 门电路的工作温度范围
门电路测试实验原理
门电路测试实验原理
门电路测试是一种用于检测逻辑门电路功能的实验方法。
逻辑门电路是由逻辑门构成的电路，在数字电子技术中起着重要的作用。
逻辑门有与门、或门、非门、与非门、或非门等多种类型。
门电路测试实验的原理是利用逻辑门的特性和真值表进行测试。
真值表是表示逻辑门输入和输出关系的表格，根据不同逻辑门的特性，真值表可以得到不同的输出结果。
在实验中，首先需要确定测试的逻辑门类型。
根据真值表，确定不同输入组合下的输出状态。
然后，通过连接适当的电路，将输入信号应用到逻辑门电路上。
并通过观察输出信号的状态，对逻辑门电路的功能进行测试和验证。
在实验过程中，需要注意观察逻辑门电路的输出是否与预期结果一致。
如果输出结果不正确，则可能是由于电路连接错误或逻辑门元件损坏导致。
需要重新检查电路连接，并进行故障排除。
通过门电路测试实验，可以验证逻辑门电路的功能是否正常，确保数字电子电路设计的正确性。
这对于数字电子技术的学习和实践具有重要的意义。
门电路实验报告
门电路实验报告门电路是数字电路中的基础组成部分，它们被广泛用于数字计算和逻辑运算中。
门电路可以由多种元器件来实现，如晶体管、场效应晶体管、集成电路等等。
本报告将介绍门电路的基本概念、设计原则和实验过程。
一、门电路基本概念门电路是由逻辑门组成的数字电路，可以实现基本的逻辑功能，例如“与”、“或”、“非”、“异或”等。
逻辑门主要有以下几类：1. 与门，也称作“AND”门。
AND门有两个或多个输入、一个输出，只有当所有输入都为逻辑1时，输出才为1，否则，输出为逻辑0。
2. 或门，也称作“OR”门。
OR门有两个或多个输入、一个输出，只要其中一个或多个输入为逻辑1时，输出即为1。
3. 非门，也称作“NOT”门。
NOT门有一个输入、一个输出，输出是输入的反相。
当输入为逻辑1时，输出为逻辑0；反之，输出为逻辑1。
4. 异或门，也称作“XOR”门。
XOR门有两个输入、一个输出。
当两个输入的逻辑值不相输出为1，否则，输出为0。
门电路具有高度的可靠性和精度，广泛应用于计算机、通信、自动控制和数字电子等领域。
二、门电路设计原则门电路的设计原则包括以下几个方面：1. 电路正确性设计原则。
电路必须按照逻辑规则进行设计，保证电路输出与输入之间存在确定的逻辑关系。
2. 电路简化设计原则。
电路应使用尽量少的元器件，并采用逻辑公式化简的方法，以减少电路复杂度和成本。
3. 电路优化设计原则。
电路应能够满足高速和高精度的要求，同时具有低功耗和抗干扰等特性。
三、门电路实验过程1. 实验器材本实验需要的器材包括：示波器、数字电压表、元器件（晶体管、电阻、开关等）、面包板、电源等。
2. 实验过程(1) 准备元器件将所需元器件准备好，包括晶体管、电阻、开关等，根据设计要求选择相应的参数。
(2) 连接电路按照门电路的设计要求，将元器件和面包板连接起来。
门电路的连接方式较为简单，需要连接的元器件较少。
(3) 接通电源将实验用的电源接通，并进行电压检测，以确保电压稳定和符合要求。
实验二CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
以提供0与1电平信号，开关向上为1，
≥1
VSS LED
向下为0。门的输出端接LED的显示
12
3
7
插口，LED亮为1，否则为0。
Y
3. 用示波器观察与非门、或非门对连续脉冲的控制作用
例：CC4011按下图连线，将一个输入端接连续脉冲源
（频率为20KHZ），用示波器观察两种电路的输出波形并纪
录下来。 +5V
（3）多余输入端可直接接VDD（与非门）或VSS（或非门）；
在工作频率不高的电路中，允许将多余输入端和有用端并联。
