Лабораторна робота № 3

Тема: Дослідження схем узгоджувачів рівня.

Мета: Закріпити знання рішень схемотехніки узгоджувачів логічних

рівнів ТТЛ і КМОН – мікросхем.

Обладнання

1. Комп'ютер з програмою Electronics Workbench.

ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ.

Узгоджувачі логічних рівнів ТТЛ і КМОН – мікросхем слугують для узгодження високих та низьких рівнів напруг сигналів різноманітних логік.

У схемі узгоджувача ТТЛ - КМОН на мал.1 транзистор VT1 працює в ключовому режимі. При подачі на вхід схеми (на базу VT1) рівня «0» ТТЛ (U0.4В) транзистор переходить в режим відсічення, а на його колекторі формується високий потенціал, достатній для управління КМОН - ключем на VT2, VT3. Цей високий потенціал індуктує канал в n-канальному VT3 (відкриває його), а p- канальний VT2 -закриває. На виході схеми (стік VT3) формується потенціал, рівний потенціалу його витоку, оскільки він відкритий, тобто «0». При подачі на вхід рівня «1» ТТЛ (U2.4) VT1 відкривається (режим насичення), на його колекторі формується потенціал «0», який індуктує канал в p- канальному VT2 (відкриває його) і закриває VT3. На виході (стік VT2) формується потенціал, рівний потенціалу його витоку, тобто джерела живлення з напругою рівня «1» КМОН (9 – 12 В). R2 вибирають з міркувань швидкодії, а R1 (Uпор – U⁰)/IкО R1=( U¹ – Uпор) / R2*, тобто вихідний ланцюг розраховується так, щоб ТТЛ - рівні «0» і «1» забезпечили відповідно відсічення і насичення VT1 при мінімальному коефіцієнті посилення струму.

Мал. 1 Узгоджувач ТТЛ - КМОН

Мал. 2 Узгоджувач КМОН – ТТЛ

У схемі узгоджувача КМОН – ТТЛ на мал. 2 ключ на n-канальних VT1, VT2 забезпечує подачу на базу вихідного ключа – інвертора (VT3) потенціалів, достатніх для його відсічення або насичення, внаслідок чого на виході (колектор VT3) формується потенціал відповідно «1» або «0». Рівень «1» відповідає напрузі живлення 2 (+5В, ТТЛ). Напруга 1 відповідає рівням живлення КМОН – схем (+12 В). Робота ключів аналогічна попередній схемі.

Зміст, методика і порядок виконання

1. Побудувати за допомогою програми Electronics Workbench схеми дослідження вищезгаданих узгоджувачів. Для цього додати в схему перемикачі, за допомогою яких на вхід подаватимуться перетворювані рівні ТТЛ або КМОН: 5 і 12В відповідно для рівня «1», 0 В для рівня «0». На виході схеми встановити вольтметр.

2. Зафіксувати вихідний сигнал у фізичній і логічній формах відповідно вхідному. Результати занести у таблиці.

Табл. 1 ТТЛ-КМОН

Uвх(лог)	Uвх(фіз.)В	Uвих(лог)	Uвих(фіз.)В

Табл. 2 КМОН -ТТЛ

Uвх(лог)	Uвх(фіз.)В	Uвих(лог)	Uвих(фіз.)В

3. Зробити висновки по роботі, враховуючи поставлену мету узгоджування рівнів логічних сигналів.