Порядок виконання

1. Ознайомитись з методичними вказівками.

2. Створити елемент з заданими параметрами (параметри вибирати згідно довідника, або взяти завдання в викладача).

3. Створити задану електричну схему.

4. Провести моделювання з виводом АЧХ і ФЧХ (аналіз провести двома способами: з використанням набору інструментів та з використанням меню Analysis).

5. Використовуючи меню вікна Analysis Graphs, вивести одержані графіки на друк.

6. Порівняти графіки, одержані з допомогою аналізатора АЧХ – ФЧХ та пункту Analysis/AC Frequensy, зробити висновок.

Зміст звіту

1. Навести мету роботи.

2. Привести створену електричну схему.

3. Привести параметри створеного елементу.

4. Привести одержані графіки.

5. Зробити висновок.

Контрольні питання

1. Для чого призначений Multisim?

2. Які можливості має Multisim Power Pro?

3. Опишіть коротко вміст корзин з елементами та корзини з інструментами.

4. Як викликати елемент на схему?

5. Як змінити параметри елемента (наприклад, опір резистора)?

6. Як створити власну бібліотеку та елемент цієї бібліотеки з заданими параметрами?

7. Опишіть два способи побудови ФЧХ.

Література

1. Help file for Electronics Workbench Multisim Power Pro (Interactive Image Technologies Ltd).

Лабораторна робота № 2

Тема: Побудова схем комбінаційної логіки на логічних елементах

Мета роботи: Теоретичне вивчення параметрів логічних елементів, що реалізують елементарні функції; Ознайомлення з будовою різних серій мікросхем; Дослідження логічних елементів, побудованих на вітчизняних мікросхемах серії К155.

Короткі теоретичні відомості

Розвиток мікроелектроніки сприяв появі малогабаритних, високонадійних і економічних обчислювальних приладів на основі цифрових інтегральних мікросхем. Потреба збільшення швидкодії і зменшення потужності споживання обчислювальних засобів привело до створення серій цифрових інтегральних мікросхем. За останні роки розвитку цифрових інтегральних мікросхем базові електронні ключі розвивались в наступній послідовності: резистивно-транзисторна логіка (РТЛ), резистивно-ємнісна транзисторна логіка (РЕТЛ), діодно-транзисторна логіка (ДТЛ), транзисторно-транзисторна логіка (ТТЛ), емітерно-звязана логіка (ЕСЛ), інтегрально-інжекціонна логіка (І²Л). В цих позначеннях словом «логіка» замінюєтся поняття «електронний ключ».

Разом з біполярними схемами широке поширення отримали цифрові інтегральні мікросхеми на МОН структурах (на транзисторах p- і n-типів з збагачуваним каналом, КМОН схеми на доповнюючих транзисторах). Найбільш широке поширення в сучасній апаратурі одержали серії ІС, ТТЛ. Ці цифрові інтегральні мікросхеми відрізняються кращими електричними параметрами, прості у використанні, мають більш високий рівень інтеграції і володіють більшою функціональною різноманітністю.

Більшість цифрових інтегральних мікросхем малої степені інтеграції, що входять в склад серії, представляють собою поєднання логічних елементів, виконуючих функції НІ, І-НІ, АБО-НІ, І-АБО-НІ. Це так званні базові логічні елементи.. Їх основні електричні параметри визначають характеристики практично усіх інтегральних мікросхем які входять у склад серії. Від цих параметрів залежать можливості сумісної роботи цифр інтегральних мікросхем різних серій що входять у склад апаратури, тому ряд основних електричних параметрів являється спільним для цифрових інтегральних мікросхем і дозволяє порівнювати їх між собою. До таких параметрів відносяться: швидкодія, споживана напруга (Р_спож), завадостійкість (U_зав), коефіцієнт розгалуження по виходу (навантажувальна здатність К_роз), коефіцієнт об’єднання по виходу К_об.

Розглянемо більш докладно кожен з цих параметрів. Швидкодія визначається динамічними параметрами цифрових інтегральних мікросхем , до яких відносяться: t^1,0 – час переходу з “1”(високий рівень) в “0” (низький); t^0,1 –час переходу із стану низького рівня в стан високого рівня; t^1.0_зд –час затримки виключення; t^1.0_{зд р} час затримки розповсюдження при виключенні; t^0.1_{зд р ср} –середній час затримки розповсюдження сигналу; тривалість імпульсу; f_р - робоча частота. Середній час затримки розповсюдження t_{зд р ср} =0.5(t^1.0_{зд р} +t^0.1_{зд р} ) являється середнім параметром швидкодії, який використовується при розрахунку часових характеристик послідовно включених цифрових інтегральних мікросхем .

На рисунку (рис.1) показані рівні відліку, відносно яких визначаються динамічні параметри.

Рисунок 1 Рисунок 2

В довідниках про цифрові інтегральні мікросхеми найбільш часто приводяться наступні динамічні параметри цифрових інтегральних мікросхем: t^1.0 _{ад ,}t^0.1_{зд ,} t^1.0_{зд р}, t^0.1_{зд р} .

Потенційні логічні елементи при роботі у складі цифрового пристрою можуть знаходитися в статичному режимі (в стані «1» або «0»), або в динамічному (перехідний процес).В залежності від виду технології, по якій виконані логічні елементи, потужність, яку вони споживають різна для кожного стану. Одні елементи використовують велику потужність в статичному режимі, яка лише незначно збільшується в момент переключення , інші, навпаки, характеризуються значним ростом споживаного струму під час переключення. Логічні елементи з малим споживанням потужності в динамічному режимі характеризуються середньою споживаною потужністю

Р_{пот ср}=0.5(Р⁰_пот+Р¹_пот),