实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试 、实验目的 1、熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。 2、掌握各种TTL门电路的逻辑功能。 实验原理 门电路是数字逻辑电路的基本组成单元,门电路按逻辑功能可分为:与门、 或门、非门及与非门、或非门、异或门、同或门、与或非门等。若按照电路结构 组成的不同,可分为分立元件门电路、CMOS集成门电路、TTL集成门电路等。各 种集成门电路通常都封装在集成芯片内。常用集成门电路的引脚排列图如下,这 些集成电路的封装形式均为双列直插式。双列直插式集成电路的右下方通常是地 线GND,左上方引脚一般是电源线Vcc,其它引脚的用途如图中门电路的符号所 示,每个集成电路都有自己的代号,与代号对应的名称形象地说明了集成电路的 用途。如:74LS00是二输入端四与非门,它说明这个集成电路中包含了四个二 输入端的与非门。 Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y Vcc 2D 2C 2B NC 2A 2Y 141312111098 141312111098 74LS0 74LS20 1A1 B 1Y 2A第2YcND 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND 图a 图b Voc 2Y2DE第2ANC Vcc 6B 6Y 5B 5Y 4B 4Y 141312111098 141312111098 CD4002 74LS04 1234567 234567 1Y 1A 1B 1C 1D NC GND 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND 图c 图d
1 实验一 集成逻辑门电路逻辑功能的测试 一、实验目的 1、熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。 2、掌握各种 TTL 门电路的逻辑功能。 二、实验原理 门电路是数字逻辑电路的基本组成单元，门电路按逻辑功能可分为：与门、 或门、非门及与非门、或非门、异或门、同或门、与或非门等。若按照电路结构 组成的不同，可分为分立元件门电路、CMOS 集成门电路、TTL 集成门电路等。各 种集成门电路通常都封装在集成芯片内。常用集成门电路的引脚排列图如下，这 些集成电路的封装形式均为双列直插式。双列直插式集成电路的右下方通常是地 线 GND，左上方引脚一般是电源线 Vcc，其它引脚的用途如图中门电路的符号所 示，每个集成电路都有自己的代号，与代号对应的名称形象地说明了集成电路的 用途。如：74LS00 是二输入端四与非门，它说明这个集成电路中包含了四个二 输入端的与非门
、实验仪器及设备 、数字逻辑实验箱1台 2、元器件 74LS08(二输入端四与门)、74LS32(二输入端四或门)、74LS04(六反相器)、 74LS00(二输入端四与非门)、74LS20(四输入端二与非门)、74LS86(二输入端 四异或门)、CD4002(四输入端二或非门)各1片;导线若干 四、实验内容 1.测试74LS08(二输入端四与门)的逻辑功能 (1)熟悉74LS08二输入端四与门管脚排列外引线分布如图a所示。 (2)测试与门逻辑功能:将74LS08芯片正确插入面包板,并注意识别第1脚位 置(集成块正面放置且缺口向左,则左下角为第1脚)。在74LS08芯片中选一个 与门,如由123脚组成,将两输入端(1脚和2脚)用导线与数字逻辑实验箱的 逻辑开关相连,输出端(3脚)接发光二极管,7脚接地线,14脚接+5V电源。 当输出端为高电平时,发光二极管亮;当输出端为低电平时,发光二极管不亮。 输入不同的信号组合,记录相应的输出逻辑电平,填入表 2.测试74LS32(二输入端四或门)的逻辑功能 (1)熟悉74LS32二输入端四或门管脚排列外引线分布如图d所示。 (2)测试或门逻辑功能:将74LS32正确插入面包板,并注意识别第1脚位置(集 成块正面放置且缺口向左,则左下角为第1脚)。在74LS32芯片中选一个或门 输入端通过逻辑开关接髙、低电平,输出端接发光二极管。输入不同的信号组合, 记录相应的输出逻辑电平,填入表 3.测试74LS04(六反相器)的逻辑功能 (1)熟悉74LS04六反相器的管脚排列外引线分布如图a所示 (2)测试74LS04(六反相器)的逻辑功能。将74LS04正确插入面包板,并注 意识别第1脚位置(集成块正面放置且缺口向左,则左下角为第1脚)。在74LS04 中选一个非门,输入端通过逻辑开关接高、低电平,输出端接发光二极管。输入 不同的信号组合,记录相应的输出逻辑电平,填入表一
