電子技術(shù)技能與實(shí)訓(xùn)電子教案10 TTL集成邏輯門電路功能測試及應(yīng)用

電子技術(shù)技能與實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)教案10TTL集成邏輯門電路功能測試及應(yīng)用10.110.1訓(xùn)練目標(biāo)一、知識目標(biāo)（一）能獨(dú)立查找資料，了解TTL集成電路的組成（二）掌握TTL集成電路的工作原理，能獨(dú)立搭建電路（三）掌握TTL集成電路的主要參數(shù)和使用功能二、素養(yǎng)目標(biāo)（一）了解TTL集成電路的發(fā)展歷程和我國近年來電子技術(shù)行業(yè)迅速發(fā)展的現(xiàn)狀（二）安全用電、愛護(hù)儀器設(shè)備，保持實(shí)訓(xùn)室環(huán)境整潔（三）通過分組合作完成實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)探索精神，養(yǎng)成團(tuán)隊意識和協(xié)作意識10.210.2知識鏈接TTL電路輸入端和輸出端都是三極管結(jié)構(gòu)，具有運(yùn)行速度較高、負(fù)載能力較強(qiáng)、工作電壓較低、工作電流較大等特點(diǎn)。一、引腳識讀方法：TTL集成電路通常是雙列直插式外形，根據(jù)功能不同，一般有8~24個引腳，引腳編號和判讀方法是凹槽標(biāo)志置于左方，引腳向下，逆時針自下而上順序排列。二、TTL門電路的使用規(guī)則（一）對電源的要求1.TTL集成電路對電源要求比較嚴(yán)格，當(dāng)電源電壓超過5.5V時，器件將損壞；若電源電壓低于4.5V時，期間的邏輯功能將不正常。因此TTL集成電路的電源電壓應(yīng)滿足4.5V~5.5V。2.考慮到電源接通瞬間及電路工作狀態(tài)高速轉(zhuǎn)換時都會使電源電流出現(xiàn)瞬態(tài)尖峰值，該電流在電源線與地線上產(chǎn)生的壓降將引起20~50μF的低頻濾波電容，以有效地消除電源線上的噪聲干擾。3.為了保證系統(tǒng)的正常工作，必須保證TTL電路具有良好的接地。（二）電路外引線端的連接1.TTL電路不能將電源和地接錯，否則將燒毀集成電路。2.TTL各輸入端不能直接與高于5.5V或低于—0.5V的低內(nèi)阻電源連接，因?yàn)榈妥桦娫磿a(chǎn)生較大的電流而燒壞電路。3.TTL集成電路輸出端不能直接接地或直接接+5V電源，否則將導(dǎo)致器件損壞。4.TTL集成電路的輸出端不允許并聯(lián)使用（集電極開路門和三態(tài)門除外），否則將損壞集成電路。5.當(dāng)輸出端接容性負(fù)載時，電路從斷開到接通瞬間會有很大的沖擊電流流過輸出管，導(dǎo)致輸出管損壞。為此，應(yīng)在輸出端串接一個限流電阻。10.310.3訓(xùn)練要求本任務(wù)以小組為單位，通過嚴(yán)格規(guī)范的操作，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的分工協(xié)作。從簡單邏輯門電路的認(rèn)識、各元器件的選擇入手，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握TTL集成電路的工作原理。一、了解TTL門電路的各引腳二、識別TTL門電路各引腳功能三、識別TTL門電路的輸出四、認(rèn)識集成邏輯門電路五、掌握TTL與非門邏輯功能的測試方法六、掌握TTL與非門控制信號輸出的方法七、會在閱集成電路手冊，能根據(jù)相關(guān)資料確認(rèn)每個引腳功能及集成電路的功能10.410.4訓(xùn)練分組采用撲克牌分組法，4人一組，對班級學(xué)生進(jìn)行分組，4人分別擔(dān)任項目經(jīng)理（組長）、電子設(shè)計工程師、電子安裝員和項目驗(yàn)收員角色，萬用表檢測三極管項目實(shí)施過程。分組完成后，有序坐好，小組討論制訂組名、組訓(xùn)和小組LOGO，營造小組凝聚力和文化氛圍，并確定訓(xùn)練分工。10.510.5元器件清單表10-2每小組元器件清單表序號文字符號元件名稱及規(guī)格數(shù)量（個）174LS201274LS0013發(fā)光二極管LED1410KΩ色環(huán)電阻1520KΩ色環(huán)電阻16數(shù)字電路實(shí)訓(xùn)箱17數(shù)字萬用表勝利VC9805A110.610.6訓(xùn)練實(shí)施一、識讀集成邏輯門電路觀看實(shí)物，查找資料，確定集成與非門74LS20芯片的引腳排列順序，并將引腳功能依次填入表中。二、邏輯功能測試（一）搭建電路搭建圖所示電路，將14引腳接電源、7引腳接地，觀察LED發(fā)光二極管的亮滅情況，用萬用表測量輸出電壓，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表中。（二）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定輸出與輸人之間的關(guān)系為Y=（三）常見故障分析若電路沒有輸出，LED發(fā)光二極管不亮，則檢查以下內(nèi)容1.D檢查輸出電路直接給指示電路輸人高電平，觀察二極管是否發(fā)光，發(fā)光則表示正常。若不發(fā)光，檢測指示電路中有無斷點(diǎn)，檢測二極管、電阻是否開路2.檢查輸人電路用萬用表檢測輸人電路有無斷點(diǎn)，根據(jù)表7-25要求輸入信號3.檢查集成芯片將A，B，C，D分別接74LS20的9，10，12，13引腳，輸出接8引腳。若替換后正常，則說明與非門1損壞。若指示電路依然不亮，則說明74LS20損壞，需要更換芯片。三、集成邏輯門電路應(yīng)用（一）用74LS00芯片搭建圖所示電路，A端輸人1Hz的脈沖信號，B端接開關(guān)，輸出端Y接LED發(fā)光二極管指示電路。（二）觀察B端輸人低電平