电子与通信工程实验室 数字电子技术实验讲义 物理
门称为可控反相器。
在门电路的应用中，常用到把它们“封锁”的概念。如果把与非门的任一输入端接地，则该与非门被封锁；如果把或非门的任一输入端接高电平，则该或非门被封锁。 由于TTL电路具有比较高的速度，比较强的抗干扰能力和足够大的输出幅度，在加上带负载能力比较强，因此在工业控制中得到了最广泛的应用，但由于TTL电路的功耗较大，目前还不适合作大规模集成电路。
2、CMOS门电路 CMOS门电路是由NMOS和PMOS管组成，初态功耗也只有毫瓦级，电源电压变化范围大+3V～+18V。它的集成度很高，易制成大规模集成电路。 由于CMOS电路输入阻抗很高，容易接受静电感应而造成极间击穿，形成永久性的损坏，因此，在工艺上除了在电路输入端加保护电路外，使用时应注意以下几点：
（1）器件应在导电容器内存放，器件引线可用金属导线、导电泡沫等将其一并短路。 （2）VDD接电源正极，VSS接电源负极（通常接地），不允许反接。同样在装接电路，拔插集成电路时，必须切断电源，严禁带电操作。
（3）多余输入端不允许悬空，应按逻辑要求处理接电源或地，否则将会使电路的逻辑混乱并损坏器件。
（4）器件的输入信号不允许超出电源电压范围，或者说输入端的电流不得超过10mA。 （5）CMOS电路的电源电压应先接通，再接入信号，否则会破坏输入端的结构，工作结束时，应先断输入信号再切断电源。
（6）输出端所接电容负载不能大于500pF，否则输出级功耗过大而损坏电路。 （7）CMOS电路不能以线与方式进行连接。
另外，CMOS门不使用的输入端，不能闲置呈悬空状态，应根据逻辑功能的不同，采用下列方法处理：
① 对于CMOS与门、与非门，多余端的处理方法有两种：多余端与其它有用的输入端并联使用；将多余输入端接高电平。如图所示。
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② 对于CMOS或非门，多余输入端的处理方法也有两种：多余端与其它有用的输入端并联使用；将多余输入端接地。如图所示。
四、实验步骤
在合适的位置选取一个14P插座，按定位标记插好74LS20集成块 1、空载导通电源电流ICCL和空载截止电源电流ICCH的测试
ICCL ICCh PON = ICCL×VCC Poff = ICCh×VCC 。 2、输出高电平VOH和输出低电平VOH的测试 *3、低电平输入电流IIS的测试 *4、扇出系数N0的测试 VOH VOH IOmax IIS N0= IOmax /IIS 5、电压传输特性的测试
利用电位器调节被测输入电压，逐点测出输出电压Vo ，将结果记入表中，再根据实测数据绘出电压传输特性曲线，从曲线上读出VOH、VOL、VON和VOFF。
VO Vi 6、TTL 与非门的逻辑功能及应用 芯片的引脚号查法是面对芯片有字的正面，从缺口处的下方（左下角），逆时针从1 数起。芯片要能工作，必须接电源和地。本实验所用与非门集成芯片为74LS00 四-二输入与非门，其引脚排列如图
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（1）测试74LS00 四-2 输入与非门的逻辑功能 选中74LS00 一个与非门，将其输入端A 和B 分别接至电平输出器插孔，由电平输出控制开关控制所需电平值，扳动开关给出四种组合输入。将输出端接至发光二极管的输入插孔，并通过发光二极管的亮和灭来观察门的输出状态。
（2）用74LS00 实现下表所示的逻辑函数。写出设计函数式，画出标明引脚的逻辑电路图
输入 A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 输出 Y 0 0 0 1 输入 A B C 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 输出 Y 0 0 1 1 *7、TTL 异或门的逻辑功能及应用
（1）测试74LS86 四-2 输入异或门的逻辑功能 接线如图所示，用开关改变输入变量A、B 的状态，通过发光二极管观测输出端Y 的状态， 将观测结果填
入表中。
（2）用74LS86 设计一个四位二进制取反电路。写出设计函数式，列出功能表，画出标明引脚的逻辑电路图，并通过实验验证之。
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