- •Принципиальные электрические схемы логических элементов и-не:
- •Результаты экспериментальных исследований:
- •Графики зависимостей:
- •Выводы:
- •Контрольные вопросы:
- •Объясните назначение компонентов схемы элемента диодно- транзисторной логики (дтл).
- •Объясните назначение компонентов схемы элемента ттл.
- •Сравните значения основных параметров логических элементов, схемы которых приведены на рис. 1 и рис. 2.
- •В чем заключается назначение "смещающих" диодов в схемах исследованных логических элементов и-не?
- •Какой вид имеет идеальная статическая характеристика логического элемента и почему?
- •В каком режиме работает транзистор vt1 в схеме, изображенной на рис. 4, при подаче на все входы элемента uвх 1 ?
- •В каких режимах работает каждый из транзисторов в схемах, приведенных на рис. 3 и рис. 5 при подаче на все входы элемента uвх 0 ?
- •В каких режимах работает каждый из транзисторов в схемах, приведенных на рис. 3 и рис. 5 при подаче на все входы элемента uвх 1 ?
- •Чему равны падения напряжения на р-n-переходах открытых и насыщенных транзисторов лэ?
- •Какие факторы ограничивают быстродействие логических элементов и цифровых схем?
- •Расскажите о способах повышения быстродействия логических элементов.
- •Какими величинами оценивается быстродействие современных логических элементов?
- •Каковы уровни напряжений, соответствующих логическим уровням современных цифровых устройств?
- •Что такое нагрузочная способность логического элемента?
- •Изобразите схему возможной реализации логического элемента или- не на биполярных транзисторах, и поясните основные моменты ее функционирования.
- •Изобразите схему возможной реализации логического элемента "Исключающее или" на биполярных транзисторах, и поясните основные моменты ее функционирования.
- •Изобразите схемы возможной реализации логических элементов на полевых транзисторах и поясните основные моменты их функционирования.
- •Перечислите основные технологии изготовления цифровых микросхем и дайте краткую характеристику каждой из них.
- •7. Список литературы
Сравните значения основных параметров логических элементов, схемы которых приведены на рис. 1 и рис. 2.
Усилитель-инвертор с резисторной нагрузкой R3 в цепи коллектора на рис.1 имеет большое выходное сопротивление при формировании высокого уровня напряжения на выходе. Это ограничивает быстродействие элемента вследствие образующейся большой постоянной времени заряда емкости нагрузки и снижает нагрузочную способность элемента.
Инвертор, собранный на транзисторах VT1, VT2 и VT3, обладает низким выходным сопротивлением при обоих состояниях выходного напряжения (рис.2), поэтому способен обеспечивать более высокую
7
нагрузочную способность и повышенное быстродействие по сравнению с логическим элементом на рис.1.
Как определить допустимый уровень помех на входе логической схемы И- НЕ, которые не смогут вызвать его ложное срабатывание? – укажите на статической характеристике логического элемента И-НЕ характерные точки.
В реальных условиях на любую цифровую схему действуют импульсные помехи внешнего и внутреннего происхождения, которые либо повышают, либо понижают входное напряжение.. При определенном уровне помехи на входе логического элемента может произойти ложное срабатывание последнего (ложный переход из 0 в 1 или наоборот), что для цифровых систем является крайне нежелательным явлением, т. к. нарушение даже одного двоичного символа в цифровом коде полностью исключает заложенную в нем информацию.
Если на входе действует напряжение , то опасны помехи, имеющие положительную полярность, т.к. при достаточно большом напряжении помехи рабочая
точка на передаточной характеристике может сместиться в область переключения недопустимых значений напряжения, что приведет к сбою в работе, т.е. ложному изменению выходных напряжений в
цифровом устройстве. При поступлении на вход напряжения и напряжения помехи отрицательной полярности также возможно ложное
срабатывание.
8
В чем заключается назначение "смещающих" диодов в схемах исследованных логических элементов и-не?
Диод VD3 смещает уровень напряжения в точке А на величину прямого падения напряжения на диоде.
Диоды VD1 -VD3 на входах рассматриваемого логического элемента являются защитными (от входных сигналов отрицательной полярности) и в штатных режимах работы ЛЭ не оказывают влияния на его работу.
Если бы диода VD3 не было, то потенциал в точке А был бы непосредственно приложен к базо-эмиттерному переходу транзистора, и этого потенциала вполне хватило бы, чтобы открыть транзистор и схема работала бы неправильно.
Какой вид имеет идеальная статическая характеристика логического элемента и почему?
Чем больше крутизна переходного участка статической характеристики, тем уже переходной участок на статической характеристике логического элемента; у идеального ЛЭ этот участок отсутствует.
В каком режиме работает транзистор vt1 в схеме, изображенной на рис. 4, при подаче на все входы элемента uвх 1 ?
При подаче на все входы напряжений высокого уровня, транзистор VT1 работает в т. н. инверсном режиме: все его базо-эмиттерные переходы оказываются закрытыми, но ток может протекать через переход база-коллектор транзистора VT1, и, протекая, попадает в базу VT2, открывая его.
9