判断简单门电路
基本门电路逻辑功能测试
基本门电路逻辑功能测试逻辑功能测试是验证电路的逻辑功能是否符合设计要求的测试过程。
逻辑功能测试主要包括输入测试和输出测试两个方面。
输入测试是对基本门电路的输入信号进行测试,以验证其是否正确地识别和处理输入信号。
输入测试的目标是检查输入信号对电路的触发和响应是否符合设计要求。
为此,需要设计一组合适的输入信号,并观察电路的响应。
输入测试可以通过连接基本门电路的输入端和信号发生器来实现,通过改变输入信号的连续性、幅度和频率等参数,来观察电路的响应情况。
输出测试是对基本门电路的输出信号进行测试,以验证其是否正确地产生和传递输出信号。
输出测试的目标是检查输出信号的正确性和稳定性。
输出测试可以通过连接基本门电路的输出端和示波器或其他显示设备来实现,通过观察输出信号的波形和时序等参数,来判断电路的输出是否符合设计要求。
在进行逻辑功能测试时,需要先了解基本门电路的逻辑功能和输入输出特性。
基本门电路包括与门、或门、非门和异或门等。
与门的逻辑功能是当且仅当所有输入信号为高电平时,输出信号为高电平;或门的逻辑功能是当且仅当有一个或多个输入信号为高电平时,输出信号为高电平;非门的逻辑功能是将输入信号取反;异或门的逻辑功能是当且仅当输入信号为奇数个高电平时,输出信号为高电平。
基本门电路的输入输出特性由真值表或逻辑方程表达。
在进行功能测试时,首先需要编写测试方案,根据逻辑功能和输入输出特性,设计一组合适的测试用例。
测试用例包括输入信号和期望输出信号。
接下来,按照测试方案,连接基本门电路和测试设备,设置合适的输入信号,观察输出信号。
通过对比期望输出信号和实际输出信号,判断电路的逻辑功能是否正常。
如果有不符合期望的情况,可以通过修改电路连接和参数设置等方式来排查和解决问题。
在测试过程中,还需要注意保持测试环境的稳定性和一致性,避免干扰和误操作。
同时,还需注意安全操作,避免电路损坏或人身伤害。
总之,基本门电路的逻辑功能测试是验证电路的逻辑功能是否符合设计要求的重要步骤。
MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图
MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图现代单片机主要是采用C MOS工艺制成的。
1、MOS管 MOS管又分为两种类型:N型和P型。
如下图所示:以N型管为例,2端为控制端,称为“栅极”;3端通常接地,称为“源极”;源极电压记作Vss,1端接正电压,称为“漏极”,漏极电压记作VDD。
要使1端与3端导通,栅极2上要加高电平。
对P型管,栅极、源极、漏极分别为5端、4端、6端。
要使4端与6端导通,栅极5要加低电平。
在CMOS工艺制成的逻辑器件或单片机中,N型管与P型管往往是成对出现的。
同时出现的这两个CMO S2、CMOS逻辑电平高速CMOS电路的电源电压VDD通常为+5V;Vss接地,是0V。
高电平视为逻辑“1”,电平值的范围为:VDD的65%~VDD(或者VDD-1.5V~VDD)低电平视作逻辑“0”,要求不超过V DD的35%或0~1.5V。
+1.5V~+3.5V应看作不确定电平。
在硬件设计中要避免出现不确定电平。
近年来,随着亚微米技术的发展,单片机的电源呈下降趋势。
低电源电压有助于降低功耗。
VDD为3.3V的CMO S器件已大量使用。
在便携式应用中,VDD为2.7V,甚至1.8V的单片机也已经出现。
将来电源电压还会继续下降,降到0.9V,但低于VDD的35%的电平视为逻辑“0”,高于VDD的65%的电平视为逻辑“1”的规律仍然是适用的。
3、非门非门(反向器)是最简单的门电路,由一对CMO S管组成。
其工作原理如下:A端为高电平时,P型管截止,N型管导通,输出端C的电平与Vss保持一致,输出低电平;A端为低电平时,P型管导通,N型管截止,输出端C的电平与VDD一致,输出高电平。
4、与非门与非门工作原理:①、A、B输入均为低电平时,1、2管导通,3、4管截止,C端电压与V DD 一致,输出高电平。
最简单的门电路
数字电子技术
1.1 概述 1.2 二极管、晶体管的开关特性 1.3 最简单的门电路
单元1 最简单的门电路
数字电子技术
1.1 概述
门电路:用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。 常用的门电路:与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、
