實(shí)驗(yàn)二 CMOS門電路參數(shù)測(cè)試

1、實(shí)驗(yàn)二 CMOS門電路參數(shù)測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握CMOS集成門電路的使用規(guī)則。2. 學(xué)會(huì)CMOS集成門電路主要參數(shù)的測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、 CMOS集成電路是將N溝道MOS晶體管和P溝道MOS晶體管同時(shí)用于一個(gè)集成電路中，成為組合兩種溝道MOS管性能的更優(yōu)良的集成電路。CMOS管集成電路的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）功耗低，其靜態(tài)工作電流在A數(shù)量級(jí)，是所有數(shù)字集成電路中最低的，而TTL器件的功耗則大得多。（2）高輸入阻抗，通常大于，遠(yuǎn)高于TTL器件的輸入阻抗。（3）接近理想的傳輸特性，輸出高電平可達(dá)電源電壓的99.9以上，低電平可達(dá)電源電壓的0.1以下，因此輸出邏輯電平的擺幅很大，噪聲容限很高。

2、（4）電源電壓范圍廣，可在+3V+18V范圍內(nèi)正常運(yùn)行。（5）由于有很高的輸入阻抗，要求驅(qū)動(dòng)電流很小，約0.1uA,輸出電流在+5V電源下約為500uA，遠(yuǎn)小于TTL電路，如以次電流來(lái)驅(qū)動(dòng)同類門電路，其扇出系數(shù)將非常大。在一般低頻率時(shí)，無(wú)需考慮扇出系數(shù)，但在高頻時(shí)，后級(jí)門的輸入將成為主要負(fù)載，使其扇出能力下降，所以在較高頻率工作時(shí)，CMOS電路的扇出系數(shù)一般取1020。2、CMOS集成與非門的電路原理圖為：圖2-1 CMOS與非門的電路原理圖三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1、數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱。 2、數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱擴(kuò)展板。3、數(shù)字萬(wàn)用表和雙蹤示波器。 4、芯片CD4011。 5、5.1K，100，20

3、0，500，1K電阻，1K，10K可調(diào)電阻四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟 1、將數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)箱擴(kuò)展板插在實(shí)驗(yàn)箱相應(yīng)位置，并固定好，找一個(gè)14PIN的插座插上芯片，并在14PIN插座的第7腳接上實(shí)驗(yàn)箱的地（GND），第14腳接上電源（VCC）。其它腳的連線參考個(gè)具體的線路圖，實(shí)驗(yàn)所需要的電阻和可調(diào)使用實(shí)驗(yàn)箱主電路板中的元件庫(kù)。2、CMOS與非門CD4011參數(shù)測(cè)試（具體的測(cè)量與接線方法和TTL電路相同）。3、觀察與非門對(duì)脈沖的控制作用：選用與非門按下圖連線，將一個(gè)輸入端接連續(xù)脈沖源（頻率為20KHz），用示波器觀察并記錄兩種電路的輸出波形。 圖2-2 與非門對(duì)脈沖的控制作用五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求1、 復(fù)習(xí)

4、CMOS門電路的工作原理。2、 熟悉實(shí)驗(yàn)所用集成門電路引腳功能。3、 畫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的測(cè)試電路與數(shù)據(jù)記錄表格。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用坐標(biāo)畫出傳輸特性曲線。2、思考：CMOS門電路閑置輸入端如何處理？3、比較一下TTL與非門與CMOS與非門的異同點(diǎn)。 七、CMOS門電路的使用規(guī)則1、VDD接電源正極，VSS接電源負(fù)極（通常接地），不得接反。CC4000系列的電源允許電壓在+3V+18V范圍內(nèi)選擇，實(shí)驗(yàn)中一般選用+5V+15V。2、所有輸入端一律不準(zhǔn)懸空，閑置輸入端的處理方法：a） 按照邏輯要求，直接接VDD（與非門）或VSS（或非門）；b） 在工作頻率不高的電路中，允許輸入端并聯(lián)使用。3、輸出端不準(zhǔn)直接與VDD或VSS相連，否則將導(dǎo)致器件損壞。4、在裝接電路，改變電路連接或插、拔電路時(shí)，均應(yīng)切斷電源，嚴(yán)禁帶電操作。5、焊接、測(cè)試和存儲(chǔ)時(shí)的注意事項(xiàng)：a) 電路應(yīng)存放在導(dǎo)電的容器內(nèi)，有良好的靜電屏蔽。b) 焊接時(shí)必須切斷電源，電烙鐵外殼必須良好接地，或拔下烙鐵，靠其余熱焊接。c