实验四 OC门与三态门
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1 1
Y0 1
（4）测试TSL三态门
Y1 1 1 0 1 1 Y2 1 1 1 0 1 Y3 1 1 1 1 0 Y (V)
灯
理论值
实测值
0 1 1 1
（3）用OC门驱动继电器， 观察并记录驱动情况。
B
1
C
D
Y
注：各步骤参照前面给出 的实验图。
0
实验四
5. 实验预习
OC门和TS门
１．复习OC门的逻辑功能及其线与功能。 ２．复习TSL门的逻辑功能及其总线功能。
端的高电平输入电流。
实验四
OC门和TS门
当所有OC门只有一个导通时，RL 值不可太小， 以确保流入导通OC门的电流不至超过最大允许的负载电流 ILM 。
计算OC门负载电阻最小
值的工作状态图：
RL(min)
' VCC VOL I LM mI IL
式中VOL是规定的输出低电平，
m’ 是负载门的数目，IIL 是负载门的低电平输入电流。
实验四
4. 实验内容及步骤
OC门和TS门
（1）用OC门实现“线与”
(a)四2输入与非门(oc)74LS03 电源电压VCC为+5V。
(b)六非门74LS04
负载电阻RL用100Ω 电阻和10K电位器串联代替， 用实验方法确定RLmax和RLmin的值， 并与理论计算值相比。
计算时取 VOH=2.8V， VOL=0.35V， n=4，VCC=+5V， IOH=0.05mA，ILM=20mA， IIL=1.6mA, IIH=0.05mA。
OC门和TS门
三态门实验电路 注意：使能端不能同时有两个或两个以上同时为“0”。
实验四
OC门和TS门
（5）三态TS门应用（提高部分）
设计一个四信号输出的总线接口电路。参考电路见图所示。
实验内容及数据记录：
（1）负载电阻的测定 RL RL（max） RL（min） 验证： Y = A + A2 +A3+A4 1 列出真值表 （2）电平转换实测数据表 输入 A
实验四
OC门和TS门
（2）三态输出门电路(TSL门)：输出端有三种可能出现的状态 即：高阻、高电平、低电平。
三态门的电路结构图及图形符号 (a)高电平控制的三态门 (b)低电平控制的三态门
实验四
OC门和TS门
总线结构的分时复用： 任何时候，要求只有一个控制门的EN为有效电平。
用三态门输出门实现数据的双向传输 用三态门输出门接成总线结构
实验四
1. 实验目的
OC门和TS门
（1）熟悉 OC 门和TSL门的逻辑功能。 （2）掌握OC门的典型应用，用OC门构成“线与”， 了解 RL对OC电路的影响。 （3）掌握OC门实现电平转换原理， 实现TTL与CMOS电路的接口转换电路。 （4）掌握三态门的典型应用，用TS门构成总线结构。
2. 实验仪器及器件
实验四
OC门和TS门
最
例如：输出管截止时的漏电流为 IOH=200μ A，输出管导通时允许的 平输入电流为IIL=l mA，高电平输入电流为IIH =40μ A。给定 V'CC=5V，要求OC门输出的电平VOH≥3．0V，低电平VOL≤0．4V。
' VCC VOH 53 k 2.63k nIOH mI IH 2 0.2 9 0.04
大负载电流为 ILM=16mA。G3、G4和G5均为74系列与非门，它们的低电
RL (max)
RL (min)
' VCC VOL I LM mI IL
5 0.4 k 0.35k 16 3 1
选定的 RL值应在 2.63kΩ 与 0.35kΩ 之间，考虑标称值 故取 RL 1k
（1）实验设备：数字电子技术实验箱、示波器、 万用表各一台。 （2）实验器件：TTL芯片 74LS03、74LS00、 74LS125(74LS126)、CD4069 各1片。 电阻200欧、20千欧和电位器10千欧各一只。
实验四
3. 实验原理
OC门和TS门
（1）集电极开路的门电路(OC门)
TTL与非门的推拉式 输出电路结构局限性：
调节输出高、低电平和输出端三极管的负载电流大小。
实验四
OC门和TS门
两个 OC 结构与非门输出并联，如图所示。 Y 和 Y1 、Y2 之间的连接方式称为“线与”。
Y1 = AB Y2 = CD T5 和 T5’同时截止时，输出高电平为VOH=VCC’ ， Y = Y1 • Y2 = AB • CD = V + 。 因此通过改变 VCC’，就可以得到所需的ABOHCD
３．计算实验中RL的理论值RLmax和RLmin。
实验四
6.实验报告
OC门和TS门
１．写出计算过程及表达式。 ２．画出实验电路，并说明有关元件型号和参数值。 ３．整理，分析实验数据和结果。 思考题：