异或门等。
在电子电路中,用高、低电平分别表示二值逻辑的1和0 两种逻辑状态。
由于二极管具有单向导电性,即外加正电电压时导通,
外加反向电压时截止,所以它相当于一个受外加电压极性控
制的开关。
二极管开关电路
当输入信号为高电平uI=UIH=VCC时,二极管 截止,输出为高电平uO=UOH=VCC,当输入为 低电平uI=UIL=0V时,二极管导通,输出为 低电平uO=UOL≈0。因此,可以用uI的高、低 电平控制二极管的开关状态,并在输出端得
二极管与门电路的真值表
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
显然,Y和A、B是与逻辑关系。
单元1 最简单的门电路
1.3 最简单的门电路
数字电子技术
2、二极管或门
或门电路:输入变量和输出变量之间满足或逻辑关系的电路 。
或门电路
逻辑符号
若输入的高、低电平分别为VIH =3V,VIL=0V,二极管D1、D2 的正向导通压降为0.7V。则只要A、B当中有一个是高电平, 输出就是2.3V。只有当A、B同时为低电平时,输出才是0V。
单元1 最简单的门电路
1.3 最简单的门电路
数字电子技术
2、二极管或门
或门电路:输入变量和输出变量之间满足或逻辑关系的电路 。
门电路的简单知识
沂水四中 2011 - 2012 学年度第二学期高二、物理 * 选修3-2* 讲案※问题探究、一、简单门电路1.按照输入和输出关系的不同,可以将基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门、“非”门等。
(1)“与”门理解:当几个条件同时具备才能出现某一结果,这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“与”门。
符号:如图特点:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”;②当A输入为“0”B输出为“1”或A输入为“1”B输出为“0”时,Y输出为“0”;③当A、B输入都为“1”时,Y输出为“1”。
真值表:“有”用“1”(2)“或”门理解:当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果,则这些条件与结果之间的关系称为“或”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“或”门。
符号:如图特点:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”;②当一个输入“0”另一个输入为“1”时,Y输出为“1”;③当A、B输入都为“1”时,Y输出为“1”。
真值表1(3)“非”门理解:当一种结果出现时,另一种结果一定不出现。
即输出Y是输入A的否定,这就是“非”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“非”门。
符号:如图特点:①当A输入为“1”时,Y输出为“0”;②当A输入为“0”时,Y输出为“1”.真值表二、门电路真值表真值表是包含各种可能性在内的逻辑关系表,它包括两部分,一部分是所有输入逻辑变量的各种可能组合;另一部分是相应的输出。
右图是一种具有“与”逻辑功能的门电路。
把开关接通记为1,开关断开记为0,灯亮记为1,灯灭记为0,它的真值表为输入输出A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1例题:如图所示,试判断这是一个什么逻辑门电路。
A、B、C闭合时记“1”,断开时记“0”,Y 灯亮时记“1”,不两记“0”。
试完成下面真值表。
输入输出A B C Y0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1解析:由图可知,开关A、B、C只要有一个闭合时,灯泡就亮,所以这个电路满足“或”门电路逻辑。
实验一基本门电路的逻辑功能测试
实验一基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
2、了解测试的方法与测试的原理。
