门电路逻辑功能测试与逻辑变换
实验报告
一、实验内容
1、使用数字电路实验箱。
2 、静态和动态测试与非门74LS00 的逻辑功能。 （动态测量与非门 逻辑功能提供的脉冲信号频率 f=1KHz~1MHz ）
3 、测试与非门74LS00 的基本参数。与非门的基本参数有输出高电
平UOH 、输出低电平UOL 、输入高电平电流IIH 、输入低电平电流IIL 、平均传输时间Tp （ 利用 5MHz 的脉冲信号测量 ）、开门电平Uon 和关门电平Uoff （ 利用示波器 XY 模式测量 ）。
4 、逻辑变换：用4 个两输入与非门组成1 个两输入异或门
二、实验原理
1、74LS00的原理 引脚图：
功能表如图：
即有0出1，全1出0;
2、测试门电路逻辑功能的两种方法
静态测试法：给门电路输入端加固定高、低电平，用万用表、发光二极管等测输出电 平
动态测试法：给门电路输入端加一串脉冲信号，用示波器观测输入波形与输出波形的关系 3、与非门74LS00 的基本参数
（1）输出高电平VOH和输出低电平VOL
VOH是指与非门一个以上的输入端接低电平或接地时，输出电压的大小。此时门电路 处于截止状态。如输出空载，VOH必须大于标准高电平(VSH＝2.4V)，一般在3.6V左 右。当输出端接有拉电流负载时，VOH将降低。
VOL是指与非门的所有输人端均接高电平时，输出电压的大小。此时门电路处于导 通状态。如输出空载，VOL必须低于标准低电平(VSL＝0.4V)，约为0.1V左右。接有 灌电流负载时，VOL将上升 （2）低电平输入电流IIL
IIL是指当一个输入端接地，而其他输入端悬空时，输入端流向接地端的电流，又称为输入短路电流。IIL的大小关系到前一级门电路能带动负载的个数。 (3)高电平输入电流IIH
IIH是指当一个输入端接高电平，而其他输入端接地时，流过接高电平输入端的电流，又称为交叉漏电流。它主要作为前级门输出为高电平时的拉电流。当IIH太大时，就会因为“拉出”电流太大，而使前级门输出高电平降低。 （4）输入开门电平VON和关门电平VOFF
VON是指与非门输出端接额定负载时，使输出处于低电平状态时所允许的最小输入电压。换句话说，为了使与非门处于导通状态，输入电平必须大于VON。 VOFF是指使与非门输出处于高电平状态所允许的最大输人电压。
（5）平均传输延迟时间tp
tp是衡量门电路开关速度的参数，原因是输出电压对输入电压有一定的时间延迟，tp等于导通时间和截止时间的平均值。
由于TTL门电路的延迟时间较小，直接测量时对信号发生器和示波器的性能要求较高，故实验一般采用测量由奇数个与非门组成的环形振荡器的振荡周期T来求得。其工作原理是：假设电路在接通电源后某一瞬间，电路中A点为逻辑“1”，经过三级门的延时后，使A点由原来的逻辑“1”变为逻辑“0”；再经过三级门的延时后，A点电平有重新变为逻辑“1”。电路的其它各点的电平也跟随变化。说明使A点发生一个周期的振荡，必须经过6级门的延迟时间。因此平均传输延迟时间为tp=6/1T
三、实验环境
示波器、数字电路试验箱、74LS00芯片(DH74LS00N)、导线若干
四、实验步骤及结果
1、静态和动态测试与非门74LS00 的逻辑功能 静态测试法：
输入 H L 动态测试法：
输出 L H
由波形图可知，输出与输入相反； 2、与非门74LS00 的基本参数的测量 VOH IIH Von tp
tp测量的波形图
4.2450V 0.27mA 0.35V 7.000ns VOL IIL Voff 0.09703V 0mA 0.02293V
