TTL与非门参数的测试
实验二TTL与非门的参数和特性测试
实验二TTL与非门的参数和特性测试实验目的：测试TTL与非门的参数和特性实验器材：1.TTL与非门电路板2.电源3.示波器4.逻辑分析仪5.连接线6.其他必要的辅助器件（如电阻、电容等）实验原理：TTL与非门（英文全称：Transistor-Transistor Logic NOT Gate）是一种常用的数字逻辑门电路，它是由晶体管和电阻等元器件构成的。
TTL与非门的主要功能是将输入信号取反，并输出到输出端。
在TTL与非门的电路中，输入信号为低电平时，输出信号为高电平；输入信号为高电平时，输出信号为低电平。
实验步骤：1.将TTL与非门电路板连接到电源上，并将示波器和逻辑分析仪连接到电路板上相应的引脚上。
2.开启电源，使电路板正常工作。
3.测量并记录输入端和输出端的电压。
输入端的电压为高电平时，记录输出端的电压，输入端的电压为低电平时，记录输出端的电压。
4.分析所测得的数据，并绘制输入电压和输出电压的关系曲线。
5.测试TTL与非门的最大工作频率。
通过改变输入信号的频率，逐渐增大频率直到输出信号出现错误，记录频率值。
6.测试TTL与非门的功耗特性。
测量输入电压为高电平时的功耗，以及输入电压为低电平时的功耗，并对测得的数据进行比较和分析。
实验结果：根据实验步骤和实验原理进行实验后，我们可以得到以下结果：1.输入端和输出端的电压关系。
根据测得的数据，绘制出输入电压和输出电压的关系曲线图。
2.最大工作频率。
记录输出信号出现错误的频率值，作为TTL与非门的最大工作频率。
3.功耗特性。
测量输入电压为高电平时的功耗和输入电压为低电平时的功耗，并对比分析。
实验分析：根据实验结果，我们可以对TTL与非门的参数和特性进行分析。
1.输入电压和输出电压关系。
通过绘制输入电压和输出电压的关系曲线图，可以分析出TTL与非门的转换特性和输入输出电平的范围。
2.最大工作频率。
通过得到的最大工作频率值，可以判断TTL与非门的响应速度和应用场合。
031_TTL与非门参数测试
南昌大学TTL与非门参数测试实验报告信息工程学院电气自动化系031 班级（专业）日期年月日实验名称：TTL与非门参数测试学号成绩（一）实验目的与内容：实验目的：1．初步认识集成数字电路组件，熟悉其引脚排列和功能。
2．学习TTL与非门功能的测试方法。
3．学习TTL与非门主要参数的测试方法。
4．学习实验板或实验箱的使用。
实验内容：1．TTL“与非”门逻辑功能测试。
2．TTL与非门主要参数的测试。
3．测量空载功耗P on 。
4．测量输入高压电平U oh和关门电平U aff 。
5．测量输出低电平U01和开门电平U on 。
6．测量扇出系统N 。
（二）实验仪器及设备：（三）实验原理及步骤：试验原理图：（四）实验结果记录：将试验结果填入下表：（五）实验数据处理与结果分析：1．Iis是测量输入短路电流Iis.2．当接线按25-5时，A,B，Q都是空，测量电流Io.Pon=Io*Ucc=0.1*0.001*5=0.0005(W)3．测量输出高压电平Uoh和关门电平Uoff.调节Rp使Ui<=0.8,测量Ui=0.9Uoff值。
测量关门电平Uoff，调节Rp,使Uo=0.9Uoh,测量Ui=Uoff的值。
4．测量输出低电平UoL和开门电平Uon:①.测量输出低电平UoL,调节Rp使Ui>=1.8V,测量Uo.②.测量开门电平Uon,调节Rp,使Uo=UoL/0.9,测量Ui=Uon值。
5．误差分析。
①操作过程中出现错误②仪器设备精度存在误差③读取数据产生误差（六）思考问题：1．与非门的输出端能否接+5V（电流）或接地？答：与非门的输出端应该接+5V或接地。
因为+5V的电压可能烧坏门电路。
2．在实际应用中，与非门的闲置端应如何处置？答：在实际应用中，与非门的闲置端应接入高电平，因为高电平对与非门无影响。
TTL与非门参数的测试
TTL与非门参数的测试TTL（transistor-transistor logic）是一种常用于数字电路的逻辑芯片技术。
它使用晶体管来实现逻辑门的功能，通过与非门（NOT gate）来实现逻辑操作。