二、实验原理实验中用到的基本门电路的符号为:在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平,然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。
三、实验设备与器件1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、相应74LS系列芯片若干。
四、实验内容测试TTL门电路的逻辑功能:a)测试74LS08(与门)的逻辑功能。
b)测试74LS32(或门)的逻辑功能。
c)测试74LS04(非门)的逻辑功能。
d)测试74LS00(与非门)的逻辑功能。
e)测试74LS02(或非门)的逻辑功能。
f)测试74LS86(异或门)的逻辑功能。
五、实验步骤1、按照芯片的管脚分布图接线(注意高低电平的输入和高低电平的显示)。
2、测试各个芯片的逻辑功能六、实验报告要求1.画好各门电路的真值表表格,将实验结果填写到表中。
2.根据实验结果,写出各逻辑门的逻辑表达式,并判断逻辑门的好坏。
实验二编码器及其应用一、实验目的1.掌握一种门电路组成编码器的方法。
2.掌握8 -3线优先编码器74LS148,10 -4线优先编码器74LS147的功能。
二、实验原理1、8-3线优先编码器74LS148编码器74LS148的作用是将输入I0~I78个状态分别编成二进制码输出,它的功能表见表6-2,它的逻辑图见图6-2。
它有8个输入端,3个二进制码输出端,输入使能端EI,输出使能端7至I0递减。
输入输出EI 0 1 2 3 4 5 6 7 A2A1A0GS EOH ××××××××H H H H HL H H H H H H H H H H H H LL ×××××××L L L L L HL ××××××L H L L H L HL ×××××L H H L H L L HL ××××L H H H L H H L HL ×××L H H H H H L L L HL ××L H H H H H H L H L HL ×L H H H H H H H H L L HL L H H H H H H H H H H L H3、10-4线优先编码器74LS14774LS147的输出为8421BCD码,它的逻辑图见图6-3,其功能表为:输入输出5 6 7 8 9 D C B A GS1 2 34H H H H H H H H H H H H H 0××××××××L L H H L 1×××××××L H L H H H 1××××××L H H H L L L 1×××××L H H H H L L H 1××××L H H H H H L H L 1×××L H H H H H H L H H 1××L H H H H H H H H L L 1×L H H H H H H H H H L H 1L H H H H H H H H H H H L 174LS147逻辑图三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
门电路的判断
正解A、D
【解析】
A中是个与非门,TTL门电路悬空相当于1(CMOS门电路悬空相当于0),所以A中相当于“A与B与1”再非,就是F。
故A正确。
B中是个与门,其中有个输入是0(接地,地电平),任何逻辑与0,结果都为0,故B错误。
C中是个或非门,其中悬空脚相当于1,任何逻辑或1,结果都为1,故C错误。
D中是个或门,其中一个脚接了一个很小的下拉电阻,相当于输入为0(该脚的电压被电阻拉低了)任何逻辑或0,结果不变,所以D正确。
E中也是个或门,但是E中的一个脚接的是伏特表,相当于一个无限大的电阻,可以近似为开路,所以其输入为1,任何逻辑或1,结果为1,故E错误。
综上所述,答案应为AD。
TTL电路对于闲着的输入端得处理原则是:1:对于与非门可以直接接电源VCC或是接个1--10K电阻接电源。
2:若前级驱动允许可将闲置的输入端悬空(相当于1)。
3:在外界干扰很小时,与非门的闲置端可以悬空(相当于1)。
3:或非门不用的应接地,与或门中不适用的与门至少有一个输入端接地。
COMS端不允许悬空。
高中物理简单的门电路教案
高中物理简单的门电路教案
主题:门电路
目标:了解门电路的基本概念和作用,能够分析门电路的工作原理及应用。
一、导入(5分钟)
1. 引入问题:你知道什么是门电路吗?门电路有什么作用?
