和非门参数测试和组合逻辑电路设计ppt课件

课程简介,一、课程性质：设计性实验课 验证型 设计型 综合型 教材：电子技术基础实验（第三版）陈大钦主编；高等教育出版社；2008.6 二、开课方式：开放式教学 教学内容开放、 元器件开放、实验室和仪器开放 学生需自备面包板（三条）及工具：剪刀（剥线钳）、镊子、一字螺丝刀。,课程简介,理论与实践相结合（配合模电、数电课程） 以学生独立操作为主，教师进行必要的讲解、辅导； 以培养工程实践能力为主，重视基本实验技能和综合应用能力的培养。,三、课程特点：,课程简介,四、课程目标：,能正确使用常用仪器 掌握电子电路的基本测试技术 能正确处理实验数据、进行误差分析、写出实验报告 具有独立分析、寻找和排除实验故障的能力!,课程简介,五、教学时数：32+32（课内：课外=1:1） 学生需要另外预约实验时间：7个单元。可登陆电信系开放实验管理系统进行预约。 实验预约系统地址： 学生预约实验须知：,课程简介, 开放预约实验负责人：徐永健老师。他的联系方式：xuyj;13971270249 元件领用地点：南一楼中221室。 联系电话：87543330-6。 六、成绩评定 平时成绩：占30% 电路设计、安装、测试成绩（以验收记录为准）,课程简介,实验报告成绩（规范化、内容、实验结果、分析结论等） 出勤率（1/3实验未做的，不准考试） 实验操作考试：占20% （开卷） 现场电路安装、测试、实验报告。 期末笔试：占30%（闭卷） 实验原理、仪器使用、测试方法、小型电路设计等。 综合性实验项目：占20%,课程简介,七、实验内容安排 与非门参数测试与组合逻辑电路设计（第11周） 集成触发器（第12周） ISP器件的设计与应用（第14、15周） 计数、译码、显示与简易数字钟（第16、17周） 赛课结合班内初赛测试与展示环节（第1418周） 操作考试、笔试(闭卷)（第19周）,与非门参数测试与组合逻辑电路设计,一、逻辑门电路的主要参数及使用规则,二、实验目的,三、实验内容,四、实验的具体要求,五、实验注意事项,六、实验报告要求,一、逻辑门电路的主要参数及使用规则,TTL与非门电路的主要参数 TTL器件的使用规则 CMOS与非门电路的主要参数 CMOS器件的使用规则,TTL与非门电路的主要参数,静态功耗PD: PD 50 mW,输出高电平VOH : VOH 3.5 V，为逻辑1,输出低电平VOL : VOL 0.4 V，为逻辑0,扇出系数NO : NO 8,NO = IOL/IIS,平均传输延迟时间tpd :,直流噪声容限VNH和VNL :,tpd= (tPLH+tPHL)/2,tpd的数值很小，一般为几纳秒至几十纳秒。,指输入端所允许的输入电压变化的极限范围。,VNH= VSH VON,VNL= VOFFVSL,TTL与非门电路的主要参数,TTL器件的使用规则,电源电压+VCC: 只允许在+5V10%范围内，超过该范围可能会损坏器件或使逻辑功能混乱。,电源滤波 TTL器件的高速切换，会产生电流跳变，其幅度约4mA5mA。该电流在公共走线上的压降会引起噪声干扰，因此，要尽量缩短地线以减小干扰。可在电源端并接1个100F的电容作为低频滤波及1个0.01F0.1F的电容作为高频滤波。,输出端的连接 不允许输出端直接接+5V或接地。除OC门和三态(TS)门外，其它门电路的输出端不允许并联使用，否则，会引起逻辑混乱或损坏器件。,输入端的连接 输入端串入1只1k10k电阻与电源连接或直接接电源电压+VCC来获得高电平输入。直接接地为低电平输入。