文档介绍：门电路测试(2学时)
各种门电路是门级组合逻辑电路的基本单元,是数字逻辑电路的基础。通过该实验加深对所学集成门电路的理解。
实验目的
熟悉集电极开路(OC)门和3态(TS)门的逻辑功能;
掌握OC门线与功能;
熟悉四总线3态缓冲器74LS126的特性;
了解用TS门构成数字信号通道的方法。
用示波器测量特定脉冲信号的频率和电压。(选做)
实验思路和实验前准备
在设计一个数字电子系统之前,如果需要集成门电路,那么首先要根据系统要求确定集成门电路的类型(如,TTL、CMOS等)和逻辑功能;其次,要根据集成门类型和功能查找元器件手册,确定集成门的型号;最后从实验室领取或在电子市场购买该型号的集成门。
TTL集成门的型号主要以74打头,即74系列,它是国际上通用的标准电路。其品种可分为以下几类:标准系列(74´´)、高速型(74H´´、)、肖特基(Schottly)型(74S´´)、仙童先进肖特基型(74F´´)、低功耗型(74L´´)、低功耗肖特基型(74LS´´)、改进肖特基型(74AS´´)、改进低功耗肖特基型(Advanced Low-Power Schottky Transistor- Transistor Logic,即74ALS´´)。其中74LS系列的平均传输延迟时间与标准74系列相近,但功耗仅为74系列的五分之一,除此之外,74LS系列还具有便于与CMOS电路连接、工作可靠、电源电流瞬变小等优点,故广泛应用。
国产TTL集成电路有T1000、T2000、T3000相T4000四个优选系列。T1000系列相当于国际上54/74通用系列,T2000系列相当于国际上54/74H高速系列,T3000系列相当于国际上54/74S肖符基系列,T4000系列相当于54/74LS低功耗肖持基系列。为了同国外一致,本书主要采用74命名的器件,其中54系列是军用系列。
对于后缀序号(即型号中的´´)相同的TTL集成门,其电特性参数如,功耗PD、传输延时时间tpd 、输出高电平电压VOH、VOL、VIL 、VIH、IIL、IIH、IOH、IOL等有所不同,但其引脚排列与逻辑功能是完全一致的。比如,7400与74LS00的引脚排列与逻辑功能是完全相同的。
74系列靠前面的后缀序号(00~40)一般都是集成门,后缀序号40以后的也有一些器件是集成门,比如, 7455是双4输入与或非门、7486是四2输入异或门、74134是12输入与非门、74136是四异或OC门。
国际上通用的CMOS数字集成电路主要有:美国RCA公司最先开发的CD4000系列、美国莫托洛拉公司(Motorola)开发的MC14500系列(即4500)4000B系列与国际上同序号产品可互换使用。之后发展了民用74高速CMOS系列电路(54系列为军用系列),其逻辑功能及外引线排列与相应的TTL74系列相同,工作速度相当,而功耗却大大降低,该系列常用的有两类:74HC系列和74HCT系列,前者为CMOS电平,74HCT系列为TTL电平,可以与同序号TTL74系列互换使用。
CMOS集成门的型号与TTL类似,后缀序号靠前的多数都是门电路,比如,4000是双3输入或非门加1输入反相器、4001是四2输入或非门、4011是四2输入与非门等。