2. 学生回答问题并展开讨论。
二、讲解门电路的基本概念(10分钟)
1. 介绍门电路的定义:门电路是由若干个开关和电路元件组成的电路系统。
2. 讲解门电路的作用:门电路可以实现对电路的开关控制,实现逻辑判断,广泛应用于数字电路和计算机系统中。
三、讲解门电路的种类和工作原理(15分钟)
1. 讲解与门、或门、非门等门电路的种类及其逻辑运算。
2. 通过案例分析门电路的工作原理和逻辑运算过程。
四、实验与演示(15分钟)
1. 展示门电路的实验装置。
2. 现场演示门电路的工作过程。
3. 让学生亲自操作门电路进行实验,观察实验结果。
五、讨论与检测(10分钟)
1. 引导学生讨论门电路在实际应用中的作用。
2. 组织小组讨论门电路的设计和应用。
3. 给学生提供小测验,检测学生对门电路的理解。
六、总结与展望(5分钟)
1. 总结本节课的内容:我们学习了门电路的基本概念、种类和工作原理。
2. 展望下节课:下节课我们将学习更多关于门电路的应用和设计原理。
【作业】
1. 复习本节课内容,做好笔记。
2. 准备下节课的学习材料。
【扩展】
1. 了解门电路在数字电路和计算机系统中的应用。
2. 设计一个简单的门电路,实现特定的逻辑运算。
第三章_门电路
空穴
+3
硼原子
+4
10
归纳
1、杂质半导体中两种载流子浓度不同,分为多 ◆数载流子和少数载流子(简称多子、少子)。 2、杂质半导体中多数载流子的数量取决于掺杂 ◆ 浓度,少数载流子的数量取决于温度。
◆ 3、杂质半导体中起导电作用的主要是多子。 ◆ 4、N型半导体中电子是多子,空穴是少子;
P型半导体中空穴是多子,电子是少子。
多数载流子(多子):电子。取决于掺杂浓度; 少数载流子(少子):空穴。取决于温度。
8
N型半导体
磷原子
+4
+4
多余电子
+5
+4
9
2)P型半导体
在硅或锗晶体(四价)中掺入少量的三价元素硼, 使空穴浓度大大增加。 多数载流子(多子):空穴。取决于掺杂浓度; 少数载流子(少子):电子。取决于温度。
+4
+4
D
+ vI -
当vI=VIH时,D截止,vO=VCC=VOH
用vI的高低电平控制二极管的开关状态, 在输出端得到高、低电平输出信号
33
二极管的开关特性
i
E
D
正向导通时
20℃
UD(ON)≈0.7V(硅) 0.3V(锗)
U(BR) IS 0 Uon u
RD≈几Ω ~几十Ω
相当于开关闭合
34
二极管的等效模型
求: uO的波形 解: 此类电路的分析方法: 将二极管看成理想二极管
当D的阳极电位高于阴极电位时, D导通,将D作为一短路线; 当D的阳极电位低于阴极电位时, D截止,将D作为一断开的开关; 10V 5V
uO
ui
t
C097.简单的门电路
“或”逻辑关系 或
条件
A B Z
结果
真值表
输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Y 0 1 1 0
波形图 A B Y
(3) “非” 门电路 非 输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,叫做“非 输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,叫做“ 逻辑。 ”逻辑。 例如:如图所示电路中,开关A 闭合与灯L亮的关系 例如:如图所示电路中,开关 闭合与灯 亮的关系 就是非逻辑关系。因为开关A 条件)闭合. 就是非逻辑关系。因为开关 (条件)闭合.灯L( ( 结果)就熄灭,开关A断开 断开, 就亮。 结果)就熄灭,开关 断开,灯L就亮。 就亮 非门电路中,当输入为“ 时 非门电路中,当输入为“0”时 输出总是“ ; ,输出总是“1”;当输入为 “1”时,输出反而是“0”。 时 输出反而是“ 。 非门电路也称为反相器。 非门电路也称为反相器。
