實驗二 CMOS門電路參數(shù)測試

1、實驗二 CMOS門電路參數(shù)測試一、實驗?zāi)康?. 掌握CMOS集成門電路的使用規(guī)則。2. 學會CMOS集成門電路主要參數(shù)的測試方法。二、實驗原理1、 CMOS集成電路是將N溝道MOS晶體管和P溝道MOS晶體管同時用于一個集成電路中，成為組合兩種溝道MOS管性能的更優(yōu)良的集成電路。CMOS管集成電路的主要優(yōu)點是：（1）功耗低，其靜態(tài)工作電流在A數(shù)量級，是所有數(shù)字集成電路中最低的，而TTL器件的功耗則大得多。（2）高輸入阻抗，通常大于，遠高于TTL器件的輸入阻抗。（3）接近理想的傳輸特性，輸出高電平可達電源電壓的99.9以上，低電平可達電源電壓的0.1以下，因此輸出邏輯電平的擺幅很大，噪聲容限很高。

2、（4）電源電壓范圍廣，可在+3V+18V范圍內(nèi)正常運行。（5）由于有很高的輸入阻抗，要求驅(qū)動電流很小，約0.1uA,輸出電流在+5V電源下約為500uA，遠小于TTL電路，如以次電流來驅(qū)動同類門電路，其扇出系數(shù)將非常大。在一般低頻率時，無需考慮扇出系數(shù)，但在高頻時，后級門的輸入將成為主要負載，使其扇出能力下降，所以在較高頻率工作時，CMOS電路的扇出系數(shù)一般取1020。2、CMOS集成與非門的電路原理圖為：圖2-1 CMOS與非門的電路原理圖三、實驗設(shè)備與器件1、數(shù)字邏輯電路實驗箱。 2、數(shù)字邏輯電路實驗箱擴展板。3、數(shù)字萬用表和雙蹤示波器。 4、芯片CD4011。 5、5.1K，100，20

3、0，500，1K電阻，1K，10K可調(diào)電阻四、實驗內(nèi)容及實驗步驟 1、將數(shù)字邏輯電路實驗箱擴展板插在實驗箱相應(yīng)位置，并固定好，找一個14PIN的插座插上芯片，并在14PIN插座的第7腳接上實驗箱的地（GND），第14腳接上電源（VCC）。其它腳的連線參考個具體的線路圖，實驗所需要的電阻和可調(diào)使用實驗箱主電路板中的元件庫。2、CMOS與非門CD4011參數(shù)測試（具體的測量與接線方法和TTL電路相同）。3、觀察與非門對脈沖的控制作用：選用與非門按下圖連線，將一個輸入端接連續(xù)脈沖源（頻率為20KHz），用示波器觀察并記錄兩種電路的輸出波形。 圖2-2 與非門對脈沖的控制作用五、實驗預(yù)習要求1、 復(fù)習

4、CMOS門電路的工作原理。2、 熟悉實驗所用集成門電路引腳功能。3、 畫出實驗內(nèi)容的測試電路與數(shù)據(jù)記錄表格。六、實驗報告要求1、整理實驗結(jié)果，用坐標畫出傳輸特性曲線。2、思考：CMOS門電路閑置輸入端如何處理？3、比較一下TTL與非門與CMOS與非門的異同點。 七、CMOS門電路的使用規(guī)則1、VDD接電源正極，VSS接電源負極（通常接地），不得接反。CC4000系列的電源允許電壓在+3V+18V范圍內(nèi)選擇，實驗中一般選用+5V+15V。2、所有輸入端一律不準懸空，閑置輸入端的處理方法：a） 按照邏輯要求，直接接VDD（與非門）或VSS（或非門）；b） 在工作頻率不高的電路中，允許輸入端并聯(lián)使用。3、輸出端不準直接與VDD或VSS相連，否則將導致器件損壞。4、在裝接電路，改變電路連接或插、拔電路時，均應(yīng)切斷電源，嚴禁帶電操作。5、焊接、測試和存儲時的注意事項：a) 電路應(yīng)存放在導電的容器內(nèi)，有良好的靜電屏蔽。b) 焊接時必須切斷電源，電烙鐵外殼必須良好接地，或拔下烙鐵，靠其余熱焊接。c