数电门电路组合逻辑
实验报告
一、实验目的
（1）掌握TTL和CMOS器件的静态特性和动态特性测量方法及这些特性对数字系统设计的影响；
（2）掌握通过数字器件手册查看器件静态和动态特性参数； （3）掌握不同结构的数字器件之间的互连； （4）掌握OC门和三态门的特性和使用方法； （5）加深示波器测量技术的训练；
（6）掌握小规模组合逻辑的工程设计方法；
（7）了解竞争和冒险的产生原因，消除方法，掌握用示波器和逻辑分析捕捉毛刺的方法。
二、实验仪器
仪器名称 实验箱 直流稳压器 型号 YB3262型 DF1701S型 数字合成函数/任意波信号发生器/计数器 数字示波器 数字万用表 芯片 F05A型 TDS1001型 UT803型 74HC01、74LS244、74HC00、74HC04 三、实验原理
实验原理见教材第2章。
预习思考题如下：
1、下图中的两个电路在实际工程中经常用到，其中反相器为74LS04，电路中的电阻起到了保证输出电平的作用。分析电路原理，并根据器件的直流特性计算电阻值的取值范围。
5 VR211II1I211I2R1II1N个...1N个1...（b）（a）
答：①电路(a)使用条件是驱动门电路固定输出为低电平
当V?VOL时，如果有N个负载门且N?20，将使NIILmax?IOLmax，而I?IOLmax将使VOL?VOLmax，所以需如图（a）所示接下拉电阻R。
I2R?VOLmax?NIILmax?IOLmax?R?VOLmaxN?30VOLmax0.5VR???125?NIILmax?IOLmax?0.4N?8?mA
②电路(b)使用条件是驱动门电路固定输出为高电平
当V?VOH时，如果有N个负载门且N?20，将使NIIHmax?IOHmax，而I?IOHmax将使VOH?VOHmin，所以需如图（b）所示接上拉电阻R。
5V?I2R?VOHmin5V??NIIHmax?IOHmax?R?VOHminN?305V?VOHmin?5?2.7?VR???11.5k?NIIHmax?IOHmax?0.02N?0.4?mA
2、下图中的电阻起到了限制前一级输出电流的作用，根据器件的直流特性计算电阻值的取值范围。
1IRI’174LS0474LS0474LS04...1N个
答：R的作用是限制驱动电流，驱动电流长时间超出手册上规定的正常数据，易引起器件性能不稳定。
① 当V?VOH时，要求I?IOHmax，即I?VOHmin?VIHmin?IOHmax，可得
RR?VOHmin?VIHmin2.7V?2V??1.75k?
IOHmax0.4mA② 当V?VOL时，要求I??IOLmax，即I??VILmax?VOLmax?IOLmax，可得
RR?VILmax?VOLmax0.8V?0.5V??375?
IOLmax8mA 故R?1.75k?
3、图2.4.1 用上拉电阻抬高输出电平中，R的取值必须根据器件的静态直流特性来计算，试计算R的取值范围。
5 VRII1I2'15 V11740474LS04II'2400774HC04
图2.4.1 用上拉电阻抬高输出电平
答：由于74或74LS TTL的VOHmin值小于4000/74HC的VIHmin值，所以在TTL输出端和VCC之间接一个上拉电阻，以提高TTL的输出高电平。
① 当V?VOH时，各支路电流分别为I、I1和I2。
74HC04??3.5V，即 要求V?VIHmin?4007、5V?IR?3.5V
74HC04??0.1uA，可得 而I?IIHmax?4007、R?5V?3.5V?15M?
0.1uA''② 当V?VOL时，各支路电流分别为I、I1和I2。
''要求I1?I?I2?IOLmax，即
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