实验一 TTL 与非门的静态参数测试实验报告
一、实验数据
（一）
1.低电平输出电源电流ICCL 和高电平输出电源电流 ICCH及静态平均功率
ICCL
ICCH
测量值
2.029mA
0.674mA
6.7575mW
2.输入短路电流IIS和输入漏电流IIH
IIS
IIH
测量值
0.168mA
数值过小无法测量
3.输出高电平UOH及关门电平UOFF
UOH
UOFF
测量值
2.418V
0.955V
4.输出低电平UOL及开门电平UON
测量值
UOL
UON
测量值
0.330V
1.160V
（二）
测试 TTL 与非门的电压传输特性
ui(V)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0.9
0.95
1.0
uo(V)
3.086
2.997
2.862
2.713
2.600
2.455
2.156
1.753
ui(V)
1.05
1.06
1.07
1.08
1.09
1.10
1.15
1.2
uo(V)
1.300
1.201
1.111
0.933
0.153
0.152
0.151
0.151
ui(V)
1.3
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
3.7
uo(V)
0.151
0.151
0.151
0.151
0.151
0.151
0.151
（三）
平均传输延迟时间tpd
由示波器测得T=96.00ns，于是
.
波形如下：
二、实验分析
1.实验原理图
图1测量低电平输出电源电流ICCL图2测量高电平输出电源电流 ICCH
图3 测量输入短路电流IIS图4 输入漏电流IIH
图5输出高电平UOH及关门电平UOFF图6 测量输出低电平UOL及开门电平UON
图7 测试TTL与非门的电压传输特性
图8 测量平均传输延迟时间tpd
2.由实验（二）所得参数，运用matlab画出电压传输特性曲线。
3.实验数据分析
a 低电平输出电源电流ICCL为2.029mA，高电平输出电源电流ICCH为0.674mA，且低电平输出电源电流ICCL比高电平输出电源电流高，符合理论值。
b输入短路电流 IIS为0.168mA，而输入漏电流IIH为微安级，由于仪器精度不够无法测出有效数据，示数为0mA，说明其前级门电路带负载的个数较多。
c由UOH，UOL，UOFF，UON四组数据得，74LS00的跳变电压在 1V 左右，从 0.955V~1.160V。高电平为2.418V,低电平在0.330V，整体偏小，但在理论值范围内，说明实验箱内除74LS00外的部分有一定分压。
d由实验（二）的电压传输特性曲线来看，在输入电压为低电平时，输出电压随输入电压的增大而减小，且波动较大，在1V左右时有突变，输出电压降为低电压，此后再增加输入电压输出电压基本不变，维持在一个低电平。从曲线中读出，UOH≈3.1V，UOL≈0.15V，UOFF≈0.9V，UON≈1.1V，与前面实验所得数据基本符合。
e由示波器所得波形可以测出T=96.00ns，于是
.符合理论值。
4．实验误差分析
a 本实验所得数据相对偏小。用万用
表
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测出接入实验箱的电压为5.0V，但测得74LS00两端的电压仅有3.7V且会有波动，因此实验箱其它部分的元件分压对数据造成了一定误差。
b测量误差。万用表笔头与测量口的接触非常不稳定，随着手上力度
的变化，示数都会发生较大的偏差。为了减少误差，我们在实验（一）中采取的主要方式是从四端口分别测出一组数据后求平均值。
c电位器的阻值变化不均匀，使得ui无法精确的停在的特定电压上。
三、实验思考题
1.TTL与非门和CMOS与非门有何异同点？
答：TTL与CMOS的相同点有：输出端可以悬空，都有与非逻辑功能，电压特性曲线相似，都有UOH，UOL，UOFF，UON参数。
TTL与CMOS 的不同点有：
（1）工作电压不同，TTL 工作在 VCC 下，CMOS工作在下VDD下；（2）TTL的输入端可以悬空，而 CMOS 的输入端悬空会对元器件有影响；
（3）TTL和CMOS的输出高低电平不同，CMOS的高低电平约为5V和0V。
2 .如何将与非门作为非门使用？
答：由于与门AA=A，所以只用将与非门的两端同时输入相同的信号即可实现非门的作用。
3 .TTL或非门（或门）不用的输入端应如何处理？
答：由于悬空时为高电平，故为了保证或门的正常工作，应让输入端接地。
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