在本文中，我们将测试TTL与非门的参数，并讨论其性能。
输入(A)，输出(Y)-----------------0，11，0输入电压范围指的是将逻辑门认为是低电平或高电平的电压值。
对于TTL与非门，一般认为输入电压小于0.8V为低电平，大于2V为高电平。
这是因为TTL芯片使用的是晶体管，其饱和电压一般为0.7V，所以小于0.8V的电压被认为是低电平。
大于2V的电压被认为是高电平。
输出电压范围指的是逻辑门输出的电压范围。
对于TTL与非门，一般认为输出电压小于0.1V为低电平，大于2.4V为高电平。
这是因为TTL芯片使用的是晶体管，其饱和电压一般为0.2V，所以小于0.1V的电压被认为是低电平。
大于2.4V的电压被认为是高电平。
功耗是指逻辑门在工作时消耗的电功率。
对于TTL与非门，功耗一般较低，约为10-100毫瓦。
这是因为TTL芯片使用的是晶体管，晶体管的功耗相对较低。
响应时间是指逻辑门从接收到输入信号到输出信号发生改变的时间。
对于TTL与非门，响应时间一般较短，约为10-30纳秒。
这是因为TTL芯片使用的是晶体管，其响应速度较快。
为了对TTL与非门的参数进行测试，我们可以使用示波器来观察输入和输出信号的波形。
首先，我们将一个脉冲信号作为输入信号输入到TTL 与非门的输入端，并同时观察输入和输出信号的波形。
然后，我们可以测量输入信号的电压范围和输出信号的电压范围。
此外，我们还可以使用示波器来测量TTL与非门的响应时间。
通过测试TTL与非门的参数，我们可以评估其性能并确定其在数字电路设计中的可靠性和适用性。
对于不满足要求的参数，我们可以考虑使用其他类型的逻辑门或优化电路设计来解决问题。
总之，TTL与非门是一种常用的逻辑门，其参数包括输入电压范围、输出电压范围、功耗和响应时间。
TTL集成与非门主要参数的测试
实验一TTL与非门的静态参数测试一、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. 熟悉数字电路试验箱、数字万用表的使用。
二、实验仪器及器件1.数字电路试验箱、万用表、示波器2.器件：74LS00X 2．电阻：560Ω X1，1OkXI三、实验内容和结果1.低电平输出电源电流I CCL和高电平输出电源电流I CCH及静态平均功耗P�：与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。
I CCL：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（一）(a)所示。
I CCH：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。
P�：为电路空载导通功耗P on和空载截止功耗P off的平均值，其值为：p�=pp oooo+pp oooo2=VV CCCC II CCCCCC+VV CCCC II CCCCCC2(通常P on>P off)（ａ）（ｂ）图（一）2.输入短路电流I IS和输入漏电流I IH：I IS：（或I IL）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，I IS相当前级门输出低电平时，后级向前级门灌入的电流。
因此．I IS越小，前级门带负载的个数就越多。
测试电路如图（二）(a)所示。
I IH：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。
I IH越小，前级门电路带负载的个数就越多。
I IH较小，难以测量。
测试电路如图（二）(b)所示。
3.输出高电平U OH及关门电平U off测量电路如图（三）(a)所示。
先调W，使输入电压为0V这时输出电压即为U OH。
然后渐渐增大输入电压，当输出电压下降到90%U OH时，测得输入电压即为关门电平U off。
TTL与非门参数测试
2．根据实验数据画出传输特性曲线，试在曲线上标出VOH、VOL、VON、VOFF，计算VNH和VNL。
六、思考题
1．TTL电路多余的输入端应如何处理?为什么?