日常生活中, 逻辑关系也是常见的: 在日常生活中 “ 与 ”逻辑关系也是常见的 例如在某些电热水器中 , 有一种用 “ 与 ” 门电路 设计而成的安全恒温器。 设计而成的安全恒温器。在 “ 与 ” 门的两个输入 端分别接上一个水位传感器和水温传感器 , 只有当 水充满水箱 , 水箱中的温度低于某一温度时 , “ 与 ” 门的输出端给电热水器开关输入一个导通信号 , 电 热水器的加热开关才会接通电源 , 对水箱中的水进 行加热。 行加热。
条件
A
结果
Z
“非”逻辑关系 非
条件
A
结果
Z
真值表
输入 A 0 1 输出 Y 1 0
波形图 A Y
例1、 大多楼道灯具有这样的功能:天黑时,出现 、 大多楼道灯具有这样的功能:天黑时, 声音它就开启,而在白天,即使有声音它也没有反应。 声音它就开启,而在白天,即使有声音它也没有反应。 (1)控制电路中接入了哪几种传感器? )控制电路中接入了哪几种传感器? (2)这几种传感器来的信号,应通过哪几种门电路 )这几种传感器来的信号, 再进入执行电路? 后,再进入执行电路? 接入了两种传感器: 接入了两种传感器 答: (1)接入了两种传感器: 光传感器(通常用的是光敏电阻); 光传感器(通常用的是光敏电阻); 声传感器(通常用的是微型驻极体话筒)。 声传感器(通常用的是微型驻极体话筒)。 (2)因为点亮楼道灯需要同时具备两个条件,即足够暗 因为点亮楼道灯需要同时具备两个条件, 因为点亮楼道灯需要同时具备两个条件 的光照和足够大的声音,所以要使用与门电路 电路。 的光照和足够大的声音,所以要使用与门电路。
门电路知识点总结
门电路知识点总结门电路是数字电子电路的核心,由于它可以进行逻辑运算,因此在信息处理中被广泛使用。
门电路根据它的逻辑功能被分为与门、或门、非门、异或门等,我们下面将对门电路的知识点进行总结。
一、门电路的基本原理门电路是由晶体管或者二极管等电子元件构成的,它通过二进制信号的输入与输出,控制电流的开关来进行逻辑运算。
例如,当控制信号为高电平时,与门可以把输入的两个二进制信号进行“与”运算,输出信号变为高电平;如果控制信号为低电平,输出信号为低电平。
门电路的输入和输出信号都是二进制的高电平和低电平,高电平通常被表示为“1”,低电平通常被表示为“0”。
门电路常常被用来进行逻辑判断,例如在计算机内部进行数据处理、选择和控制等操作。
二、与门与门是最简单的门电路之一,由两个输入端和一个输出端组成。
当两个输入端都是高电平时,输出端输出高电平;反之,输出端输出低电平。
与门的符号为“∧”。
三、或门或门也是由两个输入端和一个输出端组成,当两个输入端其中一个或两个同时为高电平时,输出端将输出高电平;如果两个输入端同时为低电平,则输出高电平。
或门的符号为“∨”。
四、非门非门只有一个输入端和一个输出端,当输入端为高电平时,输出端输出低电平;反之,当输入端为低电平时,输出端输出高电平。
非门的符号为“¬”。
五、异或门异或门有两个输入端和一个输出端,当两个输入端的电平不一样时,输出端输出高电平;当两个输入端的电平一样时,输出端输出低电平。
异或门的符号为“⊕”。
六、门电路的组合门电路的逻辑运算可以通过组合不同类型的门电路实现。
组合的方式有两种,串联和并联。
串联方式是将门电路按照功能运作的顺序排列,使一个门电路的输出电平作为下一个门电路的输入电平;并联方式是将门电路的输出端连接到同一输出端,输入端通过不同的输入信号进行逻辑运算。
门电路的组合可以构建出逻辑电路,例如加法器、平衡振荡器、计数器等。
逻辑电路具有复杂的逻辑功能,因此在实际应用中被广泛使用。
门电路
2. 3. 5电压传输特性 电压传输特性
& Ui Uo 输出低电平
开门电压:VON 关门电压:VOFF
输出高电平 UON UOH
UOLUOff
高电平噪声容限:VNL=VOFF-VOL=0.8-0.4=0.4V 低电平噪声容限:VNH=VOH-VON=2.4-2.0=0.4V
