常用数字逻辑门电路的研究.

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1 常用数字逻辑门电路的研究

2 一、实验目的 1、 熟悉数字电路实验系统及双踪示波器的正确使用方法； 2、 熟悉CMOS各种常用门电路的逻辑符号及逻辑功能；
 一、实验目的  1、 熟悉数字电路实验系统及双踪示波器的正确使用方法； 2、 熟悉CMOS各种常用门电路的逻辑符号及逻辑功能； 3、 测量逻辑门电路的时延参数；

3 4、熟悉三态门和集电极开路门的功能和使用方法；
5、了解“总线”结构的工作原理，掌握用三态门和集电极开路门构成总线的特点和方法。

4 二、实验原理 １、数字电路实验系统及其他仪器的正确使用。

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6 自动识配 显示屏状态栏 水平通道 测试单元：自动测试、游标测试。 显示设置单元 垂直通道 运行控制 触发单元

7 练习

8 ２、几种常用逻辑门的逻辑符号比较示例 标准 非门 与门 或门 与非门 异或门 国标 国外

9 ３、 三态输出门是一种特殊的门电路，它的输出除了具有一般的两种状态，即输出电阻较小的高、低电平状态（低阻态）外，还具有第三种输出状态——高阻状态，又称为禁止态。处于高阻状态时，电路与负载之间相当于开路。

10 1 1 ▽ ▽ EN EN EN EN ▽ ▽ 1 1 74LS125(三态门)引脚图

11 ４、 集电极开路门（OC门）是另一种特殊的门电路，在工作时输出端必须通过外接电阻R和电源相连接，以保证输出电平符合电路要求。而外接电阻R的选择要受到一定的限制。

12 集电极开路门的应用主要有下述三个方面： （1） 实现逻辑电平的转换，以驱动发光二极管、继电器等多种数字集成电路； （2） 实现多路信息采集，使两路以上的信息共用一个传输通道（总线）； （3）利用电路的“线与”特性完成某些特定的逻辑功能。

13 & & & & 74LS03（集电极开路门）引脚图

14 三、实验内容   １、用信号源产生2kHz方波，调整幅度使示波器实测幅度值为4V。画出此波形，再测试2kHz的TTL信号。比较两个波形，得出相应结论。 ２、熟悉CMOS常用门电路，并验证其逻辑功能。

15 对CD4070的逻辑功能进行测试 （1）用逻辑箱观测4070的逻辑功能并完成下表 逻辑开关 指示灯 输 入 输 出 引脚（ ） 引脚 （ ）
输 入 输 出 引脚（ ） 引脚 （ ） 1 =1 CD4070（四异或门）

16 （2）CD4070处于工作状态，并且使4070的1脚接高电平，2脚接频率为2kHz的TTL信号。请用双踪示波器观察4070的2脚和3脚信号。画出这两个波形，标出信号周期，幅度和两信号相位关系。
v t v t

17 ３、利用六反相器CD4069测量逻辑门电路的时延参数。
时延参数包括：上升时间、下降时间、传播延迟等。

18 传播延迟是指从输入信号变化到产生输出信号变化所需要的时间。为了消除上升和下降时间的影响，通常取输入输出转换的中点来确定传输延迟。
将CD4069中的六个非门依次串联连接，在输入端输入250KHz的TTL信号，用双踪示波器观测输入、输出的传输延迟时间tpd的值。 非门传播延迟示意图 VIN VOUT tpHL tpLH

19 １ １ １ １ １ １ CD4069（六反相器）引脚图 输入 输出 测量逻辑门电路的时延参数

20 4、 将74LS125的四个三态门的输出端接在一起，形成总线形式。再将四个三态门电路的输入端分别接上不同的信号，然后将四个三态门的控制端分别依次接上低电平的控制信号，用示波器观察输出端的输出波形，并绘出相应波形。（注意：当一个控制端接上低电平时，其他的控制端必需接到高电平）  实验目的 实验原理 实验内容 注意事项

21 5、集电极开路门的应用  实验目的 实验原理 实验内容 注意事项

22 （1）完成逻辑功能，当外接负载电阻R一定时，令输入A、B、C、D取不同值，将输出结果F的值填入记录表中并写出输出 F的逻辑表达式。
实验目的 实验原理 实验内容 注意事项

23 四、注意事项 若出现故障，可利用逻辑测试笔或示波器进行以下检测： 1、检查电源及各使能端。 2、检查各集成块输入输出是否正常。（一级一级检查到集成块引脚，注意不要造成引脚短路。）

24 五、思考题 1、为什么异或门可用作非门，如何使用？ 2、为什么异或门是可控反相器? 3、为什么CMOS集成门电路多余输入端不能悬空？

25 =1 1 1 1 1 1 1 CD4069（六反相器）引脚图 CD4070（四异或门）