74LS00簡介
74LS00為四組 2 輸入端與非門(正邏輯),共有 54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00
主要電特性的典型值如下:
引腳圖
極限值
電源電壓…………………………………………7V
輸入電壓
54/7400、54/74H00、54/74S00…………….5.5V
54/74LS00……………………………………7V
A-B 間電壓
除 54/74LS00 外………………………………5.5V
74LS00邏輯功能測試
一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1、學(xué)會正確放置和取出74LS00
如果74LS00使用不正確,很容易損壞,還容易誤傷人,特別是管腳,所以使用過程中必須按老師要求。使用前要將管腳用鑷子捏一下,豎向、橫向都要對齊,插入電路板時要將其中一排管腳先插入,隨后再插入另外一排,如果插入很容易,則說明插入方法正確,否則錯誤;取出時不能用手直接取,那樣容易傷到手指,必須用鑷子取出。插入和取出方法正確后將壞的74LS00放入實(shí)驗(yàn)盒中,向老師要新的74LS00,便可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了,實(shí)驗(yàn)后要將未損壞的歸還給老師。
2、認(rèn)識74LS00的管腳
記住74LS00的管腳分配情況,便于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行:1、2輸入,3輸出;4、5輸入,6輸出;7接地;9、10輸入,8輸出;11、12輸入,13輸出;14接電源。
3、扇出數(shù)的定義
如下面電路圖中所示
一般示波器中波形的顯示為信號與實(shí)間的關(guān)系,即為X—T(Y—T)關(guān)系圖,如果要將示波器上兩信號合并,則將顯示選項(xiàng)改為X—Y。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、測試74LS00的邏輯功能并測輸入輸出電壓;
2、測試74LS00的傳輸特性,接入5V電源,用電位器改變輸入電壓,測試多組輸入輸出電壓,并畫出特性曲線;
3、其一輸入端接入函數(shù)發(fā)生器的三角波(最小值為0V,最大值為5V),將輸入輸出信號顯示在示波器上,并將兩信號合并; 4.測扇出數(shù)。
三、實(shí)驗(yàn)電路
1、測7400的邏輯功能并測輸入輸出電壓
2、測試74LS00的傳輸特性,接入5V電源,用電位器改變輸入電壓,測試多組輸入輸出電壓,并畫出特性曲線;
3、信號合成
其一輸入端接入函數(shù)發(fā)生器的三角波(最小值為0V,最大值為5V),將輸入輸出信號顯示在示波器上,并將兩信號合并;
4、測扇出數(shù)
此圖測輸入端接地的短路電流I1,另一輸入端懸空。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、7400的邏輯功能測試
輸入端接邏輯信號,按下燈亮表示輸入信號為高電平1,未按下燈不亮表示輸入信號為低電平0,輸出接在發(fā)光二級管上,發(fā)光為黃色表示輸出信號為低電平,為紅色表示輸出信號為高電平。
輸入的邏輯信號為11,輸出信號燈不亮(實(shí)驗(yàn)中為發(fā)光二極管,顯示為黃色),表示輸出為低電平,即為0。
輸入端1、2的輸入電壓為3.98V、3.98V,輸出電壓為0.19V。
輸入的邏輯信號為01,輸出信號燈亮(實(shí)驗(yàn)中為發(fā)光二極管,顯示為紅色),表示輸出為高電平,即為1。
輸入端1、2的輸入電壓為0V、3.98V,輸出電壓為3.45V
輸入的邏輯信號為10,輸出信號燈亮(實(shí)驗(yàn)中為發(fā)光二極管,顯示為紅色),表示輸出為高電平,即為1。
輸入端1、2的輸入電壓為3.98V、0V,輸出電壓為3.45V。
輸入的邏輯信號為00,輸出信號燈亮(實(shí)驗(yàn)中為發(fā)光二極管,顯示為紅色),表示輸出為高電平,即為1。
輸入端1、2的輸入電壓為0V、0V,輸出電壓為3.45V。 2.7400傳輸特性的測試
控制電位器,使輸入電壓變化,多測量幾組數(shù)據(jù),注意突變點(diǎn)數(shù)值測量。 測試數(shù)據(jù)如下:
畫出特性曲線:
3、信號合成
函數(shù)信號發(fā)生器輸入電路中的為三角波,最大值為5V,調(diào)節(jié)頻率使波形顯示便于觀察,注意輸入輸出的波形位置會影響合成波形的顯示,故需要多次調(diào)節(jié)以便合成波形在屏幕的合適位置,便于觀察,便于測量。 先調(diào)出最大值為5V的三角波后才能接入7400,要不然超過5V后會導(dǎo)致7400損壞。
未合成前輸入輸出波形如下:
由圖形看出,對于7400來說,并不是5V三角波的所有信號都有效,只有在一定電壓范圍內(nèi),才有效。
合成后波形如下:
波形中邊界粗大模糊,是由于輸出信號的干擾,因此應(yīng)將輸出端懸空。 相關(guān)參數(shù)如下:
三角波:周期400μs,頻率2.500KHZ,占空比49.0%,正脈沖寬度196.0μs 輸出:周期400μs,頻率2.500KHZ,占空比24.0%,正脈沖寬度96.0μs 在示波器中選擇光標(biāo)便可查看所有點(diǎn)的詳細(xì)信息,如上面波形所示。 4.扇出數(shù)的測量
I1=0.27mA,I2=12.56mA,故扇出數(shù)n=I2/I1=12.56/0.27
五、實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題及解決辦法
1、電路連接出錯,電位器接入錯誤,導(dǎo)致測量結(jié)果數(shù)值都一樣,詢問學(xué)長 后才糾正電路中錯誤;
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2中理論上應(yīng)該有最小值0V,最大值5V,可用電路板上的電位器卻得不到這樣的結(jié)果,不同阻值的電位器有不同效果,有的可調(diào)出最小值,卻不能調(diào)最小值,有的可調(diào)出最大值,卻不能調(diào)最小值,這是因?yàn)榇嬖谡`差問題,故最終選擇可調(diào)出最小值,最大值(4.91V)有一定誤差的電位器;
3、由于電位器的影響,7400輸出電壓的突變點(diǎn)很難測量,而且在有的范圍電壓變化不定;
4、合成波形在屏幕上顯示特性不明顯,幅度有點(diǎn)小,詢問老師后了解是由于頻率的影響;
5、測扇出數(shù)時0.4V調(diào)節(jié)不出來,萬用表總是顯示一個數(shù)值,經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接有問題,接觸的地方松弛,接觸不良。