74LS00逻辑功能测试

　　74LS00简介

74LS00为四组 2 输入端与非门（正逻辑），共有 54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00

　　主要电特性的典型值如下：

　　引脚图

　　

　　极限值

　　电源电压…………………………………………7V

　　输入电压

　　54/7400、54/74H00、54/74S00…………….5.5V

　　54/74LS00……………………………………7V

　　A－B 间电压

　　除 54/74LS00 外………………………………5.5V

　　74LS00逻辑功能测试

　　一、实验准备

　　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。

　　二、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。

　　三、实验电路

　　1、测7400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、信号合成

　　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

　　

　　此图测输入端接地的短路电流I1，另一输入端悬空。

　　

　　

　　四、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：

　　

　　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

　　五、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。