2 三、实验仪器及设备 1、数字逻辑实验箱 1 台 2、元器件： 74LS08（二输入端四与门）、74LS32（二输入端四或门）、74LS04（六反相器）、 74LS00（二输入端四与非门）、74LS20（四输入端二与非门）、74LS86（二输入端 四异或门）、CD4002（四输入端二或非门）各 1 片；导线若干 四、实验内容 1．测试 74LS08（二输入端四与门）的逻辑功能 （1）熟悉 74LS08 二输入端四与门管脚排列外引线分布如图 a 所示。 （2）测试与门逻辑功能：将 74LS08 芯片正确插入面包板，并注意识别第 1 脚位 置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第 1 脚）。在 74LS08 芯片中选一个 与门，如由 123 脚组成，将两输入端（1 脚和 2 脚）用导线与数字逻辑实验箱的 逻辑开关相连，输出端（3 脚）接发光二极管，7 脚接地线，14 脚接+5V 电源。 当输出端为高电平时，发光二极管亮；当输出端为低电平时，发光二极管不亮。 输入不同的信号组合，记录相应的输出逻辑电平，填入表一。 2．测试 74LS32（二输入端四或门）的逻辑功能 （1）熟悉 74LS32 二输入端四或门管脚排列外引线分布如图 d 所示。 （2）测试或门逻辑功能：将 74LS32 正确插入面包板，并注意识别第 1 脚位置（集 成块正面放置且缺口向左，则左下角为第 1 脚）。在 74LS32 芯片中选一个或门， 输入端通过逻辑开关接高、低电平，输出端接发光二极管。输入不同的信号组合， 记录相应的输出逻辑电平，填入表一。 3．测试 74LS04（六反相器）的逻辑功能 （1）熟悉 74LS04 六反相器的管脚排列外引线分布如图 a 所示。 （2）测试 74LS04（六反相器）的逻辑功能。将 74LS04 正确插入面包板，并注 意识别第 1 脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第 1 脚）。在 74LS04 中选一个非门，输入端通过逻辑开关接高、低电平，输出端接发光二极管。输入 不同的信号组合，记录相应的输出逻辑电平，填入表一
4.测试74LS00(二输入端四与非门)的逻辑功能 (1)熟悉74LS00二输入端四与非门的管脚排列外引线分布如图a所示 (2)测试74LS00(二输入端四与非门)的逻辑功能。将74LS00芯片正确插入 面包板,并注意识别第1脚位置(集成块正面放置且缺口向左,则左下角为第1 脚)。在74LS00芯片中选一个与非门,输入端通过逻辑开关接高、低电平,输出 端接发光二极管。输入不同的信号组合,记录相应的输出逻辑电平,填入表 5.测试74LS20(四输入端二与非门)的逻辑功能 (1)熟悉74LS20四输入端二与非门的管脚排列外引线分布如图b所 (2)测试74LS20(四输入端二与非门)的逻辑功能。将74LS20芯片正确插入 面包板,并注意识别第1脚位置(集成块正面放置且缺口向左,则左下角为第1 脚)。在74S20芯片中选一个与非门,输入端通过逻辑开关接高、低电平,输出 端接发光二极管。输入不同的信号组合,记录相应的输出逻辑电平,填入表 6.测试74LS86(二输入端四异或门)的逻辑功能 (1)熟悉74LS86二输入端四异或门的管脚排列外引线分布如图a所示。 (2)测试74LS86(二输入端四异或门)的逻辑功能。将74LS86芯片正确插入 面包板,并注意识别第1脚位置(集成块正面放置且缺口向左,则左下角为第1 脚)。在74LS86芯片中选一个异或门,输入端通过逻辑开关接高、低电平,输出 端接发光二极管。输入不同的信号组合,记录相应的输出逻辑电平,填入表 7.测试CD4002(四输入端二或非门)的逻辑功能 (1)熟悉CD4002四输入端二或非门的管脚排列外引线分布如图c所示。 (2)测试CD4002(四输入端二或非门)的逻辑功能。将CD4002芯片正确插入 面包板,并注意识别第1脚位置(集成块正面放置且缺口向左,则左下角为第 脚)。在CDA002芯片中选一个或非门,输入端通过逻辑开关接高、低电平,输出 端接发光二极管。输入不同的信号组合,记录相应的输出逻辑电平,填入表