（4）输出端不允许直接与VDD或VSS连接。 （5）在装接电路，改变电路连线或插、拔电路时，均应切断 电源，严禁带电操作。
①电路应存放在具有良好的 静电屏蔽的导电容器内。
②焊接必须切断电源。电烙 （6）焊接、测试和存储时应注意 铁外壳必须良好接地，或拔
符号
意义
C
0℃~70 ℃
E
-40℃~85℃
R
-55℃~85℃
M
-55℃~125℃
(2) 引脚排列 CC4011四2输入与非门
14 13 12
11 10
9Leabharlann 8VDD&
&
12
&
&
VSS
34
56 7
CC4030四异或门
14 13 12 11 10
98
VDD
=1
=1
12
=1
=1
VSS
34
56 7
CC4082双4输入与门
+5V
个门的传输特性（一个
RW
＆
输入端作信号输入，另
门电路的传输特性
门电路的传输特性王旭电24 2012010990一、实验目的1.在理解CMOS门电路的工作原理和电特性基础上，学习并掌握其电特性主要参数的测量方法；2.在理解TTL门电路的工作原理和电特性基础上，学习并掌握其电特性主要参数的测量方法；3.学习查阅集成电路芯片数据手册；4.学习并掌握数字集成电路的正确使用方法。
二、预习任务1.回顾上学期的“常用电子仪器使用”，以及实验中用到的测量方法。
回答下列问题：（1）如何调整函数信号发生器，使其输出100Hz、0~5V的锯齿波（三角波）信号？答：首先检查函数发生器的电源的连接，并打开函数发生器的开关；选择输出波形为三角波；再按频率范围选择按钮，调到X100档，旋转频率调节旋钮，使得显示屏频率处读数为100Hz；旋转幅度调节按钮，使显示屏幅值处显示为2.5Vp-p；接入示波器探头，调节直流偏置旋钮，使信号最低点为0；调节占空比，使波形满足要求。
（2）用示波器观测到如下a、b两个信号，假设此时示波器的垂直定标（灵敏度）旋钮位置分别为1V/格和2V/格，写出他们的最高值和最低值。
答：（a）中最大值为2V，最小值为-2V；（b）中最大值为4V，最小值为0。
（3）电压传输特性曲线是指输出电压随输入电压变化的曲线。
示波器默认的时基模式为“标准（YT）模式”显示的是电压随时间变化的波形，若要观测电压传输特性曲线，需改变示波器上哪些菜单或旋钮？答：在菜单栏中将通道的时基模式从“YT模式”改为“XY模式”，则示波器上显示的图形变为以通道一的测量值（输入电压）为横坐标，通道二的测量值（输出电压）为纵坐标的曲线，即为电压传输特性曲线。
（4）用示波器观测两路信号时，如何调整示波器使波形稳定的显示在屏幕上？答：可以调节触发模式（电平、边沿、宽度），一般可使用边沿触发；可以旋转“trigger”旋钮进行调节，使信号不再左右移动；可以调节扫描范围，并上下、左右平移波形，以使波形完整地出现在屏幕上；若信号毛刺较多，可以加上噪声抑制和频率抑制；若手动调节无法达到目的，可以尝试使用“autoset”按钮自动调节。
实验二TTL与非门的参数和特性测试
实验二TTL与非门的参数和特性测试实验目的：测试TTL与非门的参数和特性实验器材：1.TTL与非门电路板2.电源3.示波器4.逻辑分析仪5.连接线6.其他必要的辅助器件（如电阻、电容等）实验原理：TTL与非门（英文全称：Transistor-Transistor Logic NOT Gate）是一种常用的数字逻辑门电路，它是由晶体管和电阻等元器件构成的。
TTL与非门的主要功能是将输入信号取反，并输出到输出端。
在TTL与非门的电路中，输入信号为低电平时，输出信号为高电平；输入信号为高电平时，输出信号为低电平。
实验步骤：1.将TTL与非门电路板连接到电源上，并将示波器和逻辑分析仪连接到电路板上相应的引脚上。
