Transcript TTL与非门的参数及电压传输特性的测试

《电子技术实验》
——多媒体教学
电工电子
教学实验中心
（数电）实验一
TTL与非门的参数及电压传输特性的测试
1.1 实验目的
1、学习数字电路实验箱的使用。
2、加深对TTL与非门传输特性和逻辑功能的认
识。
3、掌握与非门直流参数和电压传输特性的测试
方法。
附录六 XSX-2A型数字电路实验箱
VCC接+5V
FUSE
ON
VCC
10K
电位器
V CC
直流电源
CD 4 5 11
C D4 5 1 1
28个 发 光 二 极 管 指 示
电位器
发光二极
波段开关
译码驱动
电源开关
管显示
频率调节
和数码管
微动开关
发光二极
TTL选择+5V
/单次脉冲
先用连线接通电源：
TTL/CMOS
管显示
/插件板
CMOS选择+15V/ +5V
TTL选择+5V
选择
逻辑开关
CMOS选择+15V
/ + 5V
0/1输出
面板上原有的芯片
拨码开关
集成电路
千万不要动！
直流信号源
插座
连续脉冲
除作开门实
频率调节旋
验外，应顺
钮
正负单次
时针旋到底
脉冲
OFF
CD4511
+5V
P
A
B
C
D
0
C D4 5 1 1
P
A
B
C
D
P
A
B
C
D
P
A
B
C
D
100K
电位器
+V
-5V
H
+15V
M
L
频率选择
开关
0
-15V
-5V
+ 5V
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
电源
输入
1 0个 逻 辑 开 关
A
拨码开关
+ + + +
直流信号源
连续
OU T
40个 发 光 二 极 管 指 示
CMOS
单
次
OFF
TTL
N1
集成电路插座
启动
XSX-2A
数字电路实验箱
附 录 图 8-1 XSX-2A数 字 电 路 实 验 箱 面 板 图
6.3 使用说明
1、总电源开关置ON位置，电源指示灯亮，电源接通，同
时各直流稳压电源指示灯亮，实验箱处于待机状态。
2、将需要测试或实验用的集成电路插入合适的插座(按管脚
数），若同时将相应的模块图插入对应的逻辑显示位置，则
可方便地观察集成电路的逻辑功能。
3、用连线给集成电路接入电源和地线（可用叠插方式），
集成电路即处于工作状态。
4、不使用TTL或CMOS及脉冲动态信号时， TTL及
CMOS的控制开关应置OFF位置，以减少电流输出。
5、TTL电路切勿使用+15V电源及大于5V的CMOS信号，
以免损坏电路。
6、除做开门试验需要幅度调节外，其幅度调节电位器应置
最大位置（顺时针调到底）。
7、防转插头连线插入和拔出时，应握住头部，切勿扯拉
连线，以免损坏插线。
74LS20（二4输入与非门）管脚引线图：
V CC 2 D 2 C
2B 2A 2Y
VCC 2D
14
1 4 13 1 2 1 1 1 0
9
2C
13
2B
12
11
2A 2Y
10
9
8
8
&
74LS20
1
2
1 A 1B
3
4
5
6
7
1C 1D 1Y GND
图 1-8
74LS20
&
1
1A
2
1B
3
4
5
1C 1D
6
7
1Y GND
1.2 实验内容及步骤
1.2.1 高电平输入电流IiH
用万用表测电流
时，注意换档！
并注意正、
负极。
测电流后再
测电压时，应立
即将表笔换到电
压测试插孔！
测试电路如图1-1所示，其正常指标为：
IiH < 20μA 。
接直流信号源
注意正、负极
A
+ V CC
+5V
I iH
+
2.7V
μA
-
14
1
2
4
5
6
L
7
图 1-1
1.2.2 低电平输入电流IiL
测试电路如图1-2所示，
用毫安表
（ 2mA）
注意正、负极
其正常指标为：IiL< 0.4mA 。
+ V CC
+5V
14
+
I iL
m A
-
1
2
4
5
6
L
7
0.4V
接直流信号源
注意正、负极
图 1- 2
1.2.3 空载导通电源总电流IOC和空载导通功耗PON
测试电路如图1-3所示，
其正常指标为：IOC< 2.2mA , PON = IOC × VCC 。
用万用表测电流
时，注意换档！
并注意正、
负极。
测电流后再
测电压时，应立
即将表笔换到电
压测试插孔！
+ V CC
+5V
I OC
m A
14
1
2
4
5
6
L
7
图 1-3
用毫安表
（ 2mA）
注意正、负极
注意量程
1.2.4 输出高电平VOH
用万用表
直流电压档
（ V- 20V）
测试电路如图1-4所示，
其正常指标为：VOH > 2.7V 。
+ V CC
+5V
用实验箱上的
10K电位器
从动端和一个
固定端引出。
14
0. 8 V
1
2
4
5
6
+
V
7
V OH
图 1 -4
6.8K
1.2.5 输出低电平VOL
测试电路如图1-5所示：
用实验箱上的
10K电位器
从动端和一个
固定端引出。
其正常指标为：VOL < 0.4V 。
+ V CC
+ 5V
14
2.4V
1
2
4
5
1.1K
6
+
V
7
V OL
图 1-5
1.2.6 开门电平VON
测试电路如图1-6所示。
调节输入电压Vi ，使从0→2V，当输出电压刚刚下降至
0.4V（或输出低电平时），纪录此时的输入电压Vi值，即为
开门电平VON 。其正常指标为：VON < 2V
+ V CC
+5V
14
+
V
Vi
1
2
4
5
1 .1 K
6
+
7
图 1- 6
V
用实验箱上的
10K电位器
从动端和一个
固定端引出。
1.2.7 关门电平VOff
测试电路如图1-7所示。
调节输入电压Vi ，使从2V→0，当输出电压刚刚上升
至2.7V左右时，记录此时的输入电压Vi值，即为关门电平
VOff。其正常指标为：VOff>0.8V。
用实验箱上的
10K电位器
从动端和一个
固定端引出。
+ V CC
+5V
14
+
V
Vi
1
2
4
5
6
+
7
图 1- 7
V
6.8K
1.2.8 静态电压传输特性
测试电路如图1-7所示。调节输入电压Vi ，按表1-1所列参考
数值，由小变大，测记其对应的输出电压VO 。测试时应注意
，要缓慢变动输入电压，在电压传输特性的拐点处，应多测
几点。
用实验箱上的
10K电位器
从动端和一个
固定端引出。
+ V CC
+5V
14
+
V
Vi
1
2
4
5
6
+
7
图 1- 7
V
6.8K
GND
选作： TTL与非门电压传输特性的测试
方法：用函数信号发生器输出频率为1KHz，幅度为5V的
三角波信号，作为与非门的输入信号Vi，将与非门的输入
信号和输出信号分别连接到示波器的两个输入通道。示波
器的显示方式为X-Y方式，此时示波器显示与非门电压传
输特性的波形。
Vcc
+5V
信号发
生器
1 14
2
6
3
4 7
Vi
t
RL
6.8K
CH1 CH2