,或门、或非门等TTL电路的多余的输入端不能悬空，只能接地；,与门、与非门等TTL电路的多余输入端可以悬空(相当于接高电平)，但易受到外界干扰，可将它们接+VCC或与其它输入端并联使用，输入端并联时，从信号获取的电流将增加。,TTL器件的使用规则,电源电压+VDD: +VDD一般在+5V+15V范围内均可正常工作，并允许波动10%。,静态功耗PD : 约在微瓦量级。,输出高电平VOH : VOHVDD 0.5V为逻辑1。,输出低电平VOL:VOLVSS+0.5V为逻辑0(VSS=0V)。,CMOS与非门电路的主要参数,CMOS器件的使用规则,电源电压+VDD:电源电压不能接反，规定+VDD接电源正极，VSS接电源负极(通常接地)。,输出端的连接：输出端不允许直接接+VDD或地，除三态门外，不允许两个器件的输出端连接使用。,输入端的连接：输入信号Vi应为VSSViVDD，超出该范围会损坏器件内部的保护二极管或绝缘栅极，可在输入端串接一只限流电阻(10100 ) k ；,多余的输入端不能悬空，应按逻辑要求直接接+VDD或VSS(地)。,二、实验目的,学会使用TTL逻辑电路芯片； 掌握组合逻辑电路的功能测试方法； 学会简单组合电路的设计方法。,三、实验内容,测量TTL与非门输出高、低电平;（图5.16.1、图5.16.2） 测量门传输延迟时间；（图5.16.5 ） 测量TTL与非门电压传输特性; （图5.16.7 ） 4. 设计并组装一个“大小比较器”，测试其逻辑功能（静态、动态） 。,1. 测量TTL与非门输出高、低电平,四、实验的具体要求,分别测量图a、b、c、d、e五种情况下Y的电压值，其结果说明了什么？,测试电路-图5.16.5 测试方法-光标测量法,四、实验的具体要求,2. 测量门传输延迟时间,示波器光标测量法,示波器光标测量法,示波器光标测量法,示波器光标测量法,3. 测量TTL与非门电压传输特性（图5.16.7 ）,在示波器上用X-Y显示方式观察曲线，并用坐标纸描绘出特性曲线，在曲线上标出VOH、VOL、VON、VOFF，计算VNH、VNL 。,顺时针调节信号发生器面板上的OFFSET旋钮，使之输出正三角波。,四、实验的具体要求,测试要点：,首先：观察CH1、CH2波形 （耦合方式为直流）；,然后：按“display”，菜单中选“格式”：“YT”“XY” ；,确定坐标原点；,在特性曲线上标出所有参数 。,测量TTL与非门电压传输特性,4. 设计并组装一个能判断一位二进制数A与B大小的“大小比较器”，测试其功能,实验报告中，要有设计过程; 画出逻辑电路图（应标上管脚号）; 静态测试：结果记入表5.16.1; 动态测试：A为1kHz 正方波,B=1,记录输出波形。 问题：只有2片74LS00，能否实现？,四、实验的具体要求,五、实验注意事项,1电源（5V） 核对无误，再接入！ 2输出端不能短路、线与； 3多余输入端处理方法： TTL与非门、与门：并联、接+5V 、悬空 TTL或非门、或门：并联、接地、悬空 CMOS电路的任何输入端均不能悬空！,芯片管脚图,1.记录实验所测得TTL与非门的主要参数； 2.绘制TTL与非门的传输特性曲线，标出有关参数，算出噪声容限； 3.写出比较器的设计过程，画出逻辑电路图，记录测试结果； 4. 记录实验过程中出现的故障或不正常现象，分析原因，说明解决的办法和过程； 5.思考题： P135-136- 12 如何将与非门作为非门使用？ TTL或非门（或门）不用的输入端应如何处理？,六、实验报告要求,下次实验,集成触发器及其应用电路设计（实验十九）,验证JK触发器的逻辑功能 设计并完成框图如P149图5196 所示的同步模4可逆计数器,