2.开启电源，使电路板正常工作。
3.测量并记录输入端和输出端的电压。
输入端的电压为高电平时，记录输出端的电压，输入端的电压为低电平时，记录输出端的电压。
4.分析所测得的数据，并绘制输入电压和输出电压的关系曲线。
5.测试TTL与非门的最大工作频率。
通过改变输入信号的频率，逐渐增大频率直到输出信号出现错误，记录频率值。
6.测试TTL与非门的功耗特性。
测量输入电压为高电平时的功耗，以及输入电压为低电平时的功耗，并对测得的数据进行比较和分析。
实验结果：根据实验步骤和实验原理进行实验后，我们可以得到以下结果：1.输入端和输出端的电压关系。
根据测得的数据，绘制出输入电压和输出电压的关系曲线图。
2.最大工作频率。
记录输出信号出现错误的频率值，作为TTL与非门的最大工作频率。
3.功耗特性。
测量输入电压为高电平时的功耗和输入电压为低电平时的功耗，并对比分析。
实验分析：根据实验结果，我们可以对TTL与非门的参数和特性进行分析。
1.输入电压和输出电压关系。
通过绘制输入电压和输出电压的关系曲线图，可以分析出TTL与非门的转换特性和输入输出电平的范围。
2.最大工作频率。
通过得到的最大工作频率值，可以判断TTL与非门的响应速度和应用场合。
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实验二门电路的特性(终结报告)预习报告（记录有原始数据）一．实验目的1.在理解CMOS门电路和TTL门电路的工作原理和电特性基础上，学习并掌握其电特性主要参数的测试方法。
2.学习并掌握数字集成电路的正确使用方法二．预习任务1，回顾实验一“常用电子仪器使用”，回答下列问题：（1）如何调整函数发生器，使其输出100Hz、0~5V的三角波信号？选择三角波输出选项，通过“50Ω”输出端连接示波器观察波形，通过调节函数信号发生器的频率旋钮，调节频率至100Hz,Vp-p为5V，将示波器的参考电平位置设置在三角波的最低值处，得到0-5V的三角波，用示波器进行实际测量，判断调节是否正确应该以示波器的测量结果为准。
（2）用示波器观测到如图1所示的a、b两个信号，假设此时示波器的垂直定标（灵敏度）旋钮位置分别为1V/格和2V/格，请写出它们的最高值和最低值。
解：图(a)中最高值为2V，最低值为-2V图(b)中最高值为4V，最低值为0V（3）电压传输特性曲线是指输出电压随输入电压变化的曲线。
示波器默认的时基模式为“标准（YT）模式”显示的是电压随时间变化的波形，若要观测电压传输特性曲线，需改变示波器上哪些菜单或旋钮？解：示波器默认的时基模式为“标准（YT）模式”，若要观察电压传输特性，应该将时基模式调节为XY模式。
具体调节方法如下：按下【Horiz】按钮，在“水平设置菜单”中，按下时间模式，然后改变时基模式由原来的“标准”变为“XY模式”。
（4）用示波器观测两路信号时，如何调整示波器使波形稳定的显示在屏幕上?应该合理设置触发源和触发电平使得波形稳定，调节【Trigger】旋钮2，仔细阅读《数字电子技术基础》第三章相关内容，并结合各项任务完成以下内容。
（1）写出各测试电路中门电路的工作电压。
测试电路1，工作电压V DD=5V；测试电路2，V DD=12V；测试电路3，工作电压为V DD=5V；（2）写出各测试电路输入信号的类型、频率、电压值。
测试电路1，（3）什么是阈值电压？什么是噪声容限？在电压传输特性曲线中如何读取？解：阈值电压：通常将传输特性曲线中输出电压随输入电压改变而急剧变化转折区的中点对应的输入电压称为阈值电压；噪声容限：是指在前一极输出为最坏的情况下，为保证后一极正常工作，所允许的最大噪声幅度；高电平噪声容限=最小输出高电平电压-最小输入高电平电压低电平噪声容限=最大输入低电平电压-最大输出低电平电压噪声容限=min{高电平噪声容限，低电平噪声容限}（4）写出各项任务的测试方法及步骤。
