数字电子技术(数电) 门电路逻辑功能测试实验要求指导书

实验一 门电路逻辑功能测试

一、实验目的

1．掌握CMOS、TTL集成与非门的逻辑功能测试方法。 2．掌握CMOS、TTL器件的使用规则。

3．熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法 二、实验内容

1．验证CMOS（TTL）集成与非门74HC00（74LS00）的逻辑功能。 2．74HC00（74LS00）电压传输特性测试。 三、实验设备及器件

数字电路实验台、74HC00（74LS00）、万用表 四、实验原理

1．芯片介绍

本实验采用二输入四与非门74HC00（74LS00），在一块集成块内含有四个相互独立的与非门，每个与非门有两个输入端，其引脚排列如图1所示。

图1 74LS00（74HC00）引脚图 与非门的逻辑功能实：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；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有0得1，全1得0）。

2.74HC00（74LS00）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，通过它可以读得门电路的一些重要参数，如输出高电平VOH、输出低电平VOL、阈值电压VTH、及

抗干扰容限等值。测试电路如图2所示。采用逐点测试法，及调节滑动变阻器，逐点测得VI和VO，然后绘制曲线。

图2 74HC00（74LS00）电压传输特性测试电路

五、实验步骤

1. 测试74HC00（74LS00）的逻辑功能

门的输入端接逻辑电平开关输出插口，以提供0与1电平信号，开关向上，输出为逻辑1，向下为逻辑0。门的输出端接由LED发光二极管组成的逻辑电平显示器（又称0-1指示器）的显示插口，LED亮为逻辑1，不亮为逻辑0。按表1逐个测试集成块中与非门的逻辑功能，判断芯片逻辑功能是否正常。

表1 74HC00（74LS00）逻辑功能

A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 2. 测试相关数据，并绘制电压传输特性曲线图。

按图2接线，调节电位器RW，使VI 从0V向高电平变化，逐点测得VI和VO的 对

应值，记入表2中（芯片采用TTL门电路74LS00时，记入表3中）。表格记录数据也可自己设计。

表2

Ui(V) 0 Uo(v) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.2 2.4 2.5 2.6 2.8 3.0 3.5 4.0 表3

Ui(V) 0 Uo(v) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.5 3.0 Ui(V) 4.5 5.0 Uo(v) Ui(V) 3.5 4.0 4.5 5.0 Uo(v) 六、实验总结

1. 写出本次实验学到的知识与技能。 2. 写出实验中遇到的问题，解决的方法。