实验三 0C门和三态门的应用(3)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三态电路最重要的应用是实现多路信号的采集，即用一个传 输通道（或称总线）以选通的方式传送多路信号，如图4.22(b)所 示。本实验选用74LS125三态门电路进行实验论证。
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
2．三态门
(a) 逻辑符号 图4.22
(b) 应用举例 三态门
实验三 0C门和三态门的应用
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
2．三态门实验 三态门选用74LS125，其外引线排列如图4.27所示。
E N=0时，其逻辑关系为Q=A； E N=1时，为高阻态。
图4.27 74LS125三态 门外引脚排列
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
按图4.28接线，其中三态门 三个输入端分别接地、“1”电平和 脉冲源(f=1Hz)，输出连在一起接 LED，三个使能端分别接实验箱逻 辑开关K1、K2、K3并全置“1”。 在三个使能端全置“1”时用万用 表测量Q端输出。分别使K1、K2、 K3为“0”，观察LED输出Q端情况。 Kl、K2、K3不能有一个以上同时 为“0”，否则造成与门输出相连， 这是不允许的。 记录、分析这些结果。完成表 4.9。
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
1．集电极开路门(OC门)
图4.19
0C与非门逻辑符号 图4.20 0C与非门“线与”应用
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
1．集电极开路门(OC门) RL的计算方法可通过图4.21来说明。如果n个OC门“线与” 上式中: 驱动N个TTL“与非”门，则负载电阻 RL可以根据“线与”的“与非” 门(OC)数目n和负载门的数目N来进行选择。 为保证输出电平符合逻辑关系，RL的数值范围为： IOH—OC门输出管的截止漏电流。 ILM—OC门输出管允许的最大负载电流。 IIL—负载门的低电平输入电流。 EC—负载电阻RL所接的外接电源电压。 IIH—负载门的高电平输入电流。 n—“线与”输出OC门的个数。 N—负载门的个数。 m—接入电路的负载门输入端个数。 RL的大小会影响输出波形的边沿时间，在工 作速度较高时，RL的值应尽量小，接近RLmin。
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
1．集电极开路门(OC门) OC门的应用主要有三个： (1)组成“线与”电路，完成某些 特定的逻辑功能。 (2)组成信息通道(总线)，实现多 路信息采集。 (3)实现逻辑电平的转换，以驱动 MOS器件、继电器三极管等电路。 TTL电路中，除集电极开路“与非 ”门外，还有集电极开路“或”门 、“或非”门等其它各种门，在此 OC门RL值的确定 不一一叙述。 实验电路中选用74H01集电极开路 输出的2输入端四与非门。
OC门”线与”实验电
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
表4.7 RL 理论值 1．集电极开路(OC)门实验 负载电阻RL的测定 实测值
RLmax RLmin
将“线与”Q端接LED，拔动逻辑开关K1～K8，观察输出端Q是否 符合“与或非”逻辑功能。
L1 A 1 M B1M A 1M B1M M 0, L1 B1 M 1, L1 A 1
实验三 0C门和三态门的应用
五、实验报告
1．画出实验电路，并注明有关元件型号。 2．整理、分析实验数据和结果。
实验三 0C门和三态门的应用
六、实验设备
1．数字逻辑实验箱 一台 2．YB4320型示波器 一台 3．万用表MF—47 一只 4．集成电路：74H01、74LS04、74LS125各一片 5．元器件：电阻200Ω、1KΩ、电位器10KΩ
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
表4.6 OC门逻辑功能 输入 A B 输出 Y 1．集电极开路(OC)门实验
0 0 1 1
0 1 0 1
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
(2)负载电阻RL的确定 将74H01插入实验箱。按图4.25 接线，插入反相器集成电路，负载 电阻RL用一只200Ω电阻和10KΩ电 位器串联来代替，用实验方法确定 RLmax和RLmin，并和理论计算值相比 较，填入表4.7。 取OH=2.8V,VOL=0.35V,n=4，m=4, EC=5V, IOH=0.05mA,ILM=20mA,IIL=1.6mA, IIH=0.05mA。 图4.25 1．集电极开路(OC)门实验
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