20
负载能力
21
CMOS门电路
iB>IBS 发射结正偏 集电结正偏 uBE>0,uBC>0 iC=ICS uCE=UCES= 0.3V 很小, 相当开关闭合 11
三极管非门
+5V +3V
uA
R1
uF 0.3V 3.7V
A R2
iB
uo(F)
3V 0V
12
b c e c b
e
Vcc=5V b1
A B C
2.8K c1 A B C
4
2.2二极管和三极管的开关特性
Vcc R Vi K 三极管开关 Vo
Vcc
高电平下限
1
低电平上限
0.3V
0
K打开---Vo=Vcc, 输出高电平 K闭合---Vo=0.3V,输出低电平
5
二极管的开关特性
(1)单向导电性→正向导通与反向截止 )单向导电性→ (2)说明: )说明: 必须限制正向电流; 必须限制正向电流;
u = (3×0.7)V = 2.1 V 3.6 V B1
uC1 = uB2 = 1.4 V uE2 = uB4 = 0.7 V
T4
T1 正常放大时 :发射结正偏,集电结反偏,即 uC> uB > uE 发射结正偏,集电结反偏, 发射结正偏 现在 : uE> uB > uC ,即 β i ≈ 0.02 i b 发射结反偏 倒置放大 i c′′ = βi ib i e′′ =(1+ βi )ib c e 集电结正偏
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是电子数字电路的基本组成单元,用于实现逻辑功能的运算。
常见的门电路包括与门、或门、非门、异或门等。
每种门电路都有其特定的逻辑功能和运算规则。
1. 与门(AND Gate):具有两个输入端和一个输出端,当且仅当两个输入信号同时为高电平时,输出才为高电平;否则输出为低电平。
2. 或门(OR Gate):具有两个输入端和一个输出端,当且仅当两个输入信号中至少一个为高电平时,输出才为高电平;否则输出为低电平。
3. 非门(NOT Gate):具有一个输入端和一个输出端,当输入信号为高电平时,输出为低电平;当输入信号为低电平时,输出为高电平。
4. 异或门(XOR Gate):具有两个输入端和一个输出端,当两个输入信号中只有一个为高电平时,输出为高电平;否则输出为低电平。
测试实验原理:测试门电路的逻辑功能通常采用真值表或实验仪器进行验证。
真值表是列出输入和输出的所有可能组合,并对照门电路的逻辑规则得到输出结果。
实验仪器例如示波器、信号源等,用于输入不同的信号给门电路,并观察输出信号的变化。
以与门为例,测试实验可以按照以下步骤进行:1. 设置输入信号:将输入信号线连接到适当的电压源,可以选择高电平和低电平来模拟逻辑运算。
2. 观察输出信号:将输出信号线连接到示波器或其他观测设备,观察输出信号的变化。
根据与门的逻辑规则,当且仅当输入信号同时为高电平时,输出信号才应为高电平。
3. 验证真值表:将输入信号按照真值表中的组合依次设置,观察输出信号是否与真值表中的结果一致。
如果一致,说明门电路的逻辑功能正常。
通过以上步骤,可以验证门电路的逻辑功能是否正确,并对其进行测试实验。
同样的原理和步骤也适用于其他类型的门电路。
门电路的测试实验报告
门电路的测试实验报告实验名称:门电路测试实验实验目的:通过测试门电路,掌握其实际使用情况;了解门电路在电子电路中的应用。
实验原理:门电路由门电路开关、输入端和输出端等组成。
门电路输入端具有输入信号,当输入信号符合门电路规定的逻辑条件时,门电路产生输出信号。
门电路将输入信号的多种逻辑关系作为输出信号进行逻辑判断,实现复杂的逻辑运算。
门电路广泛应用于数字电路系统中的控制、存储和处理等部分。
实验器材:数字逻辑实验箱(Logic Box)、双倍增益数字逻辑触发器74LS73、数码钳形测试仪。
实验步骤:1.将门电路开关接入数字逻辑实验箱。
