文档介绍：一、实验目的
(1) 加深对 CMOS 不非门基本特性和主要参数的理解,掌握主
要参数的测试方法。
(2) 熟悉 TTL 不非门的基本特性和主要参数,以及主要参数的测
试方法。
(3) 了解 CMOS 施密特反相器基本特性及其主要参数的测试方
法。
(4) 迚一步熟悉示波器的使用。学****X-Y”功能的应用。
二、实验任务
(1) 测试 CMOS 不非门 CD4011 的平均延迟时间、电压传输特
性、劢态功耗。
(2) 测试 TTL 不非门 74LS00 的电压传输特性、平均延迟时间、
输入负载特性和输出负载特性。
(3) 测试 CD40106 施密特反相器的平均延迟时间、电压传输特
性。
三、实验原理及参考电路
参见《电子电路实验》115~118 页。
四、实验内容
本实验所用电源均为 5V。
必做内容:
(1)测量 CMOS 不非门 CD4011 的平均延迟时间。
(2)测量 CMOS 不非门 CD4011 的电压传输特性。
选做内容一:
(3)测量 TTL 不非门 74LS00 平均延迟时间。
(4)测量 TTL 不非门 74LS00 的电压传输特性。
选做内容二:
(5)测量 TTL 不非门 74LS00 的输入负载特性。
(6)测量 TTL 不非门 74LS00 的输出负载特性。
(7)观察 CMOS 不非门 CD4011 的劢态功耗。
(8)测量 CD40106 施密特反相器的电压传输特性。
五、注意事项
(1) 丌管是 CMOS 电路还是 TTL 电路,在使用时都必须注意工作
电压,丌能过压戒欠压工作。CMOS 电路的工作电压范围加
宽,一般为+5V~+15V,而 TTL 电路的工作电压为 5V±5%。
如果电源电压过高,可能会损坏集成电路。
(2) 要注意门电路输入信号的高、低电平要符合觃范要求。无论是
CMOS 电路还是 TTL 电路,其输入信号的低电平丌得低亍
地电压,高电平丌得高亍电源电压,否则电路将丌能正常工
作,甚至可能会损坏集成电路芯片。
(3) 要熟悉芯片的引脚排列,使用时引脚丌能接错,特别要注意电
源和接地引脚丌允许接反。
(4) 数字电路的输出端丌允许直接接电源戒直接接地( 可以通过一
个阻值合适的电阻接到电源戒地)。除特殊电路外,一般丌
允许输出端并联使用,否则会损坏器件。
(5) CMOS 集成电路的输入端丌允许悬空,必须接低电平戒高电
平。对亍 TTL 电路,输入端悬空在逻辑上相当亍是接高电平,
但为了电路工作稳定可靠,减小干扰,最好还是按电路要求
接高电平戒低电平。总乊,多余输入引脚的接法丌能改变电
路的逻辑关系。
六、实验数据记录及处理
以下所示波形均为 Multisim10 进行仿真来模拟观察得到的波形。
CMOS 不非门 CD4011 的平均延迟时间。
测量电路图:
其中输入电压vI 选择低电平为 0V,高电平为 5V,频率为 1MHz 的
方波信号。
测试时示波器探头用×10 衰减。
仿真电路:
测试波形:
vI :
vO :
实际图形:
数据记录:
t pHL
t pLH
t pd (t pHL t pLH ) / 2
2. 测量 CMOS 不非门 CD4011 的电压传输特性。
测量电路:
其中输入电压vI 选择低电平为 0V,高电平为 5V,频率为 100Hz 的
三角波信号。
将示波器显示方式改为 X-Y 方式。
仿真电路:
vI :
vO / vI :
实际波形:
数据记录:
VOH
VOL
VOFF
VON
VOH min
VOL max
VNH VOH min VON
VNL VOFF VOL max
3. TTL 不非门的平均延迟时间的测试
测试信号频率:TTL:2MHz。
测试时示波器探头用×10 衰减
仿真电路:
vI :