步骤见各任务；（5）列出各项任务记录数据的表格。
表格见各任务；（6）写出测试过程中的注意事项。
测试2：每次在改变变阻器阻值时，都要断电后再进行电阻的测量，而且计算时电阻的取值以实际测量值为准；测试3：要注意传输延迟时间的定义，是以输入，输出的幅值的一半对应的时间点为基准进行计算的数据记录（7）根据选做任务内容分析图5电路，试着给出取样电阻R的阻值范围。
三．必做任务1. CMOS与非门CD4011的电压传输特性CD4011引脚图如下Vi 输出100Hz,0-5V 的锯齿波，因此工作电压DD V =5V ，SS V 接地 实验步骤：（1） 连接电路，注意芯片的放置方式以及引脚的位置（2） 利用示波器观察函数信号发生器产生的波形符合要求后，再将信号接到输入端（3） 将示波器调到XY 工作方式，CH1接输入，CH2接输出 （4） 观察电压传输特性，读取并标注和记录数据；实验数据记录表格工作电压实测：4.99V ；阈值电压TH V 输入噪声容限NH V 输出噪声容限LH V 2.575V2.82V2.3875V2.测试CMOS 与非门CD4011输出低电平负载特性改变RL 的阻值，用逐点法画出CMOS 与非门低电平输出特性曲线，并以此估计DD V =5V 时的导通电阻PLH t测试电路如下输入端接高电平，该电路的电路可以等效为本实验中工作电压VDD 取5V ， 输入信号为高电平直流信号，直接接在VDD 上即可 实验步骤(1) 电路连接完毕后，将变阻器调到最大位置，再开始进行实验 (2) 逐点改变RL 的阻值，测量输出电压，并以此计算出输出电流TH V*注意事项每次在改变变阻器阻值时，都要断电后再进行电阻的测量，而且计算时电阻的取值以实际测量值为准实验数据记录表如下实验后可以绘制Vo 与IoL 的关系图像，二者的比值应该是常数，该常数就是DD V =5V 时的导通电阻DD V3. CMOS 与非门CD4011的传输延迟时间PHL t ,PLH t测试电路如下该实验的输入Vi 是频率为20kHz 的方波信号，记录输入，输出波形和传输延迟时间PHL t ，PLH t*注意事项：要注意传输延迟时间的定义，是以输入，输出的幅值的一半对应的时间点为基准进行计算的 数据记录PHL t (ns)PLH t (ns)2523四、选做任务观察CMOS 与非门CD4011的动态功耗 测试电路如右：输入信号为100Hz ，0-5V 的三角波，在门电路V SS 和地之间接入一个小的电流取样电阻，取样电阻是用来将电流转换为电压，以观察瞬时到导通电流的变化情况电阻R 的取值范围的确定：得到R 上的瞬时电压变化曲线后，可以从图上读出TH V 以及输入输出噪声容限等数据 五、实验注意事项1，本实验中门电路的工作电压均由学习机上引出，其中第二题为12V ，其余为5V. 2，了解芯片的引脚排列，特别注意电源和接地引脚不能接错。
3，门电路的输入信号的高低电平标准。
0~5V 和0~12V 的三角波信号先在示波器上调好之后，才可以接到电路中。
数据处理（原始数据记录见预习报告部分）1，CMOS与非门CD4011的电压传输特性门电路的工作电压：V DD = 5V(实测值为：5.02V)输入信号的类型：锯齿波（三角波）频率：100Hz 电压值：0~5V数据记录：计算公式：V NL = V OFF – V OL MAX;V NH = V OH MIN – V ON;由示波器观察到的电压传输特性曲线如下图：分析数据：由波形图以及计算数据可得，CMOS与非门CD4011的电压传输特性基本上与理想情况相同呈阶梯状，其转折区曲线很陡，变化率很大，接近于跃变。
