Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Знайомство з програмою Micro-cap. Вивчення характеристик і логічних елементів транзисторних-транзисторної логіки (ТТЛ)





Скачати 48.56 Kb.
Дата конвертації28.11.2018
Розмір48.56 Kb.
ТипЛабораторна робота

ЗНАЙОМСТВО З ПРОГРАМОЮ MICRO - CAP. ВИВЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОГІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТТЛ

1. МЕТА РОБОТИ

Ознайомитися з програмою схемотехнічного моделювання та проектування MC8DEMOіз сімейства Micro-Cap (MicrocomputerCircuitAnalysisProgram) фірми SpectrumSoftware. Вивчити характеристики ключових схем на біполярних транзисторах і базових схем логічних елементів ТТЛ, використовуючи можливості програми MC8DEMO.

2. КОРОТКІ ВІДОМОСТІ ПРО ПРОГРАМУ MC 8 DEMO

Програма MC8DEMO є студентської або демонстраційною версією, яка призначена для моделювання простих електронних схем, що містять не більше 50 компонентів або 100 зв'язків, що цілком достатньо для вивчення базових схем цифрової техніки і їх характеристик. Ця програма вільно доступна на сайті http://www.spectrum-soft.com.

Програма дозволяє створювати проектовані аналогові, цифрові та змішані аналого-цифрові електричні схеми, виконувати їх введення для моделювання та отримання характеристик, змінювати параметри схем для отримання необхідних характеристик.

Програма дозволяє виконувати аналіз нелінійних електронних схем по постійному струму, виконувати розрахунок перехідних процесів, розраховувати частотні характеристики. Є кошти синтезу пасивних і активних аналогових фільтрів. Програма може будувати графіки результатів моделювання.

Спроектовані і відпрацьовані схеми, а також графіки, що відображають їх характеристики, можуть виводитися в графічному вигляді для документування.

Для освоєння студентської або професійної версії програми Micro-Cap слід звернутися до джерела [1].

3. КОРОТКІ ВІДОМОСТІ ПРО РОБОТУ КЛЮЧІВ

3.1. Статичний режим КЛЮЧІВ на біполярних транзисторах

Роль комутуючого ключового елемента в ключах рисунку 1,2 грає вихідний транзистор, який в статичних станах знаходиться або в режимі відсічення (пропускає мінімальний залишковий струм, близький до нульового), або в режимі насичення (на ньому падає мінімальне залишкове напруга, близьке до нульового ), і тільки при зміні станів він протягом деякого часу перебуває в активній області.

Залишковий струм і залишкова напруга є головними статичними параметрами ключа.

У замкненому стані ключа рис.1, строго кажучи, повинна виконуватися умова Uвх <0. У цьому випадку емітерний і колекторний p - n переходи транзистора зміщені у зворотному напрямку. Однак кремнієвий p - n перехід залишається замкненим і при позитивному напрузі, якщо Uвх 0,7 В - напруга на відкритому p - n перехід, яке вважають напругою відмикання p - n переходу). При цьому струми всіх трьох висновків транзистора зазвичай не перевищують часткою мікроампера. Найпростішою моделлю (схемою заміщення) замкненого кремнієвого транзистора є розрив всіх його висновків (рис.3, а).

У даній лабораторній роботі досліджуються ключі на кремнієвих транзисторах, тому струми замкненого транзистора в подальшому викладі вважаються нульовими.

У режимі насичення транзистора обидва p - n переходу зміщені в прямому напрямку. В такому випадку напруга Uбе U0, а залишкова напруга між колектором і емітером Uкн = Uр + Iкн rк, де Uр - різниця напруги на емітерний і коллекторном переходах; Iкн - струм колектора; rк - опір колекторного шару. Зазвичай повне залишкове напруга Uкн становить 50-100 мВ, що багато менше напруги Eк, тому в подальшому викладі залишкову напругу Uкн вважається нульовим. В такому випадку найпростішою моделлю (схемою заміщення) насиченого кремнієвого транзистора є схема рис.3, б. Резистор rб враховує опір відкритого емітерного p - n переходу.

