CMOS集成逻辑门电路功能与参数测试实验原理

实验原理：

CMOS（互补金属氧化物半导体）集成电路门电路由nMOS（n型金属氧化物半导体）和pMOS（p型金属氧化物半导体）管组成。nMOS管的源极和漏极均为n型半导体，栅极为p型半导体。pMOS管的源极和漏极均为p型半导体，栅极为n型半导体。CMOS集成电路门电路的输入端和输出端均为MOS管的栅极。

CMOS门电路的逻辑功能有与门、或门、非门、异或门等。其中，与门的逻辑功能为当且仅当所有输入都为高电平时，输出为高电平；或门的逻辑功能为当且仅当任意一个输入为高电平时，输出为高电平；非门的逻辑功能为输入为高电平时，输出为低电平；异或门的逻辑功能为当且仅当两个输入不同，输出为高电平。

在CMOS门电路中，各管的导通与否决定了输出端电平的高低。当输入端为高电平时，nMOS管导通，pMOS管截止，输出端电平为高电平；当输入端为低电平时，nMOS管截止，pMOS管导通，输出端电平为低电平。因此，CMOS门电路的输入电压应在逻辑门电路的高电平和低电平范围内，通常为0V ~ 5V。

实验步骤：

1. 准备实验所需的CMOS集成电路门电路芯片、数字万用表等实验设备。
2. 将CMOS芯片插入实验板上，并按照实验指导书中的接线方式连接输入和输出端。
3. 分别将输入端接上高电平和低电平信号源，测量输出端电平，记录实验数据。
4. 分别将输入端接上高电平和低电平信号源，测量输入端电流，记录实验数据。
5. 根据实验数据计算门电路的逻辑参数，如电平转换电压、输入电阻、输出电阻等。
6. 完成实验后，注意拔掉芯片和设备连接线，清理实验现场。