实验三74LS00逻辑功能的测试.docx
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实验三74LS00逻辑功能的测试
实验三--74LS00逻辑功能的测试
实验三74LS00逻辑功能的测试
1、实验准备(老师指导)
1.学会正确放置和取出74LS00
如果74LS00使用不正确,很容易损坏,还容易误伤人,特别是管脚,所以使用过程中必须按老师要求。
使用前要将管脚用镊子捏一下,竖向、横向都要对齐,插入电路板时要将其中一排管脚先插入,随后再插入另外一排,如果插入很容易,则说明插入方法正确,否则错误;取出时不能用手直接取,那样容易伤到手指,必须用镊子取出。
插入和取出方法正确后将坏的74LS00放入实验盒中,向老师要新的74LS00,便可以进行实验了,实验后要将未损坏的归还给老师。
2.认识74LS00的管脚
记住74LS00的管脚分配情况,便于实验进行:
1、2输入,3输出;4、5输入,6输出;7接地;9、10输入,8输出;11、12输入,13输出;14接电源。
3.扇出数的定义
如下面电路图中所示
4.示波器中信号的合并
一般示波器中波形的显示为信号与实间的关系,即为X—T(Y—T)关系图,如果要将示波器上两信号合并,则将显示选项改为X—Y。
2、实验内容
1.测试74LS00的逻辑功能并测输入输出电压;
2.测试74LS00的传输特性,接入5V电源,用电位器改变输入电压,测试多组输入输出电压,并画出特性曲线;
3.其一输入端接入函数发生器的三角波(最小值为0V,最大值为5V),将输入输出信号显示在示波器上,并将两信号合并;
4.测扇出数。
3、实验电路
1.测7400的逻辑功能并测输入输出电压
2.测7400的传输特性(测输入输出电压)
3.信号合成
4.测扇出数
此图测输入端接地的短路电流I1,另一输入端悬空
调节电位器使电压表电压为0.4V
不动电位器的位置,测此时电路中电流I2
则扇出数为n=I2/I1
4、实验结果
1.7400的逻辑功能测试
输入端接逻辑信号,按下灯亮表示输入信号为高电平1,未按下灯不亮表示输入信号为低电平0,输出接在发光二级管上,发光为黄色表示输出信号为低电平,为红色表示输出信号为高电平
输入的逻辑信号为11,输出信号灯不亮(实验中为发光二极管,显示为黄色),表示输出为低电平,即为0。
输入端1、2的输入电压为3.98V、3.98V,输出电压为0.19V。
输入的逻辑信号为01,输出信号灯亮(实验中为发光二极管,显示为红色),表示输出为高电平,即为1。
输入端1、2的输入电压为0V、3.98V,输出电压为3.45V。
输入的逻辑信号为10,输出信号灯亮(实验中为发光二极管,显示为红色),表示输出为高电平,即为1。
输入端1、2的输入电压为3.98V、0V,输出电压为3.45V。
输入的逻辑信号为00,输出信号灯亮(实验中为发光二极管,显示为红色),表示输出为高电平,即为1。
输入端1、2的输入电压为0V、0V,输出电压为3.45V。
2.7400传输特性的测试
控制电位器,使输入电压变化,多测量几组数据,注意突变点数值测量。
测试数据如下:
输入(V)
0.52
1.01
1.25
1.41
1.42
1.43
1.44
1.45
1.50
1.60
2.50
4.00
输出(V)
3.44
3.43
3.24
2.87
1.63
0.71
0.49
0.42
0.27
0.19
0.18
0.18
画出特性曲线:
3.信号合成
函数信号发生器输入电路中的为三角波,最大值为5V,调节频率使波形显示便于观察,注意输入输出的波形位置会影响合成波形的显示,故需要多次调节以便合成波形在屏幕的合适位置,便于观察,便于测量。
先调出最大值为5V的三角波后才能接入7400,要不然超过5V后会导致7400损坏。
未合成前输入输出波形如下:
由图形看出,对于7400来说,并不是5V三角波的所有信号都有效,只有在一定电压范围内,才有效。
合成后波形如下:
波形中边界粗大模糊,是由于输出信号的干扰,因此应将输出端悬空。
相关参数如下:
三角波:
周期400μs,频率2.500KHZ,占空比49.0%,正脉冲宽度196.0μs
输出:
周期400μs,频率2.500KHZ,占空比24.0%,正脉冲宽度96.0μs
在示波器中选择光标便可查看所有点的详细信息,如上面波形所示。
4.扇出数的测量
I1=0.27mA,I2=12.56mA,故扇出数n=I2/I1=12.56/0.27
5、实验日志
实验过程中遇到的问题及解决办法:
1.电路连接出错,电位器接入错误,导致测量结果数值都一样,询问学长后才纠正电路中错误;
2.实验内容2中理论上应该有最小值0V,最大值5V,可用电路板上的电位器却得不到这样的结果,不同阻值的电位器有不同效果,有的可调出最小值,却不能调最小值,有的可调出最大值,却不能调最小值,这是因为存在误差问题,故最终选择可调出最小值,最大值(4.91V)有一定误差的电位器;
3.由于电位器的影响,7400输出电压的突变点很难测量,而且在有的范围电压变化不定;
4.合成波形在屏幕上显示特性不明显,幅度有点小,询问老师后了解是由于频率的影响;
5.测扇出数时0.4V调节不出来,万用表总是显示一个数值,经检查后发现电路连接有问题,接触的地方松弛,接触不良。
心得体会:
以前只是理论上学习了7400的逻辑功能、特性曲线,了解的也不够充分,本次实验通过测量验证才真正理解,也对其内部结构、管脚有了一定的认识。
函数发生器、万用表、示波器前面已比较熟悉了,所以现在使用以来不再困难重重,问题多多了。
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