У стані нормального активного посилення емітерний p - n перехід відкритий, а коллектрний - зміщений у зворотному напрямку (в стані інверсного посилення - навпаки). Найпростіша модель транзистора в режимі посилення представлена ​​на ріс.3.в. Підсилювальні властивості транзистора враховуються включенням між колектором і емітером залежного генератора струму BIб. Напруга на відкритому емітерний перехід враховується включенням між базою і емітером транзистора генератора ЕРС U0.

Для визначення статичних струмів і напруг в ключах рисунку 1,2 можна використовувати найпростіші моделі транзисторів, наведені на рис.3, відповідно до робочих режимами транзисторів.

Для схеми рис.1 при використанні відповідної схеми заміщення маємо:

(1)

Мінімальний базовий струм, який потрібно для насичення (граничний режим між насиченим і активним), знаходиться за відомим значенням колекторного струму Iкн:

(2)


Глибина насичення транзистора (коефіцієнт насичення s) характеризується відношенням реального струму Iб до мінімального току бази, який потрібно для насичення:

(3)

З (1) і (2) можна визначити мінімальну напругу Uвх, яке потрібно для насичення, поклавши Іб = Iбн:

(4)

При підключенні навантаження до виходу ключа статичні рівні вихідного напруги змінюються. У цифрових схемах ключ, як правило, навантажує вхідні ланцюг іншого ключа такого ж типу (або кілька однакових ключів), як показано на рис. 4. Таке навантаження практично не впливає на режим насиченого транзистора, так як входи зовнішніх ключів при цьому мають потенціал, практично рівний нульового, транзистори зовнішніх ключів закриті, вхідний струм в них відсутня, складова струму навантаження в уже згадуваному ключі теж відсутня.

Навантаження, що підключається за схемою рис.4, впливає на режим закритого транзистора. У цьому випадку на виході аналізованого ключа високий рівень напруги - зовнішні ключі відкриті. Зовнішню ланцюг навантаження можна замінити еквівалентним резистором навантаження Rн, включеним між колектором і емітером закритого транзистора. Струм навантаження (що випливає з ключа), який протікає через резистор Rк, знижує рівень вихідної напруги в уже згадуваному ключі. Він тепер дорівнює

(5)


Для інтегральних логічних елементів, в яких використовуються біполярні насичені транзистори, характерна схема ключа (інвертора) з керуючим (коммутирующим) вхідним транзистором (рис.2). В елементах ТТЛ для розширення логічних можливостей вхідний транзистор Т1 робиться многоеміттерного (в такому випадку схема реалізує логічну операцію І-НЕ).

Керуюча напруга в ключі рис.2 однополярної (позитивне). За умови, що напруга є вихідна напруга іншого ключа такого ж типу, воно може змінюватися від до У ключі рис.2 на відміну від ключа рис.1 струми вихідного транзистора Т2 в статичних станах від напруги практично не залежать.

при транзистор Т1 знаходиться в насиченому стані, тому що обидва його переходу зміщені в прямому напрямку (потенціал бази транзистора Т1 вище потенціалу його емітера і колектора, тому що , а ). Для насиченого транзистора Т1 маємо , тоді < , Тому транзистор Т2 закритий і Струм бази транзистора Т2 при цьому відсутня. витікаючий струм замикається через джерело напруги, що управляє і задається резистором :

(6)

якщо , Транзистор Т1 знаходиться в статичному стані інверсного посилення, тому що його емітерний перехід зміщений у зворотному напрямку (потенціал емітера Т1 вище потенціалу бази, тому що , а ), А його колекторний перехід - в прямому ( > ). У режимі інверсного посилення "нормальний" колектор Т1 фактично є емітером, "нормальний" емітер - колектором, тому в даному випадку (струм - випливає, а струми і - втікає). Через істотною асиметрії структури транзистора коефіцієнт передачі струму бази в режимі інверсного посилення малий ( << 1), тому впадає струм теж малий ( ), А витікаючий струм практично дорівнює току :

.(7)

Для насичення транзистора Т2 потрібно, щоб (S> 1).

