数电实验指导书1020.docx
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数电实验指导书1020
数字电子技术
实
验
指
导
书
实验一 门电路实验
一、实验目的：
1、熟悉、掌握TTL与非门的逻辑功能。
2、掌握TTL与非门主要参数、电压传输特性的测试方法。
3、熟悉集成块管脚排列特点和使用方法。
二、实验仪器和设备：
１、THD-1型数字电路实验箱
2、数字万用表1块
3、集成四2输入与非门74LS001块
4、集成二4输入与非门74LS201块
三、实验原理
TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种基本逻辑门，使用时必须对它的逻辑功能、主要参数和特性曲线进行测试，以确定其性能好坏。
本实验采用TTL集成元件74LS00、74LS20与非门进行测试。
74LS00是一个2输入端4与非门，形状为双列直插式，逻辑表达式为。
其引脚排列图如图1.1所示。
74LS00的真值表如表1.1所示。
输入
输出
A
B
F
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
图1.174LS00引脚排列表1.174LS00真值表
74LS20是一个双4输入端与非门，形状为双列直插式，逻辑表达式为。
其引脚排列图如图1.2所示。
图1.27420引脚排列图
四、实验步骤
实验前的准备：
在未接任何器件的情况下，先合上电源开关，检查５V电源是否正常，正常后断开电源。
随后选择好实验用集成片，查清集成片的引腿及功能，然后根据实验图接线，特别注意VCC及地的接线不能接错，待老师检查后方可接通电源进行实验，以后所有实验依办理。
1、验证74LS00的逻辑功能
选与非门74LS00集成芯片一只，按图接好线。
输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示插口。
参考电路如图1.3所示。
测得数值填入表1.2中。
图1.374LS00逻辑功能验证电路
表1.274LS00逻辑功能表
输入端
输出端
１
2
3
电压（V）
逻辑状态
0
0
0
1
1
0
1
1
2、验证74LS20的逻辑功能
选双４输入正与非门74LS20集成芯片一只，按图接好线。
输入端接电平开关输出插口，输出端接发光二极管显示插口。
拨动电平开关，按表中情况分别测出输出端电平。
输入端
输出端
１
２
４
５
６
电压（V）
逻辑状态
１
１
１
１
０
１
１
１
０
０
１
１
０
０
０
１
０
０
０
０
表1.374LS20逻辑功能表
3、测试TTL与非门的主要参数
按资料规定的电源电压值接好（5V±10%）。
在对TTL与非门判断时，输入端全悬空，即全“1”，则输出端用万用表测应为0.4V以下，即逻辑“0”。
若将其中一输入端接地，输出端应在3.6V左右（逻辑“1”），此门为合格门。
（1）分别测量TTL与非门74LS00在带负载和开路情况下的输出高电平VOH和输出低电平VOL，参考电路如图1.4所示。
VOH是指与非门一个以上的输入端接低电平或接地时，输出电压的大小。
此时门电路处于截至状态。
如输出空载，VOH必须大于标准高电平（VSH=2.4V）一般在3.6V左右。
当输出端接有拉电流负载时，VOH应降低。
VOL是指与非门的所有输入端均接高电平时，输出电压的大小。
此时门电路处于导通状态。
如输出空载，VOL必须低于标准低电平（VSL=0.4V），约为0.1V左右。
接有灌电流负载时，VOL将上升。
图1.4VOH、VOL测试电路
（2）测量低电平输入电流IIL和高电平输入电流IIH，参考电路图如图1.5所示。
IIL是指当一个输入端接地，而其他输入端悬空时，输入端流向接地端的电流，又称为输入短路电流。
IIL的大小关系到前级门电路带动负载的个数。
IIH是指当一个输入端接高电平，而其他输入端接地时，流过接高电平输入端的电流，又称为交叉漏电流。
它主要作为前级门输出高电平时的拉电流。
图1.5IIL、IIH测试电路
表1.474LS00参数
电压（V）
电流
VOH
VOL
IIL
IIH
空载
负载
空载
负载
4、根据真值表1.5，自己设计电路，用一片74LS00完成设计要求。
表1.5
输入
输出
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
根据设计的电路图，在逻辑电路实验板上连接线路，进行设计验证。
逻辑开关A、B可直接用实验箱上的逻辑开关K0～K15中的任意两个，指示灯用逻辑电路实验板上的发光二极管。
五、报告要求
整理实验数据，并对数据进行分析，根据实验观察到的现象，回答下列问题。
1、与非门在什么情况下输出高电平？
什么情况下输出低电平？
六、预习要求
1、熟悉进行实验过程中，所用门电路的引脚位置，各引脚的用途。
附表
74HC00四2输入与非门
国际通用符号
54/7400，54/74H00，54L00，54/74S00，54/74LS00，54/74ALS00，54/74F00，54/74HC00，54/74AC00，54/74HCT00，54/74ACT00，54/74AHC00，54/74AHCT00，74LV00，74LVC00
