数字电路 实验讲义
传媒技术学院 2013年4月
中国传媒大学南广学院传媒技术学院
实验一 门电路电参数的测试
一、 实验目的：
1、学习数字万用表、双踪示波器、信号发生器、DJ-SD1数字电路实验箱的使用方法；
2、掌握TTL的门电路的主要参数及其测试方法；（74LS00） 3、了解集电极开路OC门（74LS07）、三态输出门TSL（74LS125）的主要特性和使用方法。
4、学会使用数字表逻辑档检测TTL门电路好坏的方法。
二、实验原理：
1、 TTL门电路
在数字电路设计中，通常要用到一些门电路，而门电路的特性参数的好坏，在很大程度上影响整个电路工作的可靠性。
通常参数按时间特性分两种：静态参数和动态参数。静态参数指电路处于稳定的逻辑状态下测得的参数，而动态参数则指逻辑状态转换过程中与时间有关的参数。
本实验中选用TTL 74LS00二输入端四与非门进行参数的实验测试，以掌握门电路的主要参数的意义和测试方法。
TTL 74LS00集成电路引脚排列图如图1-1所示。
图1-1 74LS00集成电路引脚排列图
TTL与非门的主要参数有： （1）、空载导通功耗Pon和空载截止功耗Poff： 空载导通功耗Pon是指输入端全为高电平、输出为低电平且不接负载时的功率损耗。
Pon=VCC·ICCL
空载截止功耗Poff是指输入端至少有一个为低电平、输出为高电平且不接负载时的功率损耗。
Poff=VCC·ICCH 以上两式中：
VCC——电源电压（+5V）；
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ICCL——空载导通电源电流；（输出为低电平且不接负载时的电源电流） ICCH——空载截止电源电流。（输出为高电平且不接负载时的电源电流）
空载导通功耗Pon和空载截止功耗Poff的测试电路如图1-2所示。
集成块74LS00的管脚号
图1-2 空载导通功耗Pon和空载截止功耗Poff的测试电路
（2）、输入短路电流IIS：
输入短路电流IIS又称低电平输入电流IIL(IIS即IIL)是指一个输入端接地，其他输入端悬空时，流过该接地输入端的电流。输入短路电流IIS的测试电路如图1-3所示。
图1-3 输入短路电流IIS的测试电路
（3）、输出高电平VOH:
输出高电平VOH是指输出不接负载，当有—输入端为低电平时的电路输出电压值。测试电路如图1-4所示。
（4）、输出低电平VOL:
输出低电平VOL是指所有输入端均接高电平时的输出电压值。测试电路如图
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1-4所示。
图1-4 输出高电平VOH和输出低电平VOL的测试电路
（5）、电压传输特性曲线、开门电平Von和关门电平Voff:
电压传输特性曲线如图1-5所示，是关于输入电压与输出电压（Vi-Vo）的关系曲线。使输出电压VO刚刚达到低电平VOL时的最低输入电压Vi称为开门电平Von ，使输出电压VO刚刚达到高电平VOH时的最高输入电压Vi称为关门电平VOFF。 电压传输特性测试电路如图1-6所示。
图1-5 电压传输特性曲线 图1-6 电压传输特性测试电路 （6）、扇出系数NO：
电路正常工作时，能带动的同型号门的数目称为扇出系数NO。扇出系数NO的测试电路如图1-7所示。
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图1-7 扇出系数NO的测试电路
2、TTL集电极开路门(OC)与三态输出门
在数字系统中，有时需要把两个或两个以上集成逻辑门的输出端直接并接在一起完成一定的逻辑功能。对于普通的TTL门电路，由于输出级采用了推拉式输出电路，无论输出是高电平或是低电平，输出阻抗都很低。因此，通常不允许将它们的输出端并接在一起使用。
集电极开路和三态门是两种特殊的TTL门电路，它们允许把输出端直接并接在一起使用。
（1）、集电极开路门(OC)（74LS07） 74LS07管脚图，如图1-8。
图1-8 74LS07集成电路引脚排列图
OC门的应用主要有以下三个方面（如图1-9）：
① 利用电路的“线与”特性方便的完成某些特定的逻辑功能。
② 实现多路信息采集，使两路以上的信息共用一个传输通道（总线）。 ③ 实现逻辑电平的转换，以驱动数码管、继电器、MOS器件等多种数字集成电路。
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