Материал: Методические указания к лабораторным работам 5-8 по курсу «Электроника» для студентов направления Радиоэлектронные системы и комплексы. Краснов Р.П., Володько А.В

11.После проверки схемы преподавателем или лаборантом подать питание на стенд.

12.Провести измерения выходного тока и напряжения, результат свести в таблицу, построить график зависимости Iвых

=f(Uвых), аналогичный представленному на рис. 7.2, в.

13.Руководствуясь рис. 7.8, б собрать схему для исследования выходной характеристики нуля.

14.После проверки схемы преподавателем или лаборантом подать питание на стенд.

15.Провести измерения выходного тока и напряжения, результат свести в таблицу, построить график зависимости Iвых

=f(Uвых), аналогичный представленному на рис. 7.2, в.

Содержание отчета:

1.Название, цель работы, состав используемого оборудования.

2.Измерительная схема.

3.Таблицы и графики передаточной характеристики, входной характеристики, выходных характеристик нуля и единицы, величина порогового напряжения.

4.Краткие выводы по результатам работы.

Контрольные вопросы

1.Что показывает передаточная характеристика ЛЭ?

2.Что характеризует нагрузочная способность ЛЭ?

3.Каково назначение многоэмиттернеого транзистора в схеме ЛЭ?

4.Перечислите электрические характеристики входных сигналов ТТЛ.

5.Перечислите электрические характеристики выходных сигналов ТТЛ.

29

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 Исследование работы универсального логического

элемента КМОП

Цели работы:

1.Углубление теоретических знаний по основам микроэлектроники и цифровой техники.

2.Ознакомление с сигнальными параметрами КМОП элементов.

Состав используемого оборудования:

1.Источники питания постоянного напряжения 0...15В.

2.Вольтметры постоянного напряжения.

3.Стенд лабораторный с исследуемым элементом КМОП.

4.Соединительные провода.

Подготовительное (домашнее) задание

1.Записать название, цель работы.

2.Изучить сигнальные параметры и применение логических элементов КМОП.

Краткие теоретические сведения

Базовый элемент КМОП строится на полевых МОП (МДП)- транзисторах обеих полярностей, работающих в ключевом режиме. Такие пары МОП-транзисторов называют комплементарными (КМДП или КМОП).

Базовый элемент КМОП, представленный на рис. 8.1, работает следующим образом. В случае, когда на входы Х1 и Х2 подаются сигналы логических «1», транзисторы VT1 и VT2 закрываются, а VT3 и VT4 открываются, устанавливая на выходе сигнал логического «0». Если же хотя бы на одном из входов базового элемента присутствует уровень логического нуля, открываются VT1 и VT2, играющие роль нагрузочных транзисторов по отношению к последовательно соединенным VT3 и VT4, тем самым обеспечивая подачу высокого уровня на выход схемы.

30

напряжения питания +3.3В; 74LVCххх - еще более низковольтный вариант. Оптимизирована для напряжения питания +2.7В, время задержки – 5.1нс. Допускается подача на вход сигналов напряжением до 5.5В; 74ALVCххх - более быстродействующий вариант 74LVCххх. Имеет время задержки распространения всего 2.8нс при напряжении питания 2.5В; 74VHCххх - полный аналог 74LVххх. Выпускаются 74VHCT с напряжением питания 4.5…5.5В и ТТЛ-уровнями выходов. Быстродействие улучшено до 9нс. 74ACTххх (KP1594) предназначены для работы в диапазоне питающих напряжений 4.5…5В, имеют время задержки 9.5нс.

Используемая в лабораторной работе микросхема К176ЛП1 является универсальным логическим элементом. Ее можно использована как три самостоятельных логических элемента НЕ, как элемент 3ИЛИ-НЕ, как элемент 3И-НЕ и как элемент НЕ с большим коэффициентом разветвления. Последнее решение позволяет подключать к выходу большое число соответствующих входов.

На рис. 8.2, а показана принципиальная электрическая схема. Микросхема К176ЛП1 содержит 6 полевых транзисторов, три из которых с p-каналом, три другие – с n- каналом. Напряжение питания подают на выводы 14 (+5В) и 7 (общий). Выводы 6, 3 и 10 – выводы первого-третьего элементов.

Выводы 13, 8, 1 и 5 – стоки комплементарной пары полевых транзисторов первого и второго элементов, 12-выход третьего элемента (рис.8.2, а). Для первого элемента: к выводу 14 подключается напряжение питания, а вывод 7 – общий; для второго: к выводу 2 – напряжение питания, а вывод 4 общий; третьего: к выводу 11-напряжение питания, а вывод 9-общий. Разные по функциональному назначению логические элементы получают путем соответствующих соединений выводов. На рис. 8.2, б представлено включение К176ЛП1 как трех инверторов или буферных элементов (если использовать неинвертирующие выходы).

32