1、實(shí)驗(yàn)一 門(mén)電路的特性 預(yù)習(xí)報(bào)告一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 在理解CMOS門(mén)電路和TTL門(mén)電路的工作原理和電特性基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)并掌握其電特性主要參數(shù)的測(cè)試方法。2. 學(xué)習(xí)查閱集成電路芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)3. 學(xué)習(xí)并掌握數(shù)字集成電路的正確使用方法二 預(yù)習(xí)任務(wù)1. 回顧上學(xué)期的“常用電子一儀器使用”，以及實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)試方法，回答下列問(wèn)題(1) 如何調(diào)整函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，使其輸出100Hz,0-5V的鋸齒波（三角波）信號(hào)？選擇三角波輸出選項(xiàng)，通過(guò)“50”輸出端連接示波器觀察波形，通過(guò)調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的頻率旋鈕，調(diào)節(jié)頻率至100Hz,Vp-p為5V，將示波器的參考電平位置設(shè)置在三角波的最低值處，得到0-5V的三角波，用示

2、波器進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，判斷調(diào)節(jié)是否正確應(yīng)該以示波器的測(cè)量結(jié)果為準(zhǔn)。(2) 圖(a)中最高值為2V，最低值為-2V圖(b)中最高值為4V，最低值為0V(3) 若要觀測(cè)電壓傳輸特性曲線，應(yīng)該改變示波器上哪些菜單或旋鈕？示波器默認(rèn)的時(shí)基模式為“標(biāo)準(zhǔn)（YT）模式”，若要觀察電壓傳輸特性，應(yīng)該將時(shí)基模式調(diào)節(jié)為XY模式。具體調(diào)節(jié)方法如下： 按下【Horiz】按鈕，在“水平設(shè)置菜單”中，按下時(shí)間模式，然后改變時(shí)基模式由原來(lái)的“標(biāo)準(zhǔn)”變?yōu)椤癤Y模式”。 (4) 用示波器觀測(cè)兩路信號(hào)時(shí)，如何調(diào)整示波器使波形穩(wěn)定的顯示在屏幕上?應(yīng)該合理設(shè)置觸發(fā)源和觸發(fā)電平使得波形穩(wěn)定，調(diào)節(jié)【Trigger】旋鈕2. 數(shù)字集成電路電路

3、74HC00和74LS00的引腳圖74HC00各項(xiàng)參數(shù)如下 引腳圖如下74LS00各項(xiàng)參數(shù)如下引腳圖如下三實(shí)驗(yàn)任務(wù)1. CMOS與非門(mén)CD4011的電壓傳輸特性 CD4011引腳圖如下Vi 輸出100Hz,0-5V的鋸齒波，因此工作電壓=5V， 接地實(shí)驗(yàn)步驟：（1） 連接電路，注意芯片的放置方式以及引腳的位置（2） 利用示波器觀察函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的波形符合要求后，再將信號(hào)接到輸入端（3） 將示波器調(diào)到XY工作方式，CH1接輸入，CH2接輸出（4） 觀察電壓傳輸特性，記錄數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格閾值電壓輸入噪聲容限輸出噪聲容限2.觀測(cè)CMOS電路的直流噪聲容限與電源電壓的關(guān)系改變?nèi)蝿?wù)一中的為12V

4、，V1輸出100Hz,0-12V的鋸齒波。記錄電壓傳輸曲線和輸入噪聲容限，與（1）中進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)操作步驟同任務(wù)一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格閾值電壓輸入噪聲容限輸出噪聲容限3.測(cè)試CMOS與非門(mén)CD4011輸出低電平負(fù)載特性測(cè)試電路如下改變RL的阻值，用逐點(diǎn)法畫(huà)出CMOS與非門(mén)低電平輸出特性曲線，并以此估計(jì)=5V 時(shí)的導(dǎo)通電阻 輸入端接高電平，該電路的電路可以等效為本實(shí)驗(yàn)中工作電壓VDD取5V， 輸入信號(hào)為高電平直流信號(hào)，直接接在VDD上即可實(shí)驗(yàn)步驟(1) 電路連接完畢后，將變阻器調(diào)到最大位置，再開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(2) 逐點(diǎn)改變RL的阻值，測(cè)量輸出電壓，并以此計(jì)算出輸出電流*注意事項(xiàng)每次在改變變阻器阻值時(shí)，都

5、要斷電后再進(jìn)行電阻的測(cè)量，而且計(jì)算時(shí)電阻的取值以實(shí)際測(cè)量值為準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表如下RL()Vo(V)IoL(mA)實(shí)驗(yàn)后可以繪制Vo 與IoL的關(guān)系圖像，二者的比值應(yīng)該是常數(shù)，該常數(shù)就是=5V 時(shí)的導(dǎo)通電阻 4. CMOS與非門(mén)CD4011的傳輸延遲時(shí)間,測(cè)試電路如下該實(shí)驗(yàn)的輸入Vi是頻率為20kHz的方波信號(hào)，記錄輸入，輸出波形和傳輸延遲時(shí)間，*注意事項(xiàng)：要注意傳輸延遲時(shí)間的定義，是以輸入，輸出的幅值的一半對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算的數(shù)據(jù)記錄(ns)(ns)5. 觀察CMOS與非門(mén)CD4011的動(dòng)態(tài)功耗測(cè)試電路如下輸入信號(hào)為100Hz，0-5V的三角波，取樣電阻是用來(lái)將電流轉(zhuǎn)換為電壓，以觀察瞬時(shí)到導(dǎo)通電流的變化情況電阻R的取值范圍的確定：得到R上的瞬時(shí)電壓變化曲線后，可以從圖上讀出以及輸入輸出噪聲容限等數(shù)據(jù)三 選做任務(wù)1. CMOS與非門(mén)74HCOO的噪聲容限測(cè)試方法和步驟都與任務(wù)一相同，得到曲線后可以將兩組曲線進(jìn)行對(duì)比數(shù)據(jù)記錄表格如下閾值電壓輸入噪聲容限輸出噪聲容限2. 測(cè)量TTL與非門(mén)74LS00的輸入端負(fù)載特性測(cè)試電路如下由于是TTL電路，因此工作電壓選擇5V。 設(shè)計(jì)改變電阻Rp,記錄Vi 與Vo 變化的幾組典型數(shù)據(jù)，表格設(shè)計(jì)如下由TTL電路的參數(shù)計(jì)算可以得到，在Rp大于2K時(shí)，輸入基本就被鎖定在了1.4V，因此在2k之前