實驗三常用數(shù)字邏輯門輸入輸出特性測試一、實驗?zāi)康?/p>

1．掌握CMOS和TTL集成門的邏輯功能和主要參數(shù)的測試方法

2．掌握CMOS和TTL器件的使用規(guī)則二、實驗原理．?dāng)?shù)字邏輯門的邏輯電平。數(shù)字邏輯門的輸出高低電平不是一個值，而是一個范圍。數(shù)字邏輯門輸入高低電平與輸出高低電平的電壓范圍不同，即它的輸入信號允許一定的容差，稱為噪聲容限。

門的輸出電壓VO

隨輸入電壓Vi

而變化的曲線VO＝f(Vi)

稱為門的電壓傳輸特性。

當(dāng)負(fù)載電路所需驅(qū)動電流增大時，輸出特性就不像理論值那樣理想了，邏輯門的輸出電壓值與規(guī)定值之間有較明顯的差異。當(dāng)負(fù)載電路所需驅(qū)動電流過大時，邏輯門的輸出電壓值就會落在邏輯電平未定義區(qū)域。造成電路工作不正常。VTH=VDD/25V電源下CMOS非門電壓傳輸特性VOUTVIN5.01.53.55.0VTH影響TTL門電路工作速度的主要因素是電路內(nèi)部管子的開關(guān)特性、電路結(jié)構(gòu)及內(nèi)部的各電阻阻數(shù)值。電阻數(shù)值越大，工作速度越低。管子的開關(guān)時間越長，門的工作速度越低。影響CMOS電路工作速度的主要因素在于電路的外部，即負(fù)載電容CL。CL是主要影響器件工作速度的原因，由CL所決定的影響CMOS門的傳輸延時約為幾十納秒。五、實驗任務(wù)1．反相器電壓傳輸特性的測試1）用示波器實測電源電壓VDD【測試提示】： 用數(shù)字示波器測試直流信號電壓值時，應(yīng)選擇參數(shù)平均值（Vavg），而不是峰峰值（Vpp）或幅值（Vamp），否則測到的只是直流的紋波。 示波器垂直因數(shù)不宜過大或過小。垂直因數(shù)過大可能影響測試精度，垂直因數(shù)過小當(dāng)電壓值變化時波形容易超出屏幕顯示范圍，不便觀察。一般設(shè)置為（1V—2V）/div較為適宜。1．反相器電壓傳輸特性的測試

2）采用逐點測試法，即調(diào)節(jié)RW，使Vi從VO向高電平變化，用示波器逐點測得Vi及VO，記入表3.3.2中，然后繪成曲線。實測電路連接方式電位器

實測時，由于電源的影響以及每個具體器件的具體參數(shù)可能有差異，需對表格調(diào)整。當(dāng)輸出顯著變化時，兩個輸入之間的間隔電壓應(yīng)設(shè)置較小，間隔0.25V或者更小。輸入輸出2.負(fù)載變化對輸出的影響測試。1）輸出為高電平時按圖3.3.6連接電路，輸入低電平，調(diào)節(jié)電位器RW從大到小得到任選5個r不同的電阻值(阻值不需記錄)，對應(yīng)不同阻值測輸出數(shù)據(jù)填入下表并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。R1R2R3R4R5實測電路連接方式

調(diào)節(jié)10k電位器，使其中心抽頭和左端之間的電阻約為300Ω，將它和100k電阻串聯(lián)作為負(fù)載電阻。10k電位器100k電位器3.負(fù)載電容對輸出的影響測試按圖3.3.7連接電路，輸入加入1KHzTTL信號，測試輸出波形的上升時間（trise）。在輸出和地之間加入0.01μ電容，測試此時輸出波形的