1．集电极开路门(OC门)
集电极开路“与非”门的逻辑符号如图4.19所示，由于输 出端内部电路——输出管的集电极是开路的，所以，工作时需 外接负载电阻RL。两个“与非”门(OC)输出端相连时，其输出 为
即把两个OC“与非”门的输出相与(称“线与”)，完成“与或非” 的逻辑功能，如图4.20所示。
2．三态门实验
图4.28
三态门实验
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
表4.9 K1 三态门实验结果 K2 K3 Q 2．三态门实验
0 1 1 1
1 0 1 1
1 1 0 1
实验三 0C门和三态门的应用
四、预习要求
1．复习集电极开路门（OC）、三态门的工作原理和方法。 2．计算实验中的理论值RLmax和RLmin。
图4.21
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
2．三态门
三态门有三种状态0、1、高阻态。处于高阻态时，电路与负载之 间相当于开路。图4.22(a)是三态门的逻辑符号，它有一个控制 N 端(又称禁止端或使能端) E, =1为禁止工作状态，Q呈高阻状态； EN =0为正常工作状态，Q=A。 EN
实验三 0C门和三态门的应用
一、实验目的:
1．熟悉OC门和三态门的逻辑功能。 2．掌握OC门的典型应用，了解RL对OC电路的影响。掌握三态 门的典型应用。
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
OC门即集电极开路门。三态门即除正常的高电平“1”和低电 平“0”两种状态外，还有第三种状态输出——高阻态。OC门和三 态门均是两种特殊的TTL电路，若干个OC门的输出可以并接在一 起，三态门亦然。而一般普通的TTL门电路，由于它的输出电阻太 低，所以，它们的输出不可以并联接在一起构成“线与”。
三、实验内容及步骤
1．集电极开路(OC)门实验
选用74H01与非门(OC门)。其外引线排列如图4.23所示。 (1)OC门逻辑功能的测试： 按图4.24接好线，测试并记录结果，完成表4.6；若不接入RL电 阻，测试是否能实现与非逻辑功能。
图4.23 74H01外引线排列图
图4.24
测与非OC门逻辑功能
图4.26
用OC门实现两组数据传输线路图
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
表4.8
M 0 1 0 1 A1 A2 A3 A4 1 0 0 0 0 0 1 1 1．集电极开路(OC)门实验
OC门数据分时传输
B1 B2 B3 B4 0 0 0 1 1 1 1 0 L1 L2 L3 L4
L1 A 1 M B1M A 1M B1M M 0, L1 B1 M 1, L来自百度文库 A 1
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
2．三态门
(a) 逻辑符号 图4.22
(b) 应用举例 三态门
实验三 0C门和三态门的应用
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
2．三态门实验 三态门选用74LS125，其外引线排列如图4.27所示。
E N=0时，其逻辑关系为Q=A； E N=1时，为高阻态。
图4.27 74LS125三态 门外引脚排列
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
按图4.28接线，其中三态门 三个输入端分别接地、“1”电平和 脉冲源(f=1Hz)，输出连在一起接 LED，三个使能端分别接实验箱逻 辑开关K1、K2、K3并全置“1”。 在三个使能端全置“1”时用万用 表测量Q端输出。分别使K1、K2、 K3为“0”，观察LED输出Q端情况。 Kl、K2、K3不能有一个以上同时 为“0”，否则造成与门输出相连， 这是不允许的。 记录、分析这些结果。完成表 4.9。
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
1．集电极开路门(OC门)
图4.19
0C与非门逻辑符号 图4.20 0C与非门“线与”应用
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
1．集电极开路门(OC门) RL的计算方法可通过图4.21来说明。如果n个OC门“线与” 上式中: 驱动N个TTL“与非”门，则负载电阻 RL可以根据“线与”的“与非” 门(OC)数目n和负载门的数目N来进行选择。 为保证输出电平符合逻辑关系，RL的数值范围为： IOH—OC门输出管的截止漏电流。 ILM—OC门输出管允许的最大负载电流。 IIL—负载门的低电平输入电流。 EC—负载电阻RL所接的外接电源电压。 IIH—负载门的高电平输入电流。 n—“线与”输出OC门的个数。 N—负载门的个数。 m—接入电路的负载门输入端个数。 RL的大小会影响输出波形的边沿时间，在工 作速度较高时，RL的值应尽量小，接近RLmin。