3 4．测试 74LS00（二输入端四与非门）的逻辑功能 （1）熟悉 74LS00 二输入端四与非门的管脚排列外引线分布如图 a 所示。 （2）测试 74LS00（二输入端四与非门）的逻辑功能。将 74LS00 芯片正确插入 面包板，并注意识别第 1 脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第 1 脚）。在 74LS00 芯片中选一个与非门，输入端通过逻辑开关接高、低电平，输出 端接发光二极管。输入不同的信号组合，记录相应的输出逻辑电平，填入表一。 5．测试 74LS20（四输入端二与非门）的逻辑功能 （1）熟悉 74LS20 四输入端二与非门的管脚排列外引线分布如图 b 所示。 （2）测试 74LS20（四输入端二与非门）的逻辑功能。将 74LS20 芯片正确插入 面包板，并注意识别第 1 脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第 1 脚）。在 74LS20 芯片中选一个与非门，输入端通过逻辑开关接高、低电平，输出 端接发光二极管。输入不同的信号组合，记录相应的输出逻辑电平，填入表一。 6．测试 74LS86（二输入端四异或门）的逻辑功能 （1）熟悉 74LS86 二输入端四异或门的管脚排列外引线分布如图 a 所示。 （2）测试 74LS86（二输入端四异或门）的逻辑功能。将 74LS86 芯片正确插入 面包板，并注意识别第 1 脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第 1 脚）。在 74LS86 芯片中选一个异或门，输入端通过逻辑开关接高、低电平，输出 端接发光二极管。输入不同的信号组合，记录相应的输出逻辑电平，填入表一。 7．测试 CD4002（四输入端二或非门）的逻辑功能 （1）熟悉 CD4002 四输入端二或非门的管脚排列外引线分布如图 c 所示。 （2）测试 CD4002（四输入端二或非门）的逻辑功能。将 CD4002 芯片正确插入 面包板，并注意识别第 1 脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第 1 脚）。在 CD4002 芯片中选一个或非门，输入端通过逻辑开关接高、低电平，输出 端接发光二极管。输入不同的信号组合，记录相应的输出逻辑电平，填入表一
五、实验记录 输出 输入 74LS0874LS3274LS0474LS0074LS2074LS86CD4002 Y=AB Y=A+B Y=A Y=AB Y= AB Y=AEB Y=A+B A0011 B01 六、实验预习要求 1、熟悉各测试电路,了解测试原理及测试方法。 2、熟悉集成门电路的外引线排列。 七、实验报告 总结与门、或门、非门、与非、或非门、异或的逻辑规律
4 五、实验记录 输出 输入 74LS08 74LS32 74LS04 74LS00 74LS20 74LS86 CD4002 A B Y=AB Y=A+B Y= A Y= AB Y= AB Y=A⊕ B Y= A + B 0 0 0 1 1 0 1 1 六、实验预习要求 1、熟悉各测试电路，了解测试原理及测试方法。 2、熟悉集成门电路的外引线排列。 七、实验报告 总结与门、或门、非门、与非、或非门、异或的逻辑规律
实验二TTL集成门电路的逻辑功能与参数测试 一、实验目的 1.熟悉数字电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 2.掌握TTL集成电路的使用规则。 掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法 实验原理 TIL与非门具有较高的工作速度、较强的抗干扰能力、较大的输出幅度和负 载能力等优点,因而得到了广泛的应用。 本实验采用四输入双与非门74LS20,即在一个集成块内含有两个互相独立 的与非门,每个与非门有四个输入端。其逻辑符号及引脚排列如图1(a)(b) 所示 141312111098 ABCD Y Al B 图1 74LS20逻辑符号及引脚排列 1.与非门的逻辑功能 与非门的逻辑功能是:当输入端中有一个或一个以上是低电平时,输出端为 高电平;只有当输入端全为高电平时,输出才是低电平。其逻辑表达式为 Y=AB 2.TTL与非门的主要参数 (1)低电平输出电源电流l和高电平输出电源电流ln 与非门处于不同的工作状态,电源提供的电流是不同的。l是指所有输入 端悬空,输出端空载时,电源提供器件的电流。Ⅰ。是指输出端空载,每个门各 有一个以上的输入端接地,其余输入端悬空,电源提供给器件的电流。它们的大