2.将门电路输入端和输出端分别引出。
3.将数码钳形测试仪设为“门电路测试模式”。
4.将数码钳形测试仪依次接入门电路输入端,观察输出端的信号变化。
5.测试门电路的不同逻辑功能,如与门、或门等。
6.记录测试结果。
实验结果:在测试中发现,门电路能够根据输入输出不同的逻辑关系,输出相应的逻辑运算结果。
比如在与门测试中,当A和B两个输入信号都为1时,输出端才会输出1,否则输出0。
此外,在或门测试中,只需要输入的两个信号中有一个为1,输出端即输出1,否则输出0。
通过测试,我们了解到门电路的基本功能和逻辑运算,掌握了门电路在数字电路系统中的应用。
实验结论:门电路是数字电路系统中的重要组成部分,能够进行逻辑运算,实现多种不同逻辑功能。
在实际使用中,门电路的测试是非常必要的,只有对其实际使用情况进行了解和掌握,才能够更好地应用于数字电路系统中,为人们所用。
实验建议:门电路测试应在数字电路实验箱等专业设备上进行,以确保实验的准确性和安全性。
建议在实验前,对门电路的组成和逻辑功能进行充分了解。
实验过程中,需要记录实验数据,以便后续分析。
以上是本次门电路测试实验报告,望采纳。
门电路:与门、或门、非门电路及实例
门电路:与门、或门、非门电路及实例门电路是数字电路中最基本的逻辑单元。
它可以使输出信号与输入信号之间产生一定的逻辑关系。
在数字电路中,信号大都是用电位(电平)高低两种状态表示,利用门电路的逻辑关系可以实现对信号的转换。
最基本的门电路有与门电路,或门电路,非门电路等。
与门电路与门电路是指只有在一件事情的所有条件都具备时,事情才会发生。
与门电路的基本结构和逻辑符号见下图:在与门电路功能示意图中,只有在开关A和B都闭合时,灯才会亮,如果A和B中任意一个处于开路状态,灯就不会亮。
与门电路的真值表见下图:由二极管和电阻器构成的与门电路见下图:图中A,B为两个输入变量,F为输出变量,当A,B均为高电平,F为高电平,A,B只要有一个为低电平,F就为低电平。
或门电路或门电路是指只要有一个或一个以上条件满足时,事情就会发生。
或门电路的基本结构和逻辑符号见下图:上图中,只要开关A,B中有一个闭合,电流就能通过开关进入灯,灯点亮,只有两个开关都断开,灯才不会亮。
或门电路真值表见下图:同与门电路一样,最简单的或门电路也是由二极管和电阻器构成的。
见下图:图中A,B为两个输入变量,F为输出变量。
当A,B均为低电平,F才为低电平,A,B只要有一个为高电平,或两个都为高电平,F为高电平。
非门电路非门电路又叫“否”运算,也称求“反”运算,因此非门电路又称为反相器。
非门电路的基本结构和逻辑符号见下图:在非门电路中,当开关A闭合时,电路短路,灯F不亮;如果开关断开,灯亮。
非门电路的真值表见下图。
最基本的非门电路是利用晶体三极管的开关特性构成的。
可以实现非逻辑关系。
由晶体三极管和外围元件组成的非门电路如下:上图中,A为输入变量,Y为输出变量,利用晶体三极管的反相放大特性,当A为低电平,三极管截止,输出端Y为高电平。
当输入高电平,三极管处于饱和区,输出端Y为低电平。
门电路符号中,国家标准与国外标准的区别见下图:与非门和或非门分别是由与门+非门;或门+非门组合而成,在数字电路中也很常见。
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输出端 3 1 1 1 0
表中 1 为逻辑“1” ,0 为逻辑“0” ,在输出端所测得的“1”表示用万用表测 得的电压为 3.64V,在输出端所得的“0”表示所测得的电压为 0.10V。
接上表 3 输入端 9 0 1 0 1 输入端 10 1 0 0 1 输出端 8 1 1 1 0 输入端 12 0 1 0 1 输入端 13 1 0 0 1 输出端 11 1 1 1 0