Вплив навантаження на роботу ключа рис.2 розглянемо за умови, що навантажують аналізований ключ один або кілька ключів такого ж типу, рис.5. Аналіз показує, що на режим роботи ключа, коли транзистор Т2 закритий, навантаження практично не впливає, тому що всі вхідні транзистори зовнішніх ключів навантаження мають на емітерах високий потенціал і працюють в режимі інверсного посилення з вельми малими вхідними струмами, які практично не навантажують аналізований ключ.

У стані, коли транзистор Т2 насичений, вхідні транзистори зовнішніх ключів також насичені, що випливають еміттерние струми зовнішніх ключів в сумі утворюють додаткову складову колекторного струму транзистора Т2, обумовлену навантаженням. Зовнішню ланцюг навантаження можна замінити еквівалентним резистором навантаження , Включеним паралельно резистору . Коефіцієнт насичення навантаженого ключа менше, ніж у не навантаженого (s н якщо опір занадто мало, відкритий транзистор Т2 працює в активному режимі при відповідному збільшенні рівня вихідної напруги.

3.2 ПЕРЕМИКАННЯ КЛЮЧІВ на біполярних транзисторах

Швидкодію ключового елемента визначається максимально допустимої частотою вхідних перемикаючих сигналів. Швидкодія залежить від загальної тривалості перехідного процесу, обумовленої двома факторами: власною інерційністю ключового транзистора (кінцевою швидкістю зміни заряду в базі) і впливом паразитних параметрів (кінцевою швидкістю зміни напруги на бар'єрних і паразитних ємностях).

Перехідний процес перемикання транзистора із замкненого стану в насичене містить три стадії: затримки відмикання емітерного переходу, формування фронту включення, накопичення заряду в базі.

Затримка відмикання транзистора дорівнює часу заряду бар'єрних ємностей до напруги відмикання транзистора U 0. Практично затримка проявляється в зсуві фронту включення щодо фронту вхідного відмикає сигналу (імпульсу). У більшості практичних випадків затримка відмикання невелика і істотно менше тривалості фронту включення.

Формування фронту включення починається з появи сходинки базового струму внаслідок відмикання емітерного переходу. У насичених ключах сходинка струму достатня для подальшого насичення транзистора: > .

Якщо знехтувати впливом ємностей на перехідний процес, поведінка ключа на стадії формування фронту включення безпосередньо обумовлено процесом зміни заряду неосновних носіїв в базі транзистора, який описується рівнянням:


(8)

де - час переносу заряду через базу в нормальному режимі (час життя неосновних носіїв в базі), яке проявляється як постійна часу перехідною характеристики транзистора.

Формування фронту включення відбувається при існуванні активного режиму роботи поки виконується умова < . Закінчення фронту включення відповідає моменту, коли заряд стає рівним .

У загальному випадку, коли потрібно враховувати вплив ємності колекторного переходу і ємності навантаження , При аналізі замість слід користуватися еквівалентної постійної часу :

(9)

Тривалість фронту включення розраховується за формулою

(10)

Для схеми рис.1 струм розраховується по (1), для схеми рис.2 = і розраховується по (7).

Якщо умова насичення не виконується ( ), Для визначення часу включення слід використовувати формулу

. (10а)

Накопичення заряду в базі відбувається вже в насиченому транзисторі. Починаючи з моменту , Все три зовнішніх струму транзистора не змінюються. Однак заряд в базі продовжує наростати за експоненціальним законом, і цей процес закінчується лише через час , Яке називають часом накопичення. значення може істотно відрізнятися від величини ( < ), Оскільки розподіл носіїв в базі при насиченні відрізняється від розподілу при нормальному активному режимі.

Процес перемикання транзистора з насиченого стану в замкнене містить дві стадії: розсмоктування надлишкового заряду і формування фронту виключення.

Розсмоктування надлишкового заряду проявляється зовні як затримка початку фронту виключення щодо вимикає (негативного) перепаду вхідного сигналу. На стадії розсмоктування транзистор залишається насиченим, концентрація заряду в базі залишається вище рівноважної концентрації, і обидва переходу транзистора зміщені в прямому напрямку. При цьому напруга U бе = U 0 = 0,7 В. Тому при встановленні замикаючого вхідної напруги U вх 0 виникає негативний вхідний струм , Обумовлений наявністю в базі надлишкового заряду. Струм випливає з бази, тому що потенціал бази вище потенціалу входу. Величина цього струму:

. (11)

негативний струм означає "відсмоктування" заряду з бази, тому він починає зменшуватися, і при = стадія розсмоктування закінчується.