注意：驱动电流要小于OC门输出管Ts所能承受的最大值。
实验四
OC门和TS门
（4）三态（TS）门逻辑功能测试
四总线缓冲器74LSl25 （低电平使能有效） 电源电压为＋5V 74LSl26（高电平使能有效）
实验四
测试TS门的总线功能
① 通过译码器 G 控制，使 Y0～Y3全部为“1”， 用万用表测量总线输出端 Y的电平，并观察LED状态。 ② 通过A1A0控制，使四个使能端 交替为“0”，观察LED 显示情况，测出Y电平。 ③ 记录、分析，整理以上结果。
当电路在输入A、B都为高电平时输出低电平， 这时发光二极管发光， 否则，输出高电平，发光二极管熄灭。 注意：驱动电流要小于OC门输出管Ts所能承受的最大值。
实验四
OC门和TS门
（3）用OC门驱动大电流负载
（b）用OC门驱动继电器
当电路在输入A、B都为高电平时输出低电平，此时继电器动作， 常开触点8、9端分别与4、13端连接； 当电路在输入A、B都为低电平时输出高电平，此时继电器断开， 常闭触点6、11端分别与4、13端连接。
① 输出端不能并联使用。 ② 电源一经确定，输出高电平固定。 ③ 不能驱动较大电流、较高电压的负载。
图示：推拉式输出级并联
实验四
OC门和TS门
把输出级改成集电极开路的三极管结构——
OC (Open Collector)门。
OC与非门的电路结构和图形符号 该电路工作时需外接负载电阻和电源。 通过改变电阻的阻值和电源电压的数值来
实验四
OC门和TS门
Fra Baidu bibliotek
当所有OC门同时截止时，输出为高电平。
为保证高电平不低于规定的 VOH 值，RL 不能选得过大。
计算OC门负载电阻最大值
的工作状态图：
' VCC VOH nIOH mI IH
RL (max)
式中VCC’ 是外接电源电压，
IOH 是每个OC门输出三极管截止时的漏电流，IIH 是负载门每个输入
负载电阻的测定 RL RL（max） RL（min） 验证：Y = A + A2 +A3+A4 1 理论值 实测值
OC“线与”实验电路
（2）用OC门实现电平转换 OC门实现TTL～CMOS接口电路
电平转换实测数据表 输入 A
1 1
B
1
C
D
Y
0
实验四
OC门和TS门
（3）用OC门驱动大电流负载
（a）用OC门驱动发光二极管
Y0 1
（4）测试TSL三态门
Y1 1 1 0 1 1 Y2 1 1 1 0 1 Y3 1 1 1 1 0 Y (V)
灯
理论值
实测值
0 1 1 1
（3）用OC门驱动继电器， 观察并记录驱动情况。
B
1
C
D
Y
注：各步骤参照前面给出 的实验图。
0
实验四
5. 实验预习
OC门和TS门
１．复习OC门的逻辑功能及其线与功能。 ２．复习TSL门的逻辑功能及其总线功能。
端的高电平输入电流。
实验四
OC门和TS门
当所有OC门只有一个导通时，RL 值不可太小， 以确保流入导通OC门的电流不至超过最大允许的负载电流 ILM 。
计算OC门负载电阻最小
值的工作状态图：
RL(min)
' VCC VOL I LM mI IL
式中VOL是规定的输出低电平，
m’ 是负载门的数目，IIL 是负载门的低电平输入电流。
实验四
4. 实验内容及步骤
OC门和TS门
（1）用OC门实现“线与”
(a)四2输入与非门(oc)74LS03 电源电压VCC为+5V。
(b)六非门74LS04
负载电阻RL用100Ω 电阻和10K电位器串联代替， 用实验方法确定RLmax和RLmin的值， 并与理论计算值相比。
计算时取 VOH=2.8V， VOL=0.35V， n=4，VCC=+5V， IOH=0.05mA，ILM=20mA， IIL=1.6mA, IIH=0.05mA。
OC门和TS门
三态门实验电路 注意：使能端不能同时有两个或两个以上同时为“0”。
实验四
OC门和TS门
（5）三态TS门应用（提高部分）
设计一个四信号输出的总线接口电路。参考电路见图所示。
实验内容及数据记录：
（1）负载电阻的测定 RL RL（max） RL（min） 验证： Y = A + A2 +A3+A4 1 列出真值表 （2）电平转换实测数据表 输入 A
实验四
OC门和TS门
（2）三态输出门电路(TSL门)：输出端有三种可能出现的状态 即：高阻、高电平、低电平。
三态门的电路结构图及图形符号 (a)高电平控制的三态门 (b)低电平控制的三态门
实验四
OC门和TS门
总线结构的分时复用： 任何时候，要求只有一个控制门的EN为有效电平。
