三态门和 OC 门的应用
一、实验目的:
通过对三态门和 OC门测试,一方面巩固万用表和示波器的操作,另一方面加深对门电路的逻辑功
能认识和探索它们的实际应用。 二、实验内容:
1.静态测试三态门的逻辑功能与参数的关系
2.动态测试三态门的逻辑功能。完整记录波形图。 3.静态测试OC 门的逻辑功能,总结电阻的 R 作用。 4.用多个三态门构造一个传输门。
5.用两个 OC 门构造一个门控器,正半周输出 100KHz 的脉冲,负半周输出 500KHz 的脉冲。
三、实验步骤: 1.三态门 74LS125 的静态测试:用万用表测量三态门的输入输出电压。列表记录测量结果。
G logic 0 0 1 1 V(V) 0 0 3.99 3.99 logic 1 0 1 0 A V(V) 3.99 0 3.99 0 logic 1 0 高阻 高阻 Y V(V) 3.59 0.083 2.47 2.47
2.测试两输入 OC 与非门 74LS03 的逻辑功能。说明 OC 门输出端接上拉电阻 R 的作用。分析 R 值过大或过小,对输出产生的影响。
(1)
A logic 0 0 1 1 B logic 0 1 0 1 Y logic 高阻 0 高阻 0 V(V) 2.47 0.14 2.47 0.15 (2)
上拉电阻:2.5kΩ到7.03kΩ
3.三态门 74LS125 的动态测试:给三态门输入端加脉冲信号,用示波器观测输入输出波形。完整记录波形。
测试电路:
输入 输出 周期(us) 400 400 峰峰值(V) 4 4 占空比(%) 50 75
李萨如合成(X-Y)结果:
7.用两个 OC 门组成一个门控开关,控制信号用 100KHz 脉冲信号,控制信号的正半周显示 500KHz,负半周显示 1MHz 的脉冲信号。
设计电路的原理图:
利用QUARTUSⅡ功能模拟电路:(因为软件中没有74125元件,所以用7400代替其逻辑)
波形模拟:
实际外部电路连接:
实验得到的波形图:
信号源:实验箱上的200KHz和1MHz,信号发生器100KHz 波形数据: 输入 输出 周期(us) 10.4 10.4 峰峰值(v) 4 2.8 占空比(%) 50 50
四、实验中遇到的问题
1、第一次做出第7题时,遇到很多麻烦,首先是自己给自己找了麻烦,把原理图画成了这个样子:
后来发现下面的或门被上面的非门屏蔽掉了(或者说写出方程后,这一项就可以约掉)。
2、第一次电路测出的波形如图:
可以看出输出的波形竟然是尖波,而且受到干扰
最后的问题一直没有解决,之前测量上拉电阻的范围在2.5kΩ到7.03kΩ之间 但是做最后一个实验的时候,选择4.7kΩ的电阻做出的图象如上图,于是换了较小的电阻,换成1kΩ时,效果明显好转,后来换成了470Ω的电阻,就得到了如下的图象。不知道为什么在高频电压下,如此小的上拉电阻竟然也会出现合理的逻辑输出。