Аналіз функції зміни заряду дає формулу для визначення часу розсмоктування:

, (12)


в якій для схеми рис.1 струм розраховується по (1), а струм - по (11) .Формула (12) отримана для випадку, коли відчиняли сигнал - довгий, а струм істотно менше струму .

Для схеми рис.2 = і розраховується по (7). Струм = в цій схемі замикається далі через насичений транзистор Т1 і джерело напруги, що управляє. Резисторів в цьому ланцюзі немає. Струм в цьому випадку визначається внутрішнім опором насичених транзисторів Т2 і Т1:

, (13)

де R г, r к1, r б2 - відповідно опір джерела U вх, насичених транзисторів Т1 і Т2.

Якщо перед подачею замикаючого сигналу транзистор в ключі не насичений, то t р = 0.

Формування фронту виключення начінаетсяв момент часу, коли Q (t) = Q гр. Якщо ємностями Ск, Вн можна знехтувати, заряд в базі змінюється за тим же законом, що і на попередній стадії розсмоктування. Але величина заряду не може досягати негативного асимптотичного значення , Так як заряд неосновних носіїв в базі знак змінити не може. Тому процес формування фронту виключення закінчується, коли Q (t) = 0. У такому випадку при замикаючих токах, істотно менших, ніж струм насичення, можна отримати:

(14)


Струм для ключів рисунку 1,2 розраховується відповідно за формулами (11), (13).

На практиці часто замикає струм порівняємо з струмом насичення. Фізика процесів виключення в цьому випадку складніше через ускладнення форми розподілу носіїв у базі. При великих замикаючих токах I кн виключення відповідає так званий режим динамічної відсічення, коли і емітерний і колекторно переходи працюють при зворотному зміщенні, але через наявність деякого залишкового заряду в базі всі три струму транзистора мають кінцеві зачение (не рівні нулю) і спадають до нуля з постійною часу відсічення, рівної , Значно меншою .В такому випадку тривалість виключення колекторного струму становить величину:

; (15)

ток спадає дуже швидко.

У той же час тривалість фронту вимкнення напруги при наявності ємнісний навантаження C до (C н> C к) може бути істотно більше, ніж тривалість виключення струму, і становить

(16)

4. БАЗОВІ ЛОГІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ ТТЛ

ТТЛ - позначає одержала широке поширення технологію виготовлення інтегральних схем (ІС) - транзисторних-транзисторную логіку. Відмінною особливістю даної технології є використання на входах ІС многоеміттерних транзисторів.

На рис.6 показаний базовий логічний елемент (ЛЕ), виконаний за технологією ТТЛ і реалізує логічне перетворення І-НЕ. Базовим є той ЛЕ, фізичні параметри якого найбільш повно характеризують фізичні властивості більшості ІС певної серії ЛЕ. Наприклад, базовий елемент рис.6 характеризує властивості ІС серії SN 74 фірми TexasInstrumentsInc. (TI) і вітчизняної 155 серії, в яких його застосовано. ІС серії SN 74 (155) призначені для застосування в середньо частотних цифрових вузлах (до 35 МГц).

Існують модифікації базового елементу ТТЛ, що визначають властивості відповідних ІС і іншу область їх застосування. Так, наприклад, ІС серії SN 74 L (134) призначені для застосування в низькочастотних вузлах (до 3 МГц), а ІС серії SN 74 H (131) - в високочастотних (до 50 МГц). Удосконалення ТТЛ-технологій виготовлення ІС привело до створення базового елементу ТТЛ з використанням діодів Шотткі, що запобігають режим глибокого насичення транзисторів - ТТЛШ.

На рис.7, а показано включення діода Шотткі в найпростішому ключі. У ключі рис.7, б використаний транзистор Шотткі. Пряме порогове напруга діодів Шотткі одно 0,3 ... 0,4 В, тому в схемах рис.7 напруга на колекторному переході транзистора ніколи не досягає значень, при яких він зміщений в прямому напрямку. Тому транзистор з діодом Шотткі не влучає у режим насичення. Базові елементи ТТЛШ використовуються, наприклад, в інтегральних схемах серії SN 74 S (531).