1 实验二 TTL 集成门电路的逻辑功能与参数测试 一、实验目的 1．熟悉数字电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 2．掌握 TTL 集成电路的使用规则。 3．掌握 TTL 集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法。 二、实验原理 TTL 与非门具有较高的工作速度、较强的抗干扰能力、较大的输出幅度和负 载能力等优点,因而得到了广泛的应用。 本实验采用四输入双与非门 74LS20，即在一个集成块内含有两个互相独立 的与非门，每个与非门有四个输入端。其逻辑符号及引脚排列如图 1（a）（b） 所示。 图 1 74LS20 逻辑符号及引脚排列 1．与非门的逻辑功能 与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为 高电平；只有当输入端全为高电平时，输出才是低电平。其逻辑表达式为： Y = AB ⋅⋅⋅ 2．TTL 与非门的主要参数 （1）低电平输出电源电流 CCL I 和高电平输出电源电流 CCH I 与非门处于不同的工作状态，电源提供的电流是不同的。 CCL I 是指所有输入 端悬空，输出端空载时，电源提供器件的电流。 CCH I 是指输出端空载，每个门各 有一个以上的输入端接地，其余输入端悬空，电源提供给器件的电流。它们的大
小标志着器件静态功耗的大小。。,和L测试电路如图2(a)(b)所示 (2)低电平输入电流L和高电平输入电流 低电平输入电流l是指被测输入端接地,其余输入端悬空,输出端空载时, 由被测输入端流出的电流值:I是指被测输入端接高电平,其余输入端接地, 输出端空载时,流入被测输入端的电流值。L1和I的测试电路如图2(c)(d) 所示 +5V Ic 8 8 图2TL与非门静态参数测试电路图 (3)扇出系数N。 扇出系数N是指门电路能驱动同类门的个数,它是衡量门电路负载能力的 个参数,TTL与非门有两种不同性质的负载,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No和高电平扇出系数Non。通常 N。>N,故常以N。作为门的扇出系数。的测试电路如图3所示 +5v 200 R L mAIl (v)Ive 图3扇出系数测试电路 图4传输特性测试电路 (4)电压传输特性 门的输出电压V随输入电压V而变化的曲线称为门的电压传输特性,通常它 可读得门电路的一些重要参数。测试电路如图4所示,采用逐点测试法,即调节 R,逐点测得V及V,然后绘成曲线
2 小标志着器件静态功耗的大小。 CCL I 和 CCH I 测试电路如图 2（a）（b）所示。 （2）低电平输入电流 iL I 和高电平输入电流 iH I 低电平输入电流 iL I 是指被测输入端接地，其余输入端悬空，输出端空载时， 由被测输入端流出的电流值； iH I 是指被测输入端接高电平，其余输入端接地， 输出端空载时，流入被测输入端的电流值。 iL I 和 iH I 的测试电路如图 2（c）（d） 所示。 图 2 TTL 与非门静态参数测试电路图 (3)扇出系数 No 扇出系数 No 是指门电路能驱动同类门的个数，它是衡量门电路负载能力的 一个参数，TTL 与非门有两种不同性质的负载，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 NOH > NOL ,故常以 NOL 作为门的扇出系数。的测试电路如图 3 所示。 图 3 扇出系数测试电路 图 4 传输特性测试电路 (4)电压传输特性 门的输出电压Vo 随输入电压Vi 而变化的曲线称为门的电压传输特性，通常它 可读得门电路的一些重要参数。测试电路如图 4 所示，采用逐点测试法，即调节 Rw ，逐点测得Vo 及Vi ，然后绘成曲线