。
74HC02四2输入或非门
国际通用符号
54/7402，54L02，54/74S02，54/74LS02，54/74AS02，54/74ALS02，54/74F02，54/74HC02，74AC02，54/74HCT02，54/74ACT02，54/74AHC02，54/AHCT02，74LV02，74LVC02
。
74HC04六反相器
国际通用符号
54/7404，54L04，54/74H04，54/74S04，54/74LS04，54/74AS04，54/74ALS04，54/74F04，54/74HCU04，54/74HC04，54/74AC04，54/74HCT04，54/74ACT04，54/74AHC04，54/74AHCT04，74LV04，74LVC04，54/74AHCU04，74LVU04，74LVCU04
。
74HC08四2输入与门
国际通用符号
54/7408，54/74S08，54/74LS08，54/74AS08，54/74ALS08，54/74F08，54/74HC08，54/74HCT08，54/74AC08，54/74ACT08，54/74AHC08，54/74AHCT08，74LV08，74LVC08
。
74HC10三3输入与非门
国际通用符号
54/7410，54L10，54/74H10，54/74S10，54/74LS10，54/74AS10，54/74ALS10，54/74F10，54/74HC10，54/74AC10，54/74HCT10，54/74ACT10，74LV10
。
74HC20双4输入与非门
国际通用符号
54/7420，54L20，54/74H20，54/74S20，54/74LS20，54/74AS20，54/74ALS20，54/74F20，54/74HC20，54/74AC20，54/74HCT20，54/74ACT20
。
74HC308输入与非门
国际通用符号
54/7430，54L30，54/74H30，54/74S30，54/74LS30，54/74AS30，54/74ALS30，54/74HC30，54/74HCT30，54/74F30，54/74AHCT30
。
74HC32四2输入或门
国际通用符号
54/7432，54/74S32，54/74LS32，54/74AS32，54/74ALS32，54/74F32，54/74HC32，54/74AC32，54/74HCT32，54/74ACT32，54/74AHC32，54/74AHCT32，74LV32，74LVC32
。
74HC42BCD—十进制译码器
国际通用符号
54/7442A，54L42，54/74LS42，54/74HC42，54/74HCT42
十选一，在所有无效输入状态下，输出维持高电平。
7448BCD七段译码器/驱动器
国际通用符号
54/7448，54/74LS48
有效高电平输出；内部有升压电阻因而无需外部电阻；试灯输入；前/后沿零灭灯控制；有灯光强度调制能力；输出最大电压5.5V；吸收电流：
7448为6.4、74LS48为6。
74544-2输入与或非门
国际通用符号
54/7454
74HC73双JK触发器（带清除端）
国际通用符号
54/7473，CT54/74H73，54L73，54/74LS73A，54/74HC73，54/74HCT73
74HC74双D正沿触发器（带预置和清除端）
国际通用符号
54/7474，54/74H74，54L74，54/74S74，54/74LS74A，54/74AS74，54/74ALS74，54/74F74，54/74HC74，54/74AC74，54/74HCT74，54/74ACT74，54/74AHC74，54/74AHCT74，74LV74，74LVC74，54/74F5074
74HC85四位幅值比较器
国际通用符号
54/7485，54L85，54/74S85，54/74LS85，54/74F85，54/74HC85，54/74HCT85
74HC86四2输入异或门
国际通用符号
54/7486，54L86，54/74S86，54/74LS86，54/74ALS86，54/74F86，54/74HC86，54/74AC86，54/74HCT86，54/74ACT86，54/74AHC86，54/74AHCT86，74LVC86
。
7490十进制计数器
国际通用符号
54/7490，54L90，54/74LS90
二分频和五分频；有门复零输入及门复置9输入（供BCD9的补码应用中使用）；为利用计数器最大计数长度，可将B输入接QA输出，输入计数脉冲加到输入A之后，输出如功能表所述；将QD输出接A输入，并把输入计数加到在输出QA处产生十分频方波的B输入，可获得对称的十分频计数。
749212分频计数器
国际通用符号
54/7492A，54/74LS92
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