数电实验-实验报告-实验三 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 23:11:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验三 CMOS门电路测试及TTL与CMOS接口设计

一、实验目的

·了解CMOS门电路参数的物理意义。 ·掌握CMOS门电路参数的测试方。

·学会CMOS门电路外特性的测试。

·比较CMOS门与TTL门的特点及接口电路设计。

二、实验原理

CD4011是CMOS二输入端四与非门。以下是它的内部电路原理图和管脚排列图。

1、CMOS门电路的主要参数

(1)CMOS门电路的逻辑高、低电平值,高电平VOH为VDD,低电平VOL为0V。 (2)CMOS门电路输入端有保护电路和输入缓冲,所以多余输入端不允许悬空。

(3)平均传输延迟时间tpd:tpd=(tOFF+tON)/2。 2、CMOS门电路的电压传输特性:

CMOS与非门的电压传输特性是描述输出电压Vo随输入电压Vi的变化的曲线。(如右图)。 3、TTL电路与CMOS电路接口设计: 1)接口条件:

驱动门 负载门 VOH(min)>=VIH(min) VOL(max)<=VIL(max) IOH(max)>=nIIH(max) IOL(max)<=mIIL(max) 2)接口电路示意图 3)接口电路设计方法:

接口电路设计应根据实际要求,选择上拉电阻、三极

管驱动等方法。

三、实验仪器

1)示波器1台

2)多功能电路实验箱1台 3)数字万用表1台

四、实验内容

1.测量CD4011逻辑功能:

2.平均传输延迟时间的测量

三个与非门首尾相接构成环形振荡器,用示波器观测输出震荡波形,测出周期T,计算出平均传输延迟时间tpd=T/6.

3.示波器电压传输特性曲线:

示波器测量方法:输入正弦信号Vi(f=200Hz,Vip-p=5V,VIL=0V),示波器置X-Y扫描。同时X(CH1)、Y(CH2)置DC耦合,观测并定量画出与非门电压传输特性曲线,用示波器比较法测量VOH,VOL。

4.观测CMOS门电路(CD4011)带一个TTL门电路(74LS00)负载情况:

(1)当CMOS门带一个TTL门时;CMOS门输入端分别为高电平(5V)或低电平(0V)时,测量CMOS与非门输出端电平。

(2)当CMOS门带四个TTL门时;CMOS门输入端分别为高电平(5V)或低电平(0V)时,测量CMOS与非门输出端电平。 5、若要使D与A同相,最简电路设计。

五、数据处理