3.TTL集成电路使用规则 (1)插集成块时,要认清定位标记,不得插反。 (2)使用电源电压范围为+4.5V~+5.5V。实验中要求使用c=+5V。电源极性 绝对不允许接错 (3)闲置输入端处理方法 *悬空,相当于正逻辑“1”,对于一般小规模集成电路的数据输入端,实验 时允许悬空处理。但易受外界干扰,导致电路的逻辑功能不正常。因此,对于接 有长线的输入端,中规模以上的集成电路和使用集成电路教多的复杂电路,所有 控制输入端必须按逻辑要求接入电路,不允许悬空 *直接接电源电压Va(也可以串入一只1∽10K9的固定电阻)或接至某一固 定电压(+2.4V≤V≤4.5V)的电源上,或与输入端为接地的多余与非门的输出端 相接 *若前级驱动能力允许,可以与使用的输入端并联 (4)输入端通过电阻接地,电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。当 R≤0.5KΩ时,输入端相当于逻辑“0”;当R≥2Kg时,输入端相当于逻辑“1”。 对于不同系列的器件,要求的阻值不同 (5)输出端不允许并联使用(三态门和0C门除外)。否则不仅会使电路逻辑功 能混乱,并会导致器件损坏。 6)输出端不允许直接接电源I、不允许直接接地,否则会损坏器件 三、实验仪器及设备 1.数字逻辑实验箱1台 2.元器件:直流毫安表、直流微安表、直流电压表、74LS20×2、1K、10K电位 器、2009电阻 四、实验内容 1.验证TIL集成与非门的逻辑功能。 按图5接线,门的四个输入端接逻辑电平开关输出插口,以提供“0”、“1” 电平信号。门的输出端接有LED发光二极管组成的逻辑电平显示器的显示插口, LED亮为逻辑“1”,灭为逻辑“0”。按表1的真值表逐个测试集成块中两个与 非门的逻辑功能
3 3．TTL 集成电路使用规则 （1）插集成块时，要认清定位标记，不得插反。 （2）使用电源电压范围为+4.5V～+5.5V。实验中要求使用VCC =+5V。电源极性 绝对不允许接错。 （3）闲置输入端处理方法 *悬空，相当于正逻辑“1”，对于一般小规模集成电路的数据输入端，实验 时允许悬空处理。但易受外界干扰，导致电路的逻辑功能不正常。因此，对于接 有长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电路教多的复杂电路，所有 控制输入端必须按逻辑要求接入电路，不允许悬空。 *直接接电源电压 VCC（也可以串入一只 1∽10KΩ 的固定电阻）或接至某一固 定电压（+2.4V≤V≤4.5V）的电源上，或与输入端为接地的多余与非门的输出端 相接。 *若前级驱动能力允许，可以与使用的输入端并联。 （4）输入端通过电阻接地，电阻值的大小将直接影响电路所处的状态。当 R≤0.5KΩ 时，输入端相当于逻辑“0”；当 R≥2KΩ 时，输入端相当于逻辑“1”。 对于不同系列的器件，要求的阻值不同。 （5）输出端不允许并联使用（三态门和 OC 门除外）。否则不仅会使电路逻辑功 能混乱，并会导致器件损坏。 （6）输出端不允许直接接电源VCC 、不允许直接接地，否则会损坏器件。 三、实验仪器及设备 1．数字逻辑实验箱 1 台 2．元器件：直流毫安表、直流微安表、直流电压表、74LS20×2、1K、10K 电位 器、200Ω 电阻 四、实验内容 1．验证 TTL 集成与非门的逻辑功能。 按图 5 接线，门的四个输入端接逻辑电平开关输出插口，以提供“0”、“1” 电平信号。门的输出端接有 LED 发光二极管组成的逻辑电平显示器的显示插口， LED 亮为逻辑“1”，灭为逻辑“0”。按表 1 的真值表逐个测试集成块中两个与 非门的逻辑功能
74LS20 I LED 1K 1234567 图5与非门逻辑功能测试电路 2.74LS20主要参数的测试 (1)分别按图2、3接线并进行测试,将测试结果记入表2中 (2)按图4接线,调节电位器R使从0W向高电平变化,逐点测量V和V的对 应值,记入表3中 五、实验记录:表1 输入 输出 D A00000000 B0000 0 0 111 C00110011 0 0 0 0001 0 11111 0 0
4 图 5 与非门逻辑功能测试电路 2．74LS20 主要参数的测试 （1）分别按图 2、3 接线并进行测试，将测试结果记入表 2 中。 （2）按图 4 接线，调节电位器 Rw 使从 0V 向高电平变化，逐点测量Vo 和Vi 的对 应值，记入表 3 中。 五、实验记录：表 1 输入 输出 A B C D Y1 Y2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1
表2 CCH N (mA) (mA) 表3 V00.2|0.40.60.81.01.52.0253.03.5… V (V) 六、实验预习要求 1.了解TTL与非门主要参数的定义和意义 2.熟悉各测试电路,了解测试原理及测试方法。 3.熟悉TTL与非门74LS20的外引线排列 4.自拟实验步骤和数据表格 七、实验报告 1.记录、整理实验结果,并对结果进行分析。 2.画出实测的电压传输特性曲线,并从中读出个有关参数值