用三态门输出门实现数据的双向传输 用三态门输出门接成总线结构
实验四
1. 实验目的
OC门和TS门
（1）熟悉 OC 门和TSL门的逻辑功能。 （2）掌握OC门的典型应用，用OC门构成“线与”， 了解 RL对OC电路的影响。 （3）掌握OC门实现电平转换原理， 实现TTL与CMOS电路的接口转换电路。 （4）掌握三态门的典型应用，用TS门构成总线结构。
2. 实验仪器及器件
实验四
OC门和TS门
最
例如：输出管截止时的漏电流为 IOH=200μ A，输出管导通时允许的 平输入电流为IIL=l mA，高电平输入电流为IIH =40μ A。给定 V'CC=5V，要求OC门输出的电平VOH≥3．0V，低电平VOL≤0．4V。
' VCC VOH 53 k 2.63k nIOH mI IH 2 0.2 9 0.04
大负载电流为 ILM=16mA。G3、G4和G5均为74系列与非门，它们的低电
RL (max)
RL (min)
' VCC VOL I LM mI IL
5 0.4 k 0.35k 16 3 1
选定的 RL值应在 2.63kΩ 与 0.35kΩ 之间，考虑标称值 故取 RL 1k
（1）实验设备：数字电子技术实验箱、示波器、 万用表各一台。 （2）实验器件：TTL芯片 74LS03、74LS00、 74LS125(74LS126)、CD4069 各1片。 电阻200欧、20千欧和电位器10千欧各一只。
实验四
3. 实验原理
OC门和TS门
（1）集电极开路的门电路(OC门)
TTL与非门的推拉式 输出电路结构局限性：
调节输出高、低电平和输出端三极管的负载电流大小。
实验四
OC门和TS门
两个 OC 结构与非门输出并联，如图所示。 Y 和 Y1 、Y2 之间的连接方式称为“线与”。
Y1 = AB Y2 = CD T5 和 T5’同时截止时，输出高电平为VOH=VCC’ ， Y = Y1 • Y2 = AB • CD = V + 。 因此通过改变 VCC’，就可以得到所需的ABOHCD
３．计算实验中RL的理论值RLmax和RLmin。
实验四
6.实验报告
OC门和TS门
１．写出计算过程及表达式。 ２．画出实验电路，并说明有关元件型号和参数值。 ３．整理，分析实验数据和结果。 思考题：
注意：驱动电流要小于OC门输出管Ts所能承受的最大值。
实验四
OC门和TS门
（4）三态（TS）门逻辑功能测试
四总线缓冲器74LSl25 （低电平使能有效） 电源电压为＋5V 74LSl26（高电平使能有效）
实验四
测试TS门的总线功能
① 通过译码器 G 控制，使 Y0～Y3全部为“1”， 用万用表测量总线输出端 Y的电平，并观察LED状态。 ② 通过A1A0控制，使四个使能端 交替为“0”，观察LED 显示情况，测出Y电平。 ③ 记录、分析，整理以上结果。
当电路在输入A、B都为高电平时输出低电平， 这时发光二极管发光， 否则，输出高电平，发光二极管熄灭。 注意：驱动电流要小于OC门输出管Ts所能承受的最大值。
实验四
OC门和TS门
（3）用OC门驱动大电流负载
（b）用OC门驱动继电器
当电路在输入A、B都为高电平时输出低电平，此时继电器动作， 常开触点8、9端分别与4、13端连接； 当电路在输入A、B都为低电平时输出高电平，此时继电器断开， 常闭触点6、11端分别与4、13端连接。
① 输出端不能并联使用。 ② 电源一经确定，输出高电平固定。 ③ 不能驱动较大电流、较高电压的负载。
图示：推拉式输出级并联
实验四
OC门和TS门
把输出级改成集电极开路的三极管结构——
OC (Open Collector)门。
OC与非门的电路结构和图形符号 该电路工作时需外接负载电阻和电源。 通过改变电阻的阻值和电源电压的数值来
实验四
OC门和TS门
Fra Baidu bibliotek
当所有OC门同时截止时，输出为高电平。
为保证高电平不低于规定的 VOH 值，RL 不能选得过大。
计算OC门负载电阻最大值
的工作状态图：
' VCC VOH nIOH mI IH
RL (max)
式中VCC’ 是外接电源电压，
IOH 是每个OC门输出三极管截止时的漏电流，IIH 是负载门每个输入
负载电阻的测定 RL RL（max） RL（min） 验证：Y = A + A2 +A3+A4 1 理论值 实测值
OC“线与”实验电路
（2）用OC门实现电平转换 OC门实现TTL～CMOS接口电路
电平转换实测数据表 输入 A
1 1
B
1
C
D
Y
0
实验四
OC门和TS门
（3）用OC门驱动大电流负载
（a）用OC门驱动发光二极管