數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握TTL、HCT和HC器件的傳輸特性。 2.掌握萬用表的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)所用器件和儀表1.六反相器74LS04 1片2.六反相器74HC04 1片3.六反相器74HCT04 1片4.萬用表 1塊1三、實(shí)驗(yàn)說明 與非門的輸出電壓Vo與輸入電壓Vi的關(guān)系Vo = f(Vi)叫做電壓傳輸特性，也稱電壓轉(zhuǎn)移特性。它可以用一條曲線表示，叫做電壓傳輸特性曲線。從傳輸特性曲線可以求出非門的下列有用參數(shù): 輸出高電平(VOH) 輸出低電平(VOL)輸入高電平(VIH)輸入低電平(VIL)門檻電壓(VT)2四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.測試TTL器件74LS04一個(gè)非門的傳輸特性。2.測試HC器件74HC

2、04一個(gè)非門的傳輸特性。3.測試HCT器件74HCT04一個(gè)非門的傳輸特性。3五、實(shí)驗(yàn)提示1.注意被測器件的引腳7和引腳14分別接地和+5V。2.將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上4.7K電位器的一端接地，另一端接+5V。電位器的中端作為被測非門的輸入電壓。旋轉(zhuǎn)電位器改變非門的輸入電壓值。 3.按步長0.2V調(diào)整非門輸入電壓。首先用萬用表監(jiān)視非門輸入電壓，調(diào)好輸入電壓后，用萬用表測量非門的輸出電壓，并記錄下來。 4六、實(shí)驗(yàn)接線圖及實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.實(shí)驗(yàn)接線圖由于74LS04、74HC04和74HCT04的邏輯功能相同,因此三個(gè)實(shí)驗(yàn)的接線圖是一樣的。下面以第一個(gè)邏輯門為例,畫出實(shí)驗(yàn)接線圖(電壓表表示電壓測試點(diǎn))如下: 圖2.

3、l 實(shí)驗(yàn)接線圖 52.輸出無負(fù)載時(shí)74LS04、74HC04、74HCT04電壓傳輸特性測試數(shù)據(jù) 輸入Vi（V）輸出Vo（V）74LS0474HC0474HCT040.04.55.05.00.24.55.05.00.44.55.05.00.64.55.05.00.84.55.05.0表2.1 74LS04、74HC04和74HCT04電壓傳輸特性測試數(shù)據(jù)6表2.1 74LS04、74HC04和74HCT04電壓傳輸特性測試數(shù)據(jù) 輸入Vi（V）輸出Vo（V）74LS0474HC0474HCT041.04.25.01.61.22.65.01.41.40.15.00.01.60.15.00.01.8

4、0.15.00.02.00.15.00.02.20.15.00.02.40.11.30.02.60.11.30.02.80.10.00.07表2.1 74LS04、74HC04和74HCT04電壓傳輸特性測試數(shù)據(jù)3.00.10.00.03.20.10.00.03.40.10.00.03.60.10.00.03.80.10.00.04.00.10.00.04.20.10.00.04.40.10.00.04.60.10.00.04.80.10.00.05.00.10.00.083.輸出無負(fù)載時(shí)74LS04、74HC04電壓傳輸特性曲線圖2.2 74LS04電壓傳輸特性曲線 圖2.3 74HC04電

5、壓傳輸特性曲線 9輸出無負(fù)載時(shí)74HCT04電壓傳輸特性曲線圖2.4 74HCT04電壓傳輸特性曲線104.比較三條電壓傳輸特性曲線，說明各自的特點(diǎn)。 盡管只對(duì)三個(gè)芯片在輸出無負(fù)載情況下進(jìn)行了電壓傳輸特性測試，但是從圖2.2、圖2.3和圖2.4所示的三條電壓傳輸特性曲線仍可以得出下列觀點(diǎn)： (1) 74LS芯片的最大輸入低電平VIL低于74HC芯片的最大輸入低電平VIL,74LS芯片的最小輸入高電平VIH低于74HC芯片的最小輸出低電平VIH 。(2) 74LS芯片的最大輸入低電平VIL、最小輸入高電平VIH與74HCT芯片的最大輸入低電平VIL、最小輸出高電平VIH相同。 11(3) 74L

6、S芯片的最大輸出低電平VIL高于74HC芯片和74HCT芯片的最大輸出低電平VIL，74LS芯片的最小輸出高電平VOH低于74HC芯片和74HCT芯片的最小輸出高電平VOH 。(4) 74HC芯片的最大輸出低電平VOL、最小輸出高電平VOH與74HCT芯片的最大輸出低電平VOL、最小輸出高電平VOH相同。 12在暫時(shí)不考慮輸出負(fù)載能力的情況下，從上述觀點(diǎn)可以得出下面的推論：(1) 74HCT芯片和74HC芯片的輸出能夠作為74LS芯片的輸入使用。(2) 74LS芯片的輸出能夠作為74HCT芯片的輸入使用。13 實(shí)際上，在考慮輸出負(fù)載能力的情況下，上述的推論也是正確的。應(yīng)當(dāng)指出，雖然在教科書中和各種器件資料中，74LS芯片的輸出作為74HC芯片的輸入使用時(shí)，推薦的方法是在74LS芯片的輸出和+5V電源之間接一個(gè)幾千歐的電阻，但是由于對(duì)7