5 表 2 CCL I (mA) CCH I (mA) iL I (mA) OL I (mA) No 表 3 Vi （V） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 … Vo （V） 六、实验预习要求 1．了解 TTL 与非门主要参数的定义和意义。 2．熟悉各测试电路，了解测试原理及测试方法。 3．熟悉 TTL 与非门 74LS20 的外引线排列。 4．自拟实验步骤和数据表格。 七、实验报告 1．记录、整理实验结果，并对结果进行分析。 2．画出实测的电压传输特性曲线，并从中读出个有关参数值
实验三CMos集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 、实验目的 1.掌握CMoS集成门电路的逻辑功能和器件的使用规则 2.学会CMOS集成门电路主要参数的测试方法 二、实验原理 1.CMOS集成电路是将N沟道MS晶体管和P沟道MS晶体管同时用于一个集成 电路中,成为组合二种沟道MOS管性能的更优良的集成电路,CMOS集成电路的 主要优点是: (1)功耗低,其静态工作电流在10-A数量级,是目前所有数字集成电路中最低 的,而TTL器件的功耗则大得多 (2)高输入阻抗,通常大于10g,远高于TTL器件的输入阻抗。 (3)接近理想的传输特性,输出高电平可达电源电压的99.9%以上,低电平可 达电源电压的0.1%以下,因此输出逻辑电平的摆幅很大,噪章容限很高。 (4)电源电压范围广,可在+3V~+18V范围内正常运行 (5)由于有很高的输入阻抗,要求驱动电流很小,约0.1uA,输出电流在+5V电 源下约为500uA,远小于TTL电路,如以此电流来驱动同类门电路,其扇出系数 将非常大。在一般低频率时,无需考虑扇出系数,但在高频时,后级门的输入电 容将成为主要负载,使其扇出能力下降,所以在较高频率工作时,CMOS电路的 扇出系数一般取10-20。 2.CMOS门电路逻辑功能 尽管CMS与TIL电路内部结构不同,但它们的逻辑功能完全一样。本实验 将测定与门CC4081,或门C4071,与非门CC401,或非门CC4001的逻辑功能。 3.CMS与非门的主要参数 CMoS与非门主要参数的定义及测试方法与TIL电路相仿,从略。 4.CMOS电路的使用规则 由于CMoS电路有很高的输入阻抗,这给使用者带来一定的麻烦,即外来的 干扰信号很容易在一些悬空的输入端上感应出很高的电压,以至损坏器件
1 实验三 CMOS 集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 一、实验目的 l．掌握 CMOS 集成门电路的逻辑功能和器件的使用规则。 2．学会 CMOS 集成门电路主要参数的测试方法 二、实验原理 1．CMOS 集成电路是将 N 沟道 MOS 晶体管和 P 沟道 MOS 晶体管同时用于一个集成 电路中，成为组合二种沟道 MOS 管性能的更优良的集成电路，CMOS 集成电路的 主要优点是： (1）功耗低，其静态工作电流在 9 10− A 数量级，是目前所有数字集成电路中最低 的，而 TTL 器件的功耗则大得多。 (2)高输入阻抗，通常大于 10 10 Ω，远高于 TTL 器件的输入阻抗。 (3)接近理想的传输特性，输出高电平可达电源电压的 99．9％以上，低电平可 达电源电压的 0．1％以下，因此输出逻辑电平的摆幅很大，噪章容限很高。 (4)电源电压范围广，可在+3V～+18V 范围内正常运行。 (5)由于有很高的输入阻抗，要求驱动电流很小，约 0．1uA，输出电流在+5V 电 源下约为 500uA，远小于 TTL 电路，如以此电流来驱动同类门电路，其扇出系数 将非常大。在一般低频率时，无需考虑扇出系数，但在高频时，后级门的输入电 容将成为主要负载，使其扇出能力下降，所以在较高频率工作时，CMOS 电路的 扇出系数一般取 10—20。 2．CMOS 门电路逻辑功能 尽管 CMOS 与 TTL 电路内部结构不同，但它们的逻辑功能完全一样。本实验 将测定与门 CC408l，或门 CC4071，与非门 CC401l，或非门 CC400l 的逻辑功能。 3．CMOS 与非门的主要参数 CMOS 与非门主要参数的定义及测试方法与 TTL 电路相仿，从略。 4．CMOS 电路的使用规则 由于 CMOS 电路有很高的输入阻抗，这给使用者带来一定的麻烦，即外来的 干扰信号很容易在一些悬空的输入端上感应出很高的电压，以至损坏器件