OC门与三态门.ppt
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1、 实验四实验四 OC门和门和TS门门(1 1)熟悉)熟悉 OC 门和门和TSL门的逻辑功能。门的逻辑功能。(2 2)掌握)掌握OC门的典型应用,用门的典型应用,用OC门构成门构成“线与线与”,了解了解 RL对对OC电路的影响。电路的影响。1.1.实验目的实验目的(3 3)掌握)掌握OC门实现电平转换原理,门实现电平转换原理,实现实现TTL与与CMOS电路的接口转换电路。电路的接口转换电路。(1 1)实验设备:数字电子技术实验箱、示波器、)实验设备:数字电子技术实验箱、示波器、万用表各一台。万用表各一台。(2 2)实验器件:)实验器件:TTLTTL芯片芯片 74LS0374LS03、74LS00
2、74LS00、74LS125(74LS126)74LS125(74LS126)、CD4069 CD4069 各各1 1片。片。电阻电阻200200欧、欧、2020千欧和电位器千欧和电位器1010千欧各一只。千欧各一只。2.2.实验仪器及器件实验仪器及器件(4 4)掌握三态门的典型应用,用)掌握三态门的典型应用,用TS门构成总线结构。门构成总线结构。(1 1)集电极开路的门电路)集电极开路的门电路(OC门门)输出端不能并联使用。输出端不能并联使用。电源一经确定,输出高电平固定。电源一经确定,输出高电平固定。不能驱动较大电流、较高电压的负载。不能驱动较大电流、较高电压的负载。3.3.实验原理实验原
3、理TTL与非门的推拉式与非门的推拉式输出电路结构局限性输出电路结构局限性:图示:推拉式输出级并联图示:推拉式输出级并联 实验四实验四 OC门和门和TS门门OCOC与非门的电路结构和图形符号与非门的电路结构和图形符号 把输出级改成集电极开路的三极管结构把输出级改成集电极开路的三极管结构 OC(Open Collector)门。门。该电路工作时需该电路工作时需外接负载电阻和电源外接负载电阻和电源。通过改变电阻的阻值和电源电压的数值来通过改变电阻的阻值和电源电压的数值来 调节输出高、低电平和输出端三极管的负载电流大小。调节输出高、低电平和输出端三极管的负载电流大小。实验四实验四 OC门和门和TS门门
4、 两个两个 OC 结构与非门输出并联,如图所示。结构与非门输出并联,如图所示。Y 和和 Y1、Y2 之间的连接方式称为之间的连接方式称为“线与线与”。T5 和和 T5同时截止时,输出高电平为同时截止时,输出高电平为VOH=VCC ,因此通过改变因此通过改变 VCC,就可以得到所需的,就可以得到所需的 VOH。实验四实验四 OC门和门和TS门门式中式中VCC 是外接电源电压,是外接电源电压,IOH 是每个是每个OCOC门输出三极管截止时的漏电流,门输出三极管截止时的漏电流,IIH 是负载门每个是负载门每个输入输入端的端的高电平输入电流。高电平输入电流。计算计算OC门负载电阻最大值门负载电阻最大值
5、的工作状态图:的工作状态图:当所有当所有OC门同时截止时,输出为高电平。门同时截止时,输出为高电平。为保证高电平不低于规定的为保证高电平不低于规定的 VOH 值,值,RL 不能选得过大。不能选得过大。实验四实验四 OC门和门和TS门门式中式中VOL是规定的输出低电平,是规定的输出低电平,m 是负载门的数目,是负载门的数目,IIL 是是负载门负载门的低电平输入电流。的低电平输入电流。计算计算OC门负载电阻最小门负载电阻最小值的工作状态图:值的工作状态图:当所有当所有OC门只有一个导通时,门只有一个导通时,RL 值不可太小,值不可太小,以确保流入导通以确保流入导通OC门的电流不至超过最大允许的负载
6、电流门的电流不至超过最大允许的负载电流 ILM。实验四四 OC门和和TS门例如:例如:输出管截止时的漏电流为输出管截止时的漏电流为 IOH=200A,输出管导通时允许的,输出管导通时允许的 最最大负载电流为大负载电流为 ILM=16mA。G3、G4和和G5均为均为74系列与非门,它们的低电系列与非门,它们的低电平输入电流为平输入电流为IIL=l mA,高电平输入电流为,高电平输入电流为IIH=40A。给定。给定 VCC=5V,要求,要求OC门输出的电平门输出的电平VOH30V,低电平,低电平VOL04V。实验四实验四 OC门和门和TS门门选定的选定的 R RL L值应在值应在 2.63k2.6
7、3k与与 0.35k0.35k之间,考虑标称值之间,考虑标称值 故取故取 实验四实验四 OC门和门和TS门门(2 2)三态输出门电路)三态输出门电路(TSL门门):输出端有三种可能出现的状态:输出端有三种可能出现的状态 即:高阻、高电平、低电平。即:高阻、高电平、低电平。三态门的电路结构图及图形符号三态门的电路结构图及图形符号(a)(a)高电平控制的三态门高电平控制的三态门 (b)(b)低电平控制的三态门低电平控制的三态门 实验四四 OC门和和TS门 总线结构的总线结构的分时复用:分时复用:任何时候,要求任何时候,要求只有一个只有一个控制门的控制门的EN为有效电平。为有效电平。用三态门输出门接
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