同时，V DD = 5.02V，V TH =2.575V,近似满足V TH = 0.5VDD 的关系。
因此，CMOS 与非门CD4011接近于CMOS 门理想特性。
2，CMOS 与非门CD4011输出低电平负载特性。
工作电压：5V(实测值为：4.99V)输入信号的类型：直流； 频率：0Hz ； 大小：5V R1 = 1.0kΩ 数据记录：计算举例：由式：I OL = (V DD - V O ) / R LR L = 24kΩ时，I OL = (4.99 – 0.03) / 24 = 0.207mA逐点法做出CMOS 与非门CD4011输出低电平负载曲线如下：分析数据：线性拟合出负载特性曲线，此时的直线斜率即为0, -0.00030.207, 0.030.329, 0.04870.492, 0.0730.539, 0.0810.598, 0.09010.652, 0.09890.95, 0.14461.028, 0.1581.328, 0.21 1.95, 0.31y = 0.1599x -0.0043R² = 0.9994-0.100.10.20.30.40.500.511.522.533.5V O / VIOL / mACMOS 低电平输出负载特性曲线R ON (注意单位)，由曲线表达式可估算出V DD = 5V 时，R ON 约为159.9Ω。
3,测试CMOS 与非门CD4011的传输延迟时间t PHL ,t PLH工作电压：5V(实测值为：5.025V) 输入信号的类型：方波； 频率：20kHz ；大小：5V数据记录：PHL t (ns)PLH t (ns)5035用XY 时基模式得到输入输出信号波形如下：（黄—输入；绿—输出）分析数据：由预习报告中实验原理可知，由于MOS 管寄生电容以及输出端负载电容的存在，当输入信号跳变的时候，输出电压的变化必然滞后于输入电压的变化，由此产生了传输延迟时间。
将波形图放大得到下图，并得出上表格中的记录数据。
其中，tPHL 与tPLH 的数量均与理论相接近。
实验收获与总结1，本次实验为本学期数电第二次实验，通过本次实验，初步掌握了数电实验的基本接线方法，并对与非门电路的性质有了更深地了解。
2，本次实验中第一次使用芯片进行接线。
由于本次实验的电路较为简单，所以在接线过程中并未出现很大的错误。
不过在最开始接线的时候采用了用很长的导线接线，发现这样做问题很大，不但电路不稳而且不易于后续的检查和调节，电路也不够清晰。
除此之外接出来的电路有些混乱，不易于进行后续检查。
因此在以后的实验中应该尽量保持接线的步骤，使用长短适宜的导线完成电路，并将线路尽量搭接清晰。
3，通过本次数电实验，发现排错能力非常重要。
首先应当细心接线，不犯低级错误，其次，出现了意外之后，应当冷静的思考，认真排查、找出根源、排除故障。
本次实验中出现的一些小问题（比如接触不良、芯片烧毁等）都是非正常故障，应该通过实验累积经验，逐渐提高自己的排错能力。
4，本次实验中，在测量传输延迟时间时曾出现波形不稳定的情况，后调节了触发模式，便稳定了下来。
说明在使用示波器和调试方面还有很大的欠缺，以后实验中应当注意。
实验思考题1，在CMOS数字集成电路中，如CD4011,若仅用到其中的一个门电路，其余门电路输入端应该如何处理？为什么？答：即使只是用一个门电路时，也不能将CMOS芯片中其他门电路输入端悬空，因为悬空时CMOS门电路容易受到外界噪声的干扰，将会使逻辑功能混乱，容易对门电路造成损坏，应当将输入端做接地处理。
3，能，V1选取5V，20kHz的方波，利用滑动变阻器将VDD在5~12V之间调节，取多组值进行读数，就可以观测CMOS电路的直流噪声容限与电源电压的关系。