74LS00逻辑功能测试

芯片引脚图

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描述

  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:

74LS00

  引脚图

  74LS00

  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

  74LS00

  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;

  74LS00

  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;

  74LS00

  4、测扇出数

  74LS00

  此图测输入端接地的短路电流I1,另一输入端悬空。

  74LS00

  74LS00

  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。

  74LS00

  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。

  74LS00

  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

  74LS00

  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。

  74LS00

  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:

  74LS00

  画出特性曲线:

  74LS00

  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:

  74LS00

  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:

  74LS00

  74LS00

  74LS00

  74LS00

  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。

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