与非门多余的输入端：①悬空；②接高电平；③与一个有效端接在一起。或非门多余的输入端①接地②与一个有效端接在一起。其原则是无效输入端不能影响输入和输出之间的逻辑关系。
表一
带负载
开路
VOH(V)
VOL(V)
VOH(V)
VOL(V)
3.59
0.296
4.04
0.08
(2)测量输入开门电平VON和关门电平VOFF
表二
VOH(V)
VOFF(V)
VOL(V)
VON(V)
3.59
1.14
0.296
1.92
(3)测量低电平输入电流IIL和高电平输入电流IIH；
表三
IIL(mA)
(4)输入开门电平VON和关门电平VOFF
VON是指与非门输出端接额定负载时，使输出处于低电平状态时所允许的最小输入电压。换句话说，为了使与非门处于导通状态，输入电平必须大于VON。
VOFF是指使与非门输出处于高电平状态所允许的最大输人电压。
(5)扇出系数N0
N0是说明输出端负载能力的一项参数，它表示驱动同类型门电路的数目。N0的大小主要受输出低电平时，输出端允许灌人的最大电流的限制，如灌人负载电流超出该数值，输出低电平将显著抬高，造成下一级逻辑电路的错误动作。
V0(V)
1.60
1.70
1.80
1.90
2.00
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
V0(V)
厦大数电实验二TTL与非门电路参数测试
厦⼤数电实验⼆TTL与⾮门电路参数测试实验⼆ TTL 与⾮门电路参数测试⼀、实验⽬的1、掌握TTL 与⾮门参数的物理意义。
2、掌握TTL 与⾮门参数的测试⽅法。
3、了解TTL 与⾮门的逻辑功能。
⼆、实验原理7400是TTL 型中速⼆输⼊四与⾮门。
下图为其内部电路原理图和管脚排列图。
TTL 内部原理图管脚排列图1.与⾮门参数(1)输⼊短路电流I IS ：与⾮门某输⼊端接地时，该输⼊端流⼊地的电流.(2)输⼊⾼电平电流I IH ：与⾮门某输⼊端接Vcc ，其他输⼊端悬空或接Vcc 时，流⼊该输⼊端的电流. (3)开门电平V ON ：使输出端维持V OL 所需的最⼩输⼊⾼电平，通常以Vo=0.4V 时的Vi 定义。
(4)关门电平V OFF ：使输出端维持V OH 所允许的最⼤输⼊低电平，通常以Vo=0.9V OH 时的Vi 定义。
阈值电平V T ：V T =（V OFF +V ON ）/2（5）开门电阻R ON某输⼊端对地接⼊电阻，使输出端维持低电平所需的最⼩电阻值。
（6）关门电阻R OFF某输⼊端对地接⼊电阻，使输出端维持⾼电平所允许的最⼤电阻值。
TTL 与⾮门输⼊端的电阻负载特性曲线：(7)平均传输延迟时间tpd ：开通延迟时间t OFF ：输⼊正跳变上升到1.5V 相对输出负跳变下降到1.5V 的时间间隔;关闭延迟时间t ON ：输⼊负跳变下降到1.5V 相对输出正跳变上升到1.5V 的时间间隔;平均传输延迟时间：开通延迟时间与关闭延迟时间的算术平均值，t pd =（t OFF +t ON ）/2。
2.与⾮门电压传输特性： 3.TTL 与⾮门的逻辑特性：三、实验仪器⽰波器1台函数信号发⽣器1台数字万⽤表1台多功能电路实验箱1台四、实验内容1．测量输⼊短路电流：测试⽅法:将与⾮门的每个输⼊端依次经过电流表接地，电流表读数为IIS。
2.测量输⼊⾼电平电流：测量⽅法：将与⾮门的每个输⼊端依次经过电流表接5V电源，电流表读数为I IH。
实验二TTL与非门电路参数测试
实验二TTL与非门电路参数测试实验目的：本实验旨在通过测试TTL与非门电路的参数，了解其工作原理和性能特点。
实验器材：数字逻辑实验箱、集成电路74LS04、电压源、示波器、数字多用表、电线等。
实验原理：TTL与非门是一种常用的数字逻辑门电路，常用于数字电路的设计和实现。
它具有逻辑非的功能，即实现对输入信号的取反。
TTL与非门电路的输入输出关系可以用逻辑表达式表示为：Y=A'，其中Y为输出信号，A为输入信号。
实验步骤：1.将74LS04集成电路插入数字逻辑实验箱中，注意要正确插入。
2.连接电源和接地线，并调整电源输出电压为5V。
3.连接输入信号线和输出信号线：a.将一个电线连接到IC上与A端子相对应的脚，将另外一端连接到任意电路板上指定的地线上。
b.将另一个电线连接到IC上与Y端子相对应的脚，将另外一端连接到示波器的输入端。
4.打开电源，示波器波形显示器显示的为输入信号脉冲波形。
通过调整输入信号线连接的电路板上的电源按键，可以控制输入信号的高低电平。
