CMOS.TTL逻辑门电路测试实验报告(有数据)
实验二 CMOS、TTL逻辑门电路测试
一、实验目的
1、掌握CMOS、TTL逻辑门电路特性测试的方法。 2、掌握CMOS、TTL逻辑门电路的主要技术指标。 3、比较CMOS门和TTL门的特点。
二、实验仪器及器件
1、双踪示波器、数字万用表、实验箱
2、实验用元器件：① 74LS00 1片 ② CD4001B 1片
三、实验内容及结果分析
1．CD4069逻辑电平测试及功能测试
本实验采用CD4069芯片，分别选择电源电压Vdd= 5V和Vdd= 12V验证其逻辑功能。根据CMOS芯片的特性参数，在输入端A加不同的逻辑电平VA．用电压表测出相应输出端的逻辑电平Vo．记录测试结果，并根据测试结果列成真值表，写出逻辑表达式，验证其逻辑功能。
表
逻辑表达式：L2． CD4069电压传输特性
按图3.1所示接线。令芯片的电源电压Vdd= 10V。调节电位器Rw的阻值．使VI在+0～+10V变化，观察输出电压的变化，指出ViL、ViH、VoL、VoH、转折点输入电平Vth、抗干扰容限。
VIL=2.022V VOL=0.066V
VIH =8.13V VOH =9.96V Vth =5.63V
输入高电平的噪声容限 VNHVOH(min)VIH(min)9.96V8.13V1.83V 输出低电平的噪声容限 VNLVIL(max)VOL(max)2.022V0.066V1.956V
3．74LS00逻辑电平测试及功能测试
TTL集成电路电源电压Vcc= 5V 。本实验采用TTL逻辑门电路74LS00芯片，根据TTL芯片的特性参数，在输入端A、B加不同的逻辑电平VA、VB．用电压表测出相应输出端的逻辑电平Vo．记录测试结果，并根据测试结果列成真值表，写出逻辑表达式，验证其逻辑功能。
4. 74LS00电压传输特性
测试电路参照图3.1，测试芯片换成74LS00，芯片的电源电压Vcc= 5V。调节电位器Rw的阻值．使VI
在+0～+5V变化，观察输出电压的变化，指出ViL、ViH、VoL、VoH、转折点输入电平Vth、抗干扰容限。
VIL1.645V VIH2.706V
VOL0.171V VOH4.211V Vth1.028V 输入高电平的噪声容限 VNHVOH(min)VIH(min)4.211V2.706V1.505V 输出低电平的噪声容限 VNLVIL(max)VOL(max)1.645V0.171V0.474V
5.门电路的驱动能力测试
扇出系数NO是衡量门电路负载能力的一个参数，有低电平扇出系数NOL和高电平扇出系数NOH，通常NOH>NOL，故常以NOL作为门电路的扇出系数。
NOLIOL(max)/IIL
IIL的测试电路如图3.2所示，
图
IOL的测试电路如图3.3所示。调节电位器使IOL增大，VOL随之增大，当VOL达到VOL（max）（规范值为0.4V）时的IOL就是IOL（max）。
测试芯片采用74LS00，电源电压Vcc= 5V。分别测出IIL和IOL（max），计算NOL。 表1.5
门电路应用的注意事项：
1、电源电压有两个电压：额定电源电压和极限电源电压。额定电源电压指正常工作时电源电压的允许大小：TTL电路为5V；CMOS电路为3～15V
2、输入电压要求：输入高电平电压应大于VIH（min）而小于电源电压；输入低电平电压应大于0V而小于VIL（max）。输入电压小于0V或大于电源电压将有可能损坏集成电路。
3、门电路的输出带同类门的个数不得超过扇出系数，否则可能造成状态不稳定；在速度高时带负载数尽可能少；门电路输出接普通负载时，其输出电流就小于IOL（max）和IOH（max）。
4、在工作时应注意静电对器件的影响。