实验九TTL与非门参数测量课件

一、实验目的 1.了解TTL与非门参数的意义和使用注意事项2.学习TTL非门参数的测量方法 实验九 TTL与非门参数测量1感谢你的观看2019年8月18一、实验目的了解TTL与非门参数的意义和使用注意事项实验九 二、实验原理 2.12.1电压传输特性及干扰能力电压传输特性及干扰能力 电压传输特性如图，主要参数：ViL输入低电压 ViH输入高电平 V0L输出低电平 V0L输出高电平 VOFF关门电平 低电平干扰容限VNL：VNL=VOFF-ViL高电平干扰容限VNH：VNH=VIh-VON门限电平VT：VT=（VON+VOFF）/2实验九 TTL与非门参数测量图电压传输特性VOH 0.9VOH VNL VNH V0L 0 ViL VOFF VT VON ViH 2感谢你的观看2019年8月18二、实验原理 2.1电压传输特性及干扰能力 实验九 TTL实验原理 2.2.空载功耗空载功耗空载功耗：与非门不接外部负载时，电源电流与电源电压E0的乘积静态功耗：输入端全开路和全短路时的功耗PON和POFF，前者为空载导通功率，后者为空载截止功率实验九 TTL与非门参数测量mA EC 图 RON的测试电路 3感谢你的观看2019年8月18实验原理 2.空载功耗实验九 TTL与非门参数测量mA实验原理 2.2.输入短路电流（输入短路电流（isis）输入短路电流：与非门的一个输入端接地，其余输入端接高电平或开路时，流向接地端的电流主要影响：该电流对前级电路是灌电流负载，其大小将直接影响前级电路的工作状态实验九 TTL与非门参数测量mA EC 图Iis的测试电路4感谢你的观看2019年8月18实验原理 2.输入短路电流（is）实验九 TTL与非实验原理 2.2.输入交叉漏电流（输入交叉漏电流（iHiH）交叉漏电流交叉漏电流：指与非门的一个输入端接高电平，其余输入端接地时，流入高电平输入端的电流主要影响：实际电路中，iH对前级电路为拉电流负载 实验九 TTL与非门参数测量mA EC 图IiH的测试电路5感谢你的观看2019年8月18实验原理 2.输入交叉漏电流（iH）实验九 TTL与非实验原理 2.2.输出低电平输出低电平V VoLoL和输出高电平和输出高电平V VOHOH V0L：指当输入为高电平，输出端接额定灌电流负载（相当于八个与非门的Iis）时与非门的输出电压值VOH：指当输入端为低电平、输出端接额定拉电流负载（相当于八个与非门的IiH时，与非门的输出电压值）测试电路如图（IL=8Iis），R=1K，为测试方便，输入端也可开路实验九 TTL与非门参数测量mA EC R图VOL的测试电路 6感谢你的观看2019年8月18实验原理 2.输出低电平VoL和输出高电平VOH 实验九 实验原理 2.2.扇出系数扇出系数NcNc Nc：表示驱动同类门的数目测试电路如图（参数同上）测试方法：调节RL，使VOL=0.35V，测量IL值，Nc=IL/Iis，通常对典型电路NC8实验九 TTL与非门参数测量mA EC R图扇出系数测试电路 7感谢你的观看2019年8月18实验原理 2.扇出系数Nc 实验九 TTL与非门参数测量实验原理 2.7 2.7 平均传输延迟时间平均传输延迟时间t tpdpd 传输延迟时间：指与非门的输出信号的延时如图trd为导通延迟时间，tfd为截止延迟时间trd和tfd的平均值称为与非门的平均延迟时间：tpd=(trd+tfd)/2实验九 TTL与非门参数测量 50%VL VO 图延迟时间示意图 trd tfd 8感谢你的观看2019年8月18实验原理 2.7 平均传输延迟时间tpd 实验九 TTL与非三、实验内容.1 验证与非门的逻辑功能（1）各门的输入端全部悬浮，用万用表测各输出端（对地）电压。(2)分别将每个门的输入端接地，用同样方法测与非门的各个输出端，此时，其输出应为高电平。实验九 TTL与非门参数测量9感谢你的观看2019年8月18三、实验内容.1 验证与非门的逻辑功能 实验九 TTL与实验内容.1 验证与非门的逻辑功能（续）（3）主要测量参数 空载功耗PON和POFF 输入短路电流Iis 交叉漏电流IiH 扇出系数Nc 实验九 TTL与非门参数测量10感谢你的观看2019年8月18实验内容.1 验证与非门的逻辑功能（续）实验九 TTL实验内容.2 测量与非门的平均传输 延迟时间tpd（1）矩形波产生：利用门电路的延迟效应，用三级与非门组成环形振荡器环形振荡器电路见左上图，振荡波形见左下图，由图可知，T=6tpd实验九 TTL与非门参数测量 a b c d tpd T=6tpd 11感谢你的观看2019年8月18实验内容.2 测量与非门的平均传输 延迟时间tpd实验九实验内容74LS163功能表(X表示不定状态)实验九 TTL与非门参数测量Cy=TQAQBQCQD12感谢你的观看2019年8月18实验内容74LS163功能表(X表示不定状态)实验九 TT实验内容.2 测量与非门的平均传输延迟时间tpd（续）（2）信号分频：选用4位同步式二进制计数器（74LS161或74LS163）作为分频计数外部引线排列如图 说明：Cr复位（清除）端；CP时钟输入端；A、B、C、D数据输入端；P，T预置位置入端；QA、QB、QC、QD数据输出端；Cy进位输出端；Vcc电源（5V）端；GND接地端。实验九 TTL与非门参数测量 Vcc Cy QA QB QC QD T LD Cr Cp A B C D P GND 图 74LS163外引线排列（顶视）13感谢你的观看2019年8月18实验内容.2 测量与非门的平均传输延迟时间tpd（续）实验实验内容.2 测量与非门的平均传输延迟时间tpd（续）（3）输出波形：用双踪示波器分别观测CP，QA，QB，QC，QD和Cy各端波形画出Cp QAQD和Cy的时序波形图用QD的输出脉冲参数计算tpd值 实验九 TTL与非门参数测量14感谢你的观看2019年8月18实验内容.2 测量与非门的平均传输延迟时间tpd（续）实验四、实验报告要求1.实验数据空载功耗PON和POFF 输入短路电流is 交叉漏电流iH 扇出系数Nc 画出Cp、QAQD和Cy的时序波形图用QD的输出脉冲参数计算tpd值实验九 TTL与非门参数测量15感谢你的观看2019年8月18四、实验报告要求实验数据实验九 TTL与非门参数测量15感谢