Аналіз схеми рис.6 показує, що многоеміттерного транзистор Т1 виконує логічну операцію І, а транзистор Т2 - операцію НЕ. Вихідний каскад на транзисторах Т3 і Т4 дозволяє отримати великі значення впадає і випливає струмів в навантаженні, яка підключається до виходу Y ЛЕ. Для отримання максимальних значень струмів в навантаженні один з вихідних транзисторів повинен бути обов'язково закритий. Діод D1 в емітерний ланцюга транзистора Т3 забезпечує його надійне замикання при відкритому транзисторі Т4. При замкненому стані транзистора Т4 транзистор Т3 по відношенню до навантаження працює як емітерний повторювач. Резистор R1 запобігає виходу з ладу транзистора T3 при короткому замиканні виходу на корпус і знижує рівень імпульсних перешкод при перемиканні ЛЕ.

Вихід ЛЕ з показаним на рис.6 з'єднанням вихідних транзисторів Т3 і Т4 називається стандартним виходом.

Діоди, включені між вхідними висновками і загальним висновком, забезпечують захист ЛЕ при попаданні на його входи негативної напруги.

Статичні режими в логічних елементах ТТЛ характеризуються стандартними параметрами, до яких відносяться рівні вхідних і вихідних напруг і значення вхідних і вихідних струмів:

- вхідна напруга високого рівня (логічної одиниці),

- вхідна напруга низького рівня (логічного нуля),

- вихідна напруга високого рівня (логічної одиниці),

- вихідна напруга низького рівня (логічної одиниці),

(при ) - вхідний струм при подачі на вхід високого рівня напруги (впадає струм),

(при ) - вхідний струм при подачі на вхід низького рівня напруги (витікаючий струм),

(при ) - вихідний струм при високому рівні вихідного сигналу (витікаючий струм),

(при ) - вихідний струм при низькому рівні вихідного сигналу (впадає струм).

відносини і характеризують навантажувальну здатність ЛЕ для низьких і високих рівнів сигналів. Стандартний параметр визначає максимальне число входів базових ЛЕ, яке допустимо підключати до виходу аналогічного ЛЕ. Для базового ЛЕ серії SN 74 навантажувальна здатність

Перешкодостійкість ЛЕ визначається стандартними значеннями величин

Перешкоди з рівнем напруги менше 0,4 В не можуть привести до зміни стану ЛЕ.

Перехід ЛЕ в підсилювальний режим (режим перемикання) характеризується значенням напруги перемикання. Для базового ЛЕ серії SN 74 стандартне значення напруги перемикання .

Аналіз схеми рис.6 показує, що типові значення вихідної напруги рівні і , Тому типове значення завадостійкості для базового ЛЕ серії SN 74 визначається значеннями величин


Стандартні динамічні параметри ЛЕ характеризуються часом затримки при переході вихідного сигналу з високого рівня на низький, - при переході вихідного сигналу з низького рівня на високий або середнім часом затримки сигналів в ЛЕ затримки і показані на рис.8 ( - еквівалентний вхідний сигнал ЛЕ, що враховує взаємодію фізичних вхідних сигналів і на рис.6; - вихідний сигнал ЛЕ). Для стандартної серії SN 74 . вказане значення дозволяє використовувати тригери даної серії при частоті перемикання . Для інших серій ІВ, побудованих на модифікованих базових схемах ТТЛ, ці параметри дорівнюють: серія SN 74 L - , ; серія SN 74 H - , ; серія SN 74 S - , .

Згадані вище серії ІС ТТЛ, в назвах яких використовується префікс SN, розроблені фірмою TI. Перераховані ІС крім фірми-розробника випускаються багатьма іншими фірмами-виробника. Інші фірми-виробники використовують інші префікси для ідентичних ІС, тому в довідниках по ІС і навчальній літературі префікс часто опускається.

Зокрема, назви цифрових ІС, включених в бібліотеку програми Micro-Cap (Component> Digital Library), не містять префікса, що означає фірму виробника.

