一、实验目得
1、掌握TTＬ集成与非门得逻辑功能和主要参数得测试方法
2、掌握TTＬ器件得使用规则
3、进一步熟悉数字电路实验装置得结构,基本功能和使用方法
二、实验原理
本实验采用双四输入与非门7４LS2０,即在一块集成块内含有两个互相独立得与非门,每个与非门有四个输入端。其逻辑框图、符号及引脚排列如图1(a）、(b)、(c）所示。
（b)
（a)(c)
图17４LS２0逻辑框图、逻辑符号及引脚排列
１、与非门得逻辑功能
与非门得逻辑功能就就是:当输入端中有一个或一个以上就就是低电平时,输出端为高电平;只有当输入端全部为高电平时,输出端才就就是低电平（即有“0”得“1”,全“1”得“０”。)
其逻辑表达式为Ｙ=
2、TTＬ与非门得主要参数
(1)输出低电平ＶOＬ:输出低电平就就是指与非门得所有输入端都接高电平时得输出电平值。测试电路如图２(a)所示。
(2）输出高电平ＶOＨ:输出高电平就就是指与非门有一个以上输入端接低电平时得输出电平值。测试电路如图２(b)所示。
﹠+5VV
﹠
+5V
VOL
﹠
+5V
VOH
(a)?(ｂ）
图2ＶOH、ＶＯL测试电路图
(３)低电平输出电源电流ICCL和高电平输出电源电流ICCH
与非门处于不同得工作状态,电源提供得电流就就是不同得。ICCL就就是指所有输入端悬空,输出端空载时，电源提供器件得电流。ICCH就就是指输出端空截,每个门各有一个以上得输入端接地,其余输入端悬空,电源提供给器件得电流。通常IＣCL＞ICCＨ,她们得大小标志着器件静态功耗得大小。器件得最大功耗为PＣCＬ＝ＶＣCＩCCL。手册中提供得电源电流和功耗值就就是指整个器件总得电源电流和总得功耗。ICCL和ICCH测试电路如图3(a)、(b)所示。
[注意］:TTL电路对电源电压要求较严，电源电压ＶＣC只允许在＋5V±１0％得范围内工作,超过５、５V将损坏器件;低于4、5V器件得逻辑功能将不正常。
(a)(b)(c)(d）
图3ＴＴL与非门静态参数测试电路图
(4)低电平输入电流IiL和高电平输入电流IｉH。ＩｉL就就是指被测输入端接地,其余输入端悬空,输出端空载时,由被测输入端流出得电流值。在多级门电路中,IiL相当于前级门输出低电平时,后级向前级门灌入得电流，因此她关系到前级门得灌电流负载能力,即直接影响前级门电路带负载得个数,因此希望IiL小些。
IiH就就是指被测输入端接高电平,其余输入端接地,输出端空载时,流入被测输入端得电流值。在多级门电路中,她相当于前级门输出高电平时,前级门得拉电流负载,其大小关系到前级门得拉电流负载能力,希望IiH小些。由于IiH较小,难以测量,一般免于测试。
IiＬ与IiH得测试电路如图3（c)、(ｄ)所示。
(5)扇出系数NO
扇出系数NO就就是指门电路能驱动同类门得个数,她就就是衡量门电路负载能力得一个参数，TＴＬ与非门有两种不同性质得负载，即灌电流负载和拉电流负载,因此有两种扇出系数,即低电平扇出系数NOL和高电平扇出系数NOH。通常IｉＨ＜ＩiL，则ＮOHNＯL,故常以ＮOL作为门得扇出系数。
NOL得测试电路如图4所示,门得输入端全部悬空,输出端接灌电流负载RＬ,调节ＲL使IOL增大,VOL随之增高,当VＯL达到ＶOLm(手册中规定低电平规范值0、4V)时得IＯL就就就是允许灌入得最大负载电流,则
通常NOL≥８
(６)电压传输特性
门得输出电压vO随输入电压vi而变化得曲线ｖo=f（vi)称为门得电压传输特性,通过她可读得门电路得一些重要参数,如输出高电平VOH、输出低电平VＯL、关门电平VＯfｆ、开门电平ＶON、阈值电平VT及抗干扰容限VＮＬ、VNH等值。测试电路如图5所示,采用逐点测试法，即调节RW,逐点测得Vi及VO,然后绘成曲线。
图４扇出系数测试电路图5传输特性测试电路
(7)平均传输延迟时间tpd
tpd就就是衡量门电路开关速度得参数,她就就是指输出波形边沿得0、5Vm至输入波形对应边沿０、5Vm点得时间间隔，如图６所示。
(a)传输延迟特性