5.分别测量输入信号电压高低电平的值，记录在实验报告中。
6.同样地，分别测量输出信号电压高低电平的值，记录在实验报告中。
7.将输入信号反转，重新进行步骤4-6，并记录测量结果。
8.关闭电源，并将实验器材恢复到初始状态。
实验数据记录与分析：根据实验步骤记录数据，我们可以得出如下实验结果：测量参数输入高电平输入低电平输出高电平输出低电平电压值(V)5.000.004.900.10通过测量数据，我们可以得出以下结论：1.输入高电平的值为5V，输入低电平的值为0V，符合TTL电平标准。
2.输出高电平的值为4.90V，输出低电平的值为0.10V，符合TTL电平标准。
3.TTL与非门电路在输入信号取反的情况下，输出信号与输入信号完全相反，即输入高电平得到输出低电平，输入低电平得到输出高电平。
实验结论：通过对TTL与非门电路的测试，我们得到了其输入输出电平参数的测量结果，并验证了TTL与非门的工作原理。
试验一TTL与非门的参数测试
试验一TTL与非门的参数测试TTL是“Transistor-Transistor Logic”的缩写，是一种常用的数字逻辑电路家族。
而非门是TTL电路中的一种基本逻辑门，用于实现逻辑反相操作。
在这篇文章中，我们将进行TTL与非门的参数测试。
TTL与非门是由晶体管等离子晶体管作为开关来实现的。
在这个实验中，我们将测试TTL与非门的三个重要参数：输入电压(Vin)与输出电压(Vout)之间的电平转换阈值(Vih和Vil)、输入电压的电流特性以及输出电压的输出电流特性。
我们将逐个测试这些参数，以了解TTL与非门的性能。
首先，我们将测试输入电压与输出电压之间的电平转换阈值。
这是指在何种输入电平下，TTL与非门会进行状态改变。
通常情况下，高电平对应逻辑1，低电平对应逻辑0。
我们将选择一系列不同的输入电压，并记录产生的输出电平。
通过这些数据，我们可以通过绘制输入电压与输出电压的关系曲线来确定电平转换阈值。
接下来，我们将测试输入电压的电流特性。
这是指在不同输入电压下，TTL与非门的输入端的电流变化情况。
我们将使用电压表来测量不同输入电压下的输入电流，并记录这些数据。
通过这些数据，我们可以确定TTL与非门的输入电压与输入电流之间的关系。
最后，我们将测试输出电压的输出电流特性。
这是指在不同输出电压下，TTL与非门的输出端的输出电流变化情况。
我们将使用电流表来测量不同输出电压下的输出电流，并记录这些数据。
通过这些数据，我们可以确定TTL与非门的输出电压与输出电流之间的关系。
在进行这些测试时，我们需要注意到TTL与非门的工作电压范围。
根据TTL与非门的规格书，我们需要提供正确的电源电压和电流以确保测试的准确性。
此外，我们还应该注意到TTL与非门的温度特性，因为温度的变化可能会对测试结果产生影响。
通过对TTL与非门的参数进行测试，我们可以了解其性能特点，并在实际应用中进行正确的设计与布局。
这对于保证电路的可靠性和稳定性非常重要。
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74LSTTL与非门 （一组）的内部
电路
四与非门74LS00的主要参数：
1. 扇出系数NO：电路正常工作时能带动的 同类门的数目称为扇出系数NO。
2. 输出高电平VOH：一般VOH > = 2.4V。
3. 输出低电平VOL：一般VOL < = 0.4V。
4. 高电平输入电流IIH：指当一个输入端接 高电平，而其它输入端接地时从电源流 过高电平输入端的电流。
本实验采用四“与非门”74LS00，其 引脚排列如图1.1.1所示:
74LS00 的引脚排列图
它共有四组独立的“与非”门，每组有两个 输入端。各组的构造和逻辑功能相同，现以 其中的一组加以说明。TTL与非门的电路结 构如图1.1.2所示:
A、B为输入端，Z为输出端，与非门的逻 辑表达式为Z= AB ，当A、B均为高电平 时，Z为低电平“0”；当A、B中有一个为 低电平或二者均为低电平时，Z为高电平 “1”。
实验目的
‣ 了解四与非门74LS00的主要参 数。
‣ 掌握74LS00的引脚排列及四组 组合构造。
‣ 了解74LS00四与非门各组构造 的内部电路及其逻辑功能。
实验原理
TTL门电路是最简单、最基本的数 字集成电路元件，利用其通过适当的 组合连接便可以构成任何复杂的组合 电路。因此，掌握TTL门电路的工作 原理，熟悉、灵活的使用它们是数字 技术工作者必备的基本功之一。
* 注意万用表电压与电流档的选择。
实验仪器与器件