从表中可以知道四个门电路均为与非电路。 本实验加强了对 TTL 电路的理解, 运用简单的方法测得实验所用的芯片是由 4 个 与非门电路组成的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
对于 TTL 电路来说, 当引脚悬空时, 电流为 0, 此时输入为高电平, 即为逻辑 “1” , 从表中可知,只有引脚 3、6、8、11 所测电压为 0.1V,为逻辑“0” ,故可知引 脚 3、6、8、11 都为输出端,引脚 1、2、3、5、9、10、12、13 为输入端。 2. 找出输出端后,改变输入端,来判断各引脚关系和门的性质。用导线将负极 和各输入端连接,万用表测各输出端的电压。实验测得的数据如表 2 所示。
在 TTL 电路中,电压≥3.6V 时,为逻辑“1” ,电压≤0.3V 时,为逻辑“0” ,故 从表 2 中可以建立各引脚的关系。改变输入端 1 和 2 时,只有输出端 3 发生 了变化, 故引脚 1、 2、 3 组成门电路, 引脚 1、 2 为输入端, 引脚 3 为输出端; 同理可得: 引脚 4、 5、 6 组成门电路, 引脚 4、 5 为输入端, 引脚 6 为输出端; 引脚 8、9、10 组成门电路,引脚 9、10 为输入端,引脚 8 为输出端;引脚 11、12、13 组成门电路,引脚 12、13 为输入端,引脚 11 为输出端。 3. 找到各引脚关系后,用导线分别将电源正极和电源负极和两个输入端分别交 换相连, 即将导线插入引脚 14 的一排小孔中表示和电源正极相连,输入为逻 辑“1” ,将导线插入引脚 7 的一排小孔中表示和电源负极 相连,输入为逻辑 “0” ,用万用表测输出端的电压。实验测得的数据如表 3 所示。 表3 输入端 1 1 0 0 1 输入端 2 0 1 0 1 测各门电路性质 输入端 4 1 0 0 1 输入端 5 0 1 0 1 输出端 6 1 1 1 0
判断简单门电路
实验器材:电源、导线、万用表、面包板、74 芯片 本实验了解了 74 芯片, 学习了简单判断门的性质。 实验所用的芯片如图 1 所示。
图1
芯片示意图
在摆放芯片时要注意,如果芯片上标有型号(含数字和字母) ,则应该对着自己 摆正,如果芯片上型号模糊,此时应将芯片上的凹槽朝自己的左方放置,这时表 明芯片摆对了位置。此外,芯片为双列直插在面包板上。 芯片所接电压为5V ± 0.5V,共有 14 个引脚,摆对位置后逆时针记数,按着凹槽 的左下方记为引脚 1,依次类推,右下方为引脚 7,右上方为引脚 8,左上方为 引脚 14。芯片通电时应将引脚 7 接负极,引脚 14 接正极。 1. 在芯片满足条件:通电和其余引脚悬空的情况下,用万用表测各引脚电压并 判断各引脚性质。实验测得的数据如表 1 所示。 表1 引脚 7--14 7--11 7--8 7--4 7--1 电压(V) 4.94 0.10 0.10 1.45 1.45 引脚 7--13 7--10 7--6 7--3 判断各引脚性质 电压(V) 1.45 1.45 0.10 0.10 引脚 7--12 7--9 7--5 7--2 电压(V) 1.45 1.45 1.45 1.45
表2 改变输入端 1 变为“0” 2 变为“0” 4 变为“0” 5 变为“0” 9 变为“0” 10 变为“0” 12 变为“0” 13 变为“0” 7—3(V) 3.64 3.70 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
测各引脚关系 7—6 (V) 0.10 0.10 3.69 3.69 0.10 0.10 0.10 0.10 7—8 (V) 0.10 0.10 0.10 0.10 3.64 3.64 0.10 0.10 7—11 (V) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 3.64 3.64