实验一 TTL与非门的静态参数测试

测量电路如图（四）（ b）所示。先调 W，使输入电压为高电平， 测得的输出电压即为 UOL。然后渐渐减小输入电压，测得使输出电压维 持在UOL的最低输入电平，即为开门电平Uon。
Uol=0.155V,Uon=3.5V
图（4）
5V 5V
& W 2KΩ R L 10KΩ W 2KΩ
&
R L
560 Ω
+ VU （a）
T 生一个周期的振荡，必须经过14 级门的延迟时间。因此平均传输延迟时间为 tpd
TTL电路的tpd一般在6nS～30nS之间。
14
由于所用的74LS00四输入与非门的 tpd很短，要用7个与非门连成环形震荡器， 以便测量其周期T。
六、实验分析
1、实验器材所用材料的不同 2、实验过程中一些外在因素也会导致一些误差
IIH：指被测输入端接高电平，其余输入端接地，输出端悬空时， 流入被测输入端的电流。也称高电平输入电流。在由多级门构成的电路 中，它相当于前级门输出高电平时，前级门的拉电流负载。IIH越小， 前级门电路带负载的个数就越多。IIH较小，难以测量。测试电路如图 （三）（b）所示。
图（3）
+5V ＆ + IIS mA （a） + IIH μA -
+5V ＆
（b）
1.2
（3）输出高电平UOH及关门电平Uoff
测量电路如图（四）（ a）所示。先调 W，使输入电压为 0V这时 输出电压即为 UOH。然后渐渐增大输入电压，当输出电压下降到 90%UOH
时，测得输入电压即为关门电平Uoff。
Uoh=3.2V,Uoff=2.482V
（4）输出低电平UOL及开门电平Uon
实验一 TTL与非门的静态参数测试
组员：苏集滨 卢志豪
一、实验目的 1.掌握TTL与非门电路主要参数和电压传输特性的测试方法。 2.熟悉数字电路实验箱、数字万用表的使用。 二、实验仪器及器件 1.数字电路实验箱、万用表、示波器。 2.器件：74LS00X 2、电阻：560ΩX1、10kX1 三、实验预习 复习TTL与非门的逻辑功能、主要参数和电压传输特性。
图（2）
(+5V) + mA ICCL 14 13 12 11 10 9 74LS00 (+5V) + mA ICC - H 14 13 12 11 10 9
8
8
74LS00
1
2 3
4 (a)
5
6
7
1
2 3
4 (b)
5
6
7
lccl
2、输入短路电流IIS和输入漏电流IIH：
IIS（或IIL）：指被测输入端接地，其余输入端和输出端悬空 时，由被测输入端流出的电流。也称低电平输入电流。在由多级门构成 的电路中，IIS相当干前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流。 因此， IIS 越小，前级门带负载的个数就越多。测试电路如图（三） （a）所示。
表（一）ui(V) 0 2 2.5 uo(V) 5.03 3.2 5.03 0.001 0.2 3 5.03 0 0.4 3.5 5.03 0 0.6 4 5.03 0.8 … 5.03 1 1 . 5
5.03
5.03
2
3、平均传输延迟时间tpd tpd 是衡量门电路开关速度的参数，它是指输出波形边沿的 0.5Vm 至输入波形对应边沿 0.5Vm点的时间间隔，如图（五）（a）所示。 图（五）(a)中的tpdL为导通延迟时间，tpdH为截止延迟时间，平均传输延迟时间为：
tpd
1 ( tpdL tpdH ) 2
tpd的测试电路如图（五）(b)所示，由于TTL门电路的延迟时间较小，直接测量时对信号 发生器和示波器的性能要求较高，故实验采用测量由奇数个与非门组成的环形振荡器的振 荡周期T来求得。 其工作原理是：假设电路在接通电源后某一瞬间，电路中的A点为逻辑 “1”，经过七级门的延迟后，使A点由原来的逻辑“1”变为逻辑“0”；再经过七级门的 延迟后，A点电平又重新回到逻辑“1”。电路中其它各点电平也跟随变化。说明使A点发
四、实验内容
TTL与非门电路是目前较为普遍的一种集成门电路。本实验采用四 2输入与非门 74LS00，即在一块集成块内含有四个互相独立的与非门 ,每个与非门有2个输入 端。其电路图、逻辑符号及引脚排列如图（一）(a)、(b)所示，其中VCC和GND 是四个与非门共同的供电电源输入端，要使得与非门正常工作，前提条件是在 VCC和GND端加入合适的电源供应，GND接地，VCC的范围是5V±5%，对于使用集 成电路者来说，所关心的是集成门电路从导通到截止所需要的转换条件和其所 表现出来的转换特性，诸如开门电平、输出高电平、输出低电平等这样一些静 态参数，以及诸如平均传输延迟时间一类动态参数的测量，与非门电路的转换 特性（电压传输特性）曲线，它表示输入由低电平变到高电平时输出电平的相 应变化，所有这些都是选择和设计电路所必须了解的。
图（一）
VCC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y 14 13 12 11 10 9 8 & & & &

1 2 3 4 5 6 7 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND (b) 74LS00
五．实验内容
1、低电平输出电源电流ICCL和高电平输出电源电流ICCH及静态平均功耗：
与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。 ICCL：指所有输入端悬空，输出端空载时，电源提供器件的电流。也称 空载导通电流。测试电路如图（二）（a）所示。 ICCH：指输出端空载，每个门各有一个以上的输入端接地其余输入端悬 空，电源提供器件的电流。也称空载截止电流。电路如图（二）（b）所示。 ：为电路空载导通功耗POn和空载截止功耗POff的平均值。其值为： （通常POn＞POff）
+ VU （b）
图（四）
2、测试TTL与非门的电压传输特性：
图（四）（b）断开RL即为测量电路。调W，使输入电压由小到大，用万 用表对应地测出输入电压和输出电压，并一一记录在表（一）中。表 （一 ）只作格式参考，输入电压的取值由同学自己决定，测量时，对 VOff和VON的附近，输入电压的变化可取小一些。即测量点取密一些。