4.2. Изучение переходной характеристики кмоп схемы или-не.

Снятие переходных (динамических) характеристик схемы (рис.6 (б)). От генератора импульсов подается сигнал на вход схемы и на один из входов осциллографа. На другой вход осциллографа подается сигнал с выходы исследуемой схемы. Необходимо зарисовать входной и выходной сигналы с обязательным указанием на рисунках масштабов времени и напряжения.

4.3. Расчет схемы или-не с помощью программы схемотехнического анализа pspice.

Закодировать исследуемую схему на входном языке программы PSPICE. Использовать следующие параметры транзисторов:

п-канальный транзистор:

.model N_tr NMOS(level=1 Vto=1 kp=100e-6 W=10u L=10u)

p-канальный транзистор:

.model P_tr PMOS(level=1 Vto=-1 kp=100e-6 W=10u L=10u)

Величина нагрузочной емкости - 1пФ.

Рассчитать передаточную характеристику при изменении входного напряжения на входе 1 от 0 до 5 В с шагом 0.1 В. На входе 2 поддерживать уровень логического "0". С помощью программы PROBE построить зависимость выходного напряжения и потребляемого тока от входного напряжения (два разных графика).

Рассчитать переходную характеристику схемы при подаче на вход импульса:

V_in1 ... ... PULSE(0V 5V 1ns 1ns 1ns 50ns 100ns)

(Вместо многоточий необходимо поставить соответствующие узлы подключения источника)

Время счета от 0 до 200нс:

.tran 1ns 200ns

С помощью программы PROBE построить графики зависимости входного и выходного напряжений от времени. По результатам расчетов определить величины фронтов при переходе схемы из логического "0" в логическую "1" и наоборот. Величины фронтов определяются по уровням

0.1*(Uмакс-Uмин) и 0.9*(Uмакс-Uмин).

4.4. Требования к отчету по выполняемой работе.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

- цель лабораторной работы;

- схемы измерений характеристик схемы;

- таблицы экспериментальных данных и графики;

- русунки с экрана осциллографа входных и выходных сигналов

схемы;

- описание схемы на входном языке программы PSPICE;

- распечатки графиков передаточной и переходной характеристик, рассчитанных с помощью программы PSPICE;

- величины фронтов переключения схемы по результатам расчетов.

5. Литература.

1. Алексенко А.Г., Шагурин И.И., Микросхемотехника, М., Радио и связь, 1982.

2. Якубовский С.В., Барканов М.А., Аналоговые и цифровые интегральные схемы, 2-е издание, М., Радио и связь, 1984.

3. Тарабрин В.В., Лукин Л.Ф., Интегральные микросхемы: Справочник, М., Радио и связь, 1983.

4. Разевиг В.Д. Применение программ PCAD и PSPICE для схемотехнического моделирования на ПЭВМ.

6. Контрольные вопросы.

1. Принцип работы КМОП схемы.

2. Вывод передаточной характеристики КМОП схемы.

3. Как зависит потребляемый схемой ток от входного напряжения?

4. Чем определяется длительность переходных процессов в КМОП - схемах?

5. От чего зависит крутизна МОП - транзистора ?