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
1．集电极开路门(OC门) OC门的应用主要有三个： (1)组成“线与”电路，完成某些 特定的逻辑功能。 (2)组成信息通道(总线)，实现多 路信息采集。 (3)实现逻辑电平的转换，以驱动 MOS器件、继电器三极管等电路。 TTL电路中，除集电极开路“与非 ”门外，还有集电极开路“或”门 、“或非”门等其它各种门，在此 OC门RL值的确定 不一一叙述。 实验电路中选用74H01集电极开路 输出的2输入端四与非门。
OC门”线与”实验电
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
表4.7 RL 理论值 1．集电极开路(OC)门实验 负载电阻RL的测定 实测值
RLmax RLmin
将“线与”Q端接LED，拔动逻辑开关K1～K8，观察输出端Q是否 符合“与或非”逻辑功能。
L1 A 1 M B1M A 1M B1M M 0, L1 B1 M 1, L1 A 1
实验三 0C门和三态门的应用
五、实验报告
1．画出实验电路，并注明有关元件型号。 2．整理、分析实验数据和结果。
实验三 0C门和三态门的应用
六、实验设备
1．数字逻辑实验箱 一台 2．YB4320型示波器 一台 3．万用表MF—47 一只 4．集成电路：74H01、74LS04、74LS125各一片 5．元器件：电阻200Ω、1KΩ、电位器10KΩ
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
表4.6 OC门逻辑功能 输入 A B 输出 Y 1．集电极开路(OC)门实验
0 0 1 1
0 1 0 1
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
(2)负载电阻RL的确定 将74H01插入实验箱。按图4.25 接线，插入反相器集成电路，负载 电阻RL用一只200Ω电阻和10KΩ电 位器串联来代替，用实验方法确定 RLmax和RLmin，并和理论计算值相比 较，填入表4.7。 取OH=2.8V,VOL=0.35V,n=4，m=4, EC=5V, IOH=0.05mA,ILM=20mA,IIL=1.6mA, IIH=0.05mA。 图4.25 1．集电极开路(OC)门实验
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
1．集电极开路门(OC门)
集电极开路“与非”门的逻辑符号如图4.19所示，由于输 出端内部电路——输出管的集电极是开路的，所以，工作时需 外接负载电阻RL。两个“与非”门(OC)输出端相连时，其输出 为
即把两个OC“与非”门的输出相与(称“线与”)，完成“与或非” 的逻辑功能，如图4.20所示。
2．三态门实验
图4.28
三态门实验
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
表4.9 K1 三态门实验结果 K2 K3 Q 2．三态门实验
0 1 1 1
1 0 1 1
1 1 0 1
实验三 0C门和三态门的应用
四、预习要求
1．复习集电极开路门（OC）、三态门的工作原理和方法。 2．计算实验中的理论值RLmax和RLmin。
图4.21
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
2．三态门
三态门有三种状态0、1、高阻态。处于高阻态时，电路与负载之 间相当于开路。图4.22(a)是三态门的逻辑符号，它有一个控制 N 端(又称禁止端或使能端) E, =1为禁止工作状态，Q呈高阻状态； EN =0为正常工作状态，Q=A。 EN
实验三 0C门和三态门的应用
一、实验目的:
1．熟悉OC门和三态门的逻辑功能。 2．掌握OC门的典型应用，了解RL对OC电路的影响。掌握三态 门的典型应用。
实验三 0C门和三态门的应用
二、实验原理和电路
OC门即集电极开路门。三态门即除正常的高电平“1”和低电 平“0”两种状态外，还有第三种状态输出——高阻态。OC门和三 态门均是两种特殊的TTL电路，若干个OC门的输出可以并接在一 起，三态门亦然。而一般普通的TTL门电路，由于它的输出电阻太 低，所以，它们的输出不可以并联接在一起构成“线与”。
三、实验内容及步骤
1．集电极开路(OC)门实验
选用74H01与非门(OC门)。其外引线排列如图4.23所示。 (1)OC门逻辑功能的测试： 按图4.24接好线，测试并记录结果，完成表4.6；若不接入RL电 阻，测试是否能实现与非逻辑功能。
图4.23 74H01外引线排列图
图4.24
测与非OC门逻辑功能
图4.26
用OC门实现两组数据传输线路图
实验三 0C门和三态门的应用
三、实验内容及步骤
表4.8
M 0 1 0 1 A1 A2 A3 A4 1 0 0 0 0 0 1 1 1．集电极开路(OC)门实验
OC门数据分时传输
B1 B2 B3 B4 0 0 0 1 1 1 1 0 L1 L2 L3 L4
L1 A 1 M B1M A 1M B1M M 0, L1 B1 M 1, L来自百度文库 A 1