5. ПРОГРАМА РОБОТИ

5.1 Підготовка до роботи

1. Вивчити:

а) моделі біполярних транзисторів і схеми заміщення ключів в статичних станах,

б) вплив резистивної навантаження (паралельно транзистору або колекторного резистору) на струми і напруги в ключах в статичних станах,

в) фізику процесів при перемиканні транзистора із замкненого стану в насичене (затримка відмикання, фронт включення, накопичення заряду) і з насиченого стану в замкнене (розсмоктування надлишкового заряду, фронт виключення),

г) вплив колекторної ємності і ємності навантаження на перехідні процеси в ключах,

д) особливості статичних режимів і перемикання транзисторів в ключі з керуючим транзистором (рис.2),

е) принцип роботи базового логічного елемента ТТЛ (рис.6), його властивості та характеристики (фізика роботи в статичних станах і в режимі перемикання, що реалізується логічна функція, стандартні статичні і динамічні параметри, робота при підключенні навантаження і збереження працездатності при її підключенні) .

2. Вихідні дані для виконання розрахунків (параметри елементів схем рис.1 і рис.2, в дужках наведено імена параметрів моделей біполярних транзисторів, що використовуються в програмі Micro - Cap):

, , , , , , , , , , , .


3. Розрахувати для схеми рис.1, використовуючи відповідні моделі транзистора:

а) статичне напруження , При якому транзистор відмикається,

б) статичну електрику , При якому транзистор входить в насичення,

в) статичні рівні вихідного напруги для ненавантаженого ключа,

г) статичні рівні вихідного напруги, якщо паралельно транзистору включений резистор навантаження ,

д) мінімальний опір резистора навантаження , Включеного паралельно резистору , При якому відкритий транзистор залишається насиченим,

е) залежно тривалості фронту включення , Тривалості стадії розсмоктування і тривалості фронту вимикання від амплітуди вхідних відчиняли імпульсів.

4. Розрахувати для схеми рис.2, використовуючи відповідні моделі транзистора, тривалість стадій перемикання ключа , , , Якщо ключ управляється позитивними імпульсами з амплітудою . Початковий рівень вхідної напруги вважати рівним нулю.

5.2 ВИКОНАННЯ РОБОТИ

(Результати за всіма пунктами програми роботи документувати і включити в звіт)

1. Викликати програму Micro - Cap (ярлик Micro - Cap Evaluation 8.0)

2. Відкрити (File> Open> DATA RUS> 1 p -1. CIR) та дослідити

Схему 1:


а) отримати передавальні характеристики (ПХ) ключів (Analysis> DC ...> Run);

б) визначити по ним напруги, при яких транзистори відкриваються і при яких входять в насичення, порівняти отримані значення з розрахунковими;

в) визначити і пояснити значення статичних рівнів ПХ;

г) підключити навантаження R5 на вихід ключа і повторити п.п. а) і в), порівняти значення рівнів ПХ з результатами розрахунку;

д) отримати ПХ ключів при варіації опору навантаження R5 (DC> Stepping> Step It Yes> OK> F 2); простежити за зміною форми ПХ, задокументувати і пояснити зміни;

е) вимкнути режим варіації опору навантаження і вийти з режиму аналізу (DC> Stepping> Step It No> OK> F 3);

ж) вимкнути навантаження R 5;

з) отримати перехідні характеристики ключів (Analysis> Transient> Run), визначити стадії перехідних процесів при включенні і виключенні транзисторів, порівняти роботу ключів і пояснити результати;

і) отримати перехідні характеристики ключів при варіації амплітуди керуючих імпульсів (Transient> Stepping> Step It Yes> OK> F 2); отримати і побудувати графіки залежностей тривалості фронту включення, тривалості стадії розсмоктування, тривалості фронту вимикання від амплітуди вхідних імпульсів, порівняти з розрахунковими залежностями; простежити за зміною форми вихідних імпульсів, задокументувати зміни;

к) вимкнути режим варіації амплітуди керуючих імпульсів і вийти з режиму аналізу (Transient> Stepping> Step It No> OK> F 3);

л) закритьСхему 1 (File> З lose> No Save ...).

