TTL门电路参数测试实验

TTL门电路参数测试实验
一、实验目的
1. 掌握TTL集成与非门的主要性能参数及测试方法。
2. 掌握TTL器件的使用规则。
3. 熟悉数字电路测试中常用电子仪器的使用方法。

二、实验原理
本实验采用二输入四与非门74LS00（它的顶视图见附录），即一块集成块内含有四个相互独立的与非门，每个与非门有两个输入端。其逻辑框图如下：
 
图1-1  74LS00的逻辑图            图1-2  Iis的测试电路图
TTL集成与非门的主要参数有输出高电平VOH、输出低电平VOL、扇出系数N0、电压传输特性和平均传输延迟时间tpd等。
（1）TTL门电路的输出高电平VOH
VOH是与非门有一个或多个输入端接地或接低电平时的输出电压值，此时与非工作管处于截止状态。空载时，VOH的典型值为3.4~3.6V，接有拉电流负载时，VOH下降。
（2）TTL门电路的输出低电平VOL
VOL是与非门所有输入端都接高电平时的输出电压值，此时与非工作管处于饱和导通状态。空载时，它的典型值约为0.2V，接有灌电流负载时，VOL将上升。
（3）TTL门电路的输入短路电流Iis
它是指当被测输入端接地，其余端悬空，输出端空载时，由被测输入端输出的电流值，测试电路图如图1-2。
 （4）TTL门电路的扇出系数N0
扇出系数N0指门电路能驱动同类门的个数，它是衡量门电路负载能力的一个参数，TTL集成与非门有两种不同性质的负载，即灌电流负载和拉电流负载。因此，它有两种扇出系数，即低电平扇出系数N0L和高电平扇出系数N0H。通常有IiHN0L，故常以N0L作为门的扇出系数。
N0L的测试电路如图1-3所示，门的输入端全部悬空，输出端接灌电流负载RL，调节RL使IOL增大，VOL随之增高，当VOL达到VOlm（手册中规定低电平规范值为0.4V）时的IOL就是允许灌入的最大负载电流，则
N0L＝IOL÷Iis，通常N0L>8
（5）TTL门电路的电压传输特性
门的输出电压Vo随输入电压Vi而变化的曲线Vo=f（Vi）称为门的电压传输特性，通过它可读得门电路的一些重要参数，如输出高电平VOH、输出低电平VOL、关门电平Voff、开门电平VON等值。测试电路如图1-4所示，采用逐点测试法，即调节Rw，逐点测得Vi及Vo，然后绘成曲线。