ФУУМЭ / 7201_lab6_

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра РТЭ

отчет

по лабораторной работе №6

по дисциплине «Функциональные узлы и устройства микроэлектроники»

Тема: исследование интегральной логической схемы ттл

Студент гр. 7201		Казмаджи А
		Степнов Д.Е.
		Пастушенко И.С.
Преподаватель		Тупицын А.Д.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы: Ознакомление с принципом действия, схемотехническими особенностями, конструкцией и назначением логической схемы типа ТТЛ и определение ее основных параметров и характеристик.

Тип и параметры объекта исследования

В ходе данной лабораторной работы исследуется логическая интегральная микросхема ТТЛ типа К155ЛА3. Микросхема К155ЛА3, как и ее импортный аналог SN7400, содержат в себе четыре логических элемента 2И – НЕ в корпусе DIP-14.

Микросхемы К155ЛА3 и 7400 созданы на базе ТТЛ, поэтому - напряжение 7 вольт является для них предельно максимальным. При превышении этого значения прибор очень быстро сгорает.

Схема расположения выходов и входов логических элементов (распиновка) К155ЛА3 выглядит следующим таким образом.

Рис.1 – Расположение выводов К155ЛАЗ

Рис. 2 – Габариты микросхемы

Рис.3 – Размеры корпуса микросхемы К155ЛАЗ.

Параметры К155ЛАЗ:

Таблица 1 – Наименование параметров К155ЛАЗ.

Наименование параметра	Значение
Напряжение питания	5В+-5%
Максимальное напряжение лог. "0"	<0.4В
минимальное напряжение лог "1"	>2.4В
Ток потребеления при лог. "0" и Uпит=5В	<22mA
Ток потребеления при лог. "1" и Uпит=5В	<8mA
Входной ток низкого уровня	<1,6 mA
Входной ток высокого уровня	<0,04 mA
Входной пробивной ток	<1 mA
Ток КЗ	18-55 mA
Потребляемая мощность одного элемента	<19,7mВт
Время задержки распространения сигнала при включении	<15нс
Время задержки распространения сигнала при выключении	<22нС
Помехоустойчивость	<0.4В

Таблица 2 – Таблица истинности для К155ЛАЗ:

Вход А	Вход В	Выход Q
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Рис. 4 – Электрическая схема К155ЛАЗ

Рис. 5 – Блок-схема измерительной установки

Обработка результатов

1. Построим передаточные характеристики, при Uп=4 В и 5 В соответственно и определим помехоустойчивость:

Таблица 3 – Полученные данные моделирования

Рис. 6 Передаточные характеристики для разных напряжениях питания

2. Построим входные характеристики, при Uп=4 В и 5 В соответственно

Рис. 7 Входные характеристики для разных напряжениях питания

3. Построим зависимость тока питания, при Uп=4 В и 5 В соответственно

Рис. 8 Зависимость тока питания от входного напряжения

4. Построим нагрузочную характеристику при напряжении питания 5 в и высоком и низком логическом уровне выходного напряжения:

Примем входное напряжение Uвх= 1 В, при котором на выходе высокий логический уровень, а для низкого уровня примем Uвх= 4 В

Таблица 5 Нагрузочная характеристика

Рис. 9 Нагрузочная характеристика высокого лог. уровня

Рис. 10 Нагрузочная характеристика низкого лог. уровня

5. Определим динамические параметры схемы:

Рис. 11 Временная зависимость выходного и входного напряжений при амплитуде Uвх= 1 В (верхняя и нижняя кривая соответственно)

Рис. 12 Временная зависимость выходного и входного напряжений при амплитуде Uвх= 2 В

Рис. 13 Временная зависимость выходного и входного напряжений при амплитуде Uвх= 3 В

Рис. 14 Временная зависимость выходного и входного напряжений при амплитуде Uвх= 4 В

Рис. 15 Временная зависимость выходного и входного напряжений при амплитуде Uвх= 5 В

6. Определим величины задержек τ10 и τ01 для каждой амплитуды входных напряжений.

Таблица 7

Uвх, В	t10, нс	t01, нс
1	25,518	21,609
2	24,901	22,701
3	23,517	21,531
4	22,532	20,17
5	22,438	20,137

Рис. 16 Зависимость времени задержки фронтов и спадов в зависимости от амплитуды

Выводы: в данной лабораторной работе была исследована схема К155ЛАЗ – 2И-НЕ. Были построены ее передаточные, входные, нагрузочные, а также зависимость тока питания от входного напряжения. По передаточным характеристикам была определена помехоустойчивость. Также были определены динамические параметры исследуемой схемы и рассчитаны величины задержек.