2. Відкрити (File> Open> DATA RUS> 1 p -2. CIR) та дослідити

Схему 2:

а) отримати статичні характеристики вихідної напруги і вхідного струму від значення статичної напруги на вході ключа (Analysis> DC ...> Run) і пояснити поведінку і параметри отриманих характеристик;

б) підключити навантаження R 3 і повторити п. а), порівняти і пояснити відмінність характеристик навантаженого і ненавантаженого ключа;

в) отримати статичні характеристики ключів при варіації опору навантаження R 3 (DC> Stepping> Step It Yes> OK> F 2); простежити за змінами характеристик, задокументувати і пояснити зміни; визначити мінімальний допустимий опір навантаження, при якому вихідна напруга не перевищує стандартне значення для елементів ТТЛ;

г) вимкнути режим варіації опору навантаження і вийти з режиму аналізу (DC> Stepping> Step It No> OK> F 3);

д) вимкнути навантаження R 3;

е) закрити Схему 2 (File> З lose> No Save ...).

3. Відкрити (File> Open> DATA RUS> 1 p -3. CIR) та дослідити

Схему 3:

а) отримати статичні характеристики вихідної напруги , Вхідного струму і струму в резисторі вихідного каскаду від значення вхідного статичної напруги (Analysis> DC ...> Run); пояснити поведінку характеристик;

б) визначити параметри характеристик вхідного струму і вихідної напруги і їх відповідність стандартним значенням для елементів ТТЛ;

в) повторити п.п. а) і б) при варіації опору навантаження R 5 (Stepping> Step It Yes> OK> F 2); простежити за змінами характеристик, задокументувати і пояснити зміни; визначити мінімальний допустимий опір навантаження, при якому вихідна напруга не нижче стандартного значення для елементів ТТЛ;

г) вимкнути режим варіації опору навантаження і вийти з режиму аналізу (DC> Stepping> Step It No> OK> F 3);

д) отримати тимчасову діаграму вихідного напруги при впливі на вхід імпульсного напруги (Analysis> Transient> Run); виміряти затримки фронтів вихідної напруги і їх відповідність стандартним значенням базового елементу ТТЛ;

е) заземлити вхід X2 і повторити п. д); сформулювати висновок про вплив на роботу елемента ТТЛ вільного (непідключеного) і заземленого входу; отримати таблицю істинності для базової схеми рис.3 як логічного елемента;

ж) вийти з режиму аналізу (F 3);

з) закритьСхему 3 (File> З lose> No Save ...).

4. Відкрити (File> Open> DATA RUS> 1 p -4. CIR) та дослідити

Схему 4:

а) відключити зовнішні ЛЕ (навантаження) від виходу Y досліджуваної схеми;

б) визначити статичні і динамічні параметри ЛЕ;

в) коммутіруя лінії підключення навантаження, повторити п.б) для різного числа входів навантаження;

в) сформулювати висновки про вплив навантаження на робочі параметри ЛЕ;

г) вийти з режиму аналізу (F 3);

д) закритьСхему 4 (File> З lose> No Save ...).

5. Отримати у викладача додаткове завдання по роботі.

БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

1.Разевіг В.Д. Схемотехнічне моделювання за допомогою Micro-Cap 7. - М .: Гаряча лінія - Телеком, 2003. - 368 с.

2.Елементи імпульсних і цифрових пристроїв: Керівництво до лабораторних робіт №1027 / Упоряд. Бєлкін А.П., Сальников Н.І., Соколов Ю.П. - Рязань. : РРТИ, 1985. - 44 с.

3.Сальніков Н.І., Бєлкін А.П., Соколов Ю.П. Імпульсні пристрої на інтегральних логічних елементах: Навчальний посібник. - Рязань: РРТИ, 1986. - 72 с.

4.Ерофеев Ю.Н. Імпульсна техніка: Учеб посібник. - М .: Вища. шк., 1984. - 391 с.

5.Алексенко А.Г., Шагуріна І.І. Мікросхемотехніка: Учеб. посібник. - М .: Радио и связь, 1982. - 416 с.

6.Пухальскій Г.І., Новосельцева Т.Я. Цифрові пристрої: Учеб. посібник. СПб .: Політехніка, 1996..