CMOS门电路参数测试 CMOS门电路参数测试
数字电路
实验二 CMOS门电路参数测试 一、实验目的
1. 掌握CMOS集成门电路的使用规则。
2. 学会CMOS集成门电路主要参数的测试方法。
二、实验原理
1、 CMOS集成电路是将N沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管同时用于一个集成电路
中,成为组合两种沟道MOS管性能的更优良的集成电路。CMOS管集成电路的主要优
,9点是:(1)功耗低,其静态工作电流在A数量级,是所有数字集成电路中最低的,10
10而TTL器件的功耗则大得多。(2)高输入阻抗,通常大于Ω,远高于TTL器件的1...
CMOS门电路参数测试
数字电路
实验二 CMOS门电路参数测试 一、实验目的
1. 掌握CMOS集成门电路的使用
。
2. 学会CMOS集成门电路主要参数的测试方法。
二、实验原理
1、 CMOS集成电路是将N沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管同时用于一个集成电路
中,成为组合两种沟道MOS管性能的更优良的集成电路。CMOS管集成电路的主要优
,9点是:(1)功耗低,其静态工作电流在A数量级,是所有数字集成电路中最低的,10
10而TTL器件的功耗则大得多。(2)高输入阻抗,通常大于Ω,远高于TTL器件的10
输入阻抗。(3)接近理想的传输特性,输出高电平可达电源电压的99.9,以上,低电平
可达电源电压的0.1,以下,因此输出逻辑电平的摆幅很大,噪声容限很高。(4)电源
电压范围广,可在+3V~+18V范围内正常运行。(5)由于有很高的输入阻抗,要求驱动
电流很小,约0.1uA,输出电流在+5V电源下约为500uA,远小于TTL电路,如以次电
流来驱动同类门电路,其扇出系数将非常大。在一般低频率时,无需考虑扇出系数,但
在高频时,后级门的输入将成为主要负载,使其扇出能力下降,所以在较高频率工作时,
CMOS电路的扇出系数一般取10~20。
2、CMOS集成与非门的电路原理图为:
图2-1 CMOS与非门的电路原理图
三、实验设备与器件
1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、数字万用表和双踪示波器。
4、芯片CD4011。
5、5.1K,100Ω,200Ω,500Ω,1K电阻,1K,10K可调电阻
四、实验内容及实验步骤
1、将数字逻辑电路实验箱扩展板插在实验箱相应位置,并固定好,找一个14PIN的插
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数字电路 座插上芯片,并在14PIN插座的第7脚接上实验箱的地(GND),第14脚接上电源(VCC)。其它脚的连线参考个具体的线路图,实验所需要的电阻和可调使用实验箱主电路板中的元件库。
2、CMOS与非门CD4011参数测试(具体的测量与接线方法和TTL电路相同)。 3、观察与非门对脉冲的控制作用:
选用与非门按下图连线,将一个输入端接连续脉冲源(频率为20KHz),用示波器观察
并
两种电路的输出波形。
图2-2 与非门对脉冲的控制作用
五、实验预习要求
1、 复习CMOS门电路的工作原理。
2、 熟悉实验所用集成门电路引脚功能。
3、 画出实验内容的测试电路与数据记录表格。
六、实验
要求
1、整理实验结果,用坐标画出传输特性曲线。
2、思考:CMOS门电路闲置输入端如何处理,
3、比较一下TTL与非门与CMOS与非门的异同点。
七、CMOS门电路的使用规则
1、V接电源正极,V接电源负极(通常接地),不得接反。CC4000系列的电源允许DDSS
电压在+3V~+18V范围内选择,实验中一般选用+5V~+15V。 2、所有输入端一律不准悬空,闲置输入端的处理方法:
a) 按照逻辑要求,直接接V(与非门)或V(或非门); DDSS
b) 在工作频率不高的电路中,允许输入端并联使用。
3、输出端不准直接与V或V相连,否则将导致器件损坏。 DDSS
4、在装接电路,改变电路连接或插、拔电路时,均应切断电源,严禁带电操作。 5、焊接、测试和存储时的注意事项:
a) 电路应存放在导电的容器内,有良好的静电屏蔽。
b) 焊接时必须切断电源,电烙铁外壳必须良好接地,或拔下烙铁,靠其余热焊接。
c) 所有的测试信号必须良好接地。
d) 若信号源与CMOS器件使用两组电源供电,应先开通CMOS电源,关机时,
先关信号源最后再关CMOS电源。
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