数字电路实验箱
1个
示波器
1台
集成电路74LS00
1片
元器件
电阻： 680，200，1K 电位器：1K，10K
共3个 共2个
实验报告要求
记录实验测得的门电路参数， 并与元件值比较。
列表格整理实验数据。
画出TTL与非门的电压传输特 性。
实验参考数据
NO测试电路
与非门传输特性的测试
测量与非门传输特性的电路如图1.1.11所 示，调节RW使VI从0.4~8V变化，分别测出 对应的输出电压VO，并将结果填入表中。
根据上述实验数据，在坐标纸上画出VO ~VI的曲线就是被测与非门的传输特性曲 线。由图求出VON。并求出使输出下降到 规定高电平90%时所对应的输入电压即关 门电平VOFF。由此估算输入低电平噪声容 限，输入高电平噪声容限
表1.1.1. VOH和VOL的测试结果
10. 平均传输延迟时间TPD:它是与非门的 输出波形相对与输入波形的时间延迟，是
衡量开关电路速度的重要指标。一般情况
下，低速组件的TPD约为40 ~60ns，中速 组件的TPD约为15 ~40ns，高速组件的TPD 为8 ~15ns，超高速组件的TPD小于8ns。一 个与非门的平均传输延迟时间可以通过下
TTL与非门的 电压传输特性
7. 空载导通功耗PON： 指输入全部为高电平、输出为低电平且不 带负载时的功率损耗。
8. 空载截止功耗POFF：
指输入有低电平、输出为高电平且不带 负载时的功率损耗。
9.噪声容限：电路能够保持正确的逻辑关 系所允许的最大抗干扰值，称为噪声电 压容限。输入低电平时的噪声容限为 VOFF ~ VIL，输入高电平时的噪声容限为 VIH ~ VON。通常TTL门电路的VIH取其最 小值2.0V,VIL取其最大值0.8V。
IIL测试电路
4. 高电平输入电流IIH的测试电路如图1.1.7 所示，测量并记录与非门的高电平输入电 流IIH。
IIH测试电路
5. 空载导通功耗PON的测试电路如图1.1.8 所示，从+5V电源输出处用万用表测出电 流ION就可以按下式求出空载导通功耗 PON: PON = VCC . ION
式近似计算： TPD =T/6,T为用三个门电路 组成振荡器的周期。
预备知识
• 掌握基本的逻辑运算“与”、“或”、 “非”、“与非”、“或非”、“异或”、 “同或”等及其各种运算的基本表达式， 并且怎样用门电路符号表示。 • 掌握电压表、电流表的使用方法
实验内容
TTL与非门参数的测试
1. 输出高电平VOH的测试电路如图 1.1.4所示，把与非门两输入端中的一个 或两者全部接地，用万用表测出的输出 端电压为VOH，在测量中如果电压值 大 于等于2.4V，计作“1”；若测量值 小 于等于 0.4V,记作“0”。测出四组数据， 将其填入表中。
VO测试电路
测量平均传输延迟时间 按图1.1.12连接电路T，P用D 74LS00的三个与
非门组成环形振荡器，从示波器读出振荡 周期T，然后估算出该与非门的平均传输 延迟时间TPD。
TPD测试电路
实验注意事项
* 安全用电，首先检查芯片能否正常工 作，以及导线是否导通。
* 电路连接完成之后检查无误再接通电 源，特别注意74LS00的地与电源引脚不 能接错。
VOH测试电路
输入端全部悬空，测出输入端电压 即为VOL，将测量的四组数据填入表中.
VOL测试 电路
3. 低电平输入电流IIL的测试电路如图1.1.6 所示，从电流表上读出的电流就是与非门 的低电平输入电流。用万用表分别测出集 成块74LS00中各与非门不同输入端接地时 的电流IIL，并将其测量结果填入表中。
5. 低电平输入电流IIL（或输入短路电流 IRD）：指当一个输入端接地，而其它输 入端悬空时低电平输入端流向地的电流。
6. 电压传输特性曲线和关门电平VOFF： 图1.1.3所表示的Vi ~Vo关系曲线称为电压 传输特性曲线。使输出电压刚刚达到低 电平时的最低输入电压称为开门电平VON。 使输出电压刚刚达到规定高电平时的最 高输入电压称为关门电平VOFF。
PON测 试电 路
6. 空载截止功耗POFF的测试电路如图 1.1.9所示，从+5V电源输出处用万用表
测出电流IOFF就可以按下式求出空载截
止功耗 POFF:
POFF = VCC . IOFF
POFF测试电 路
7. 扇出系数NO的测试电路如图1.1.10所示， 与非门的两输入端均悬空，接通电源，调 节RW，使电压表的读数等于0.4V，读出此 时电流表的读数IOL。根据下式计算出该与 非门的扇出系数NO： NO = IOL / IIL