Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем (КИБЭВС)
ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ НА ОСНОВЕ MOSFET
Отчет по практической работе №3 по дисциплине «Электроника и схемотехника»
Вариант №1
Студент гр. 710-2
09.12.2021
Руководитель Преподаватель КИБЭВС
_______Семенов А.С __.__.2021
Томск 2021
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы: изучить работу логических элементов на основе
управляющих транзисторов
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1. Собрать стенды для исследования работы инверторов на p-МОП и n–МОП, записать ток потребления Iп и напряжение на выходе Uвых при разных положениях переключателя.
2.Собрать стенды для исследования логических функций 3И-НЕ и 4ИЛИ-НЕ, записать ток потребления Iп и напряжение на выходе Uвых при разных положениях переключателей.
3.Собрать стенды для исследования 3И-НЕ. Записать ток потребления Iп
инапряжение на выходе Uвых при разных положениях переключателей.
2
1. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНВЕРТОРА
Схемы собираются в компьютерной программе Electronics Workbench.
Для исследования инвертора были собраны схемы, изображенные на рисунках 1.1 и 1.2 для p-МОП и n-МОП соответственно.
Рисунок 1.1 - Схема p-МОП
Рисунок 1.2 - схема n-МОП
3
Исходя из показаний приборов при разных положениях переключателя
была составлена таблица 1.1.
Таблица 1.1 - Показания приборов
Переключатель |
|
Iп, мА |
Uвых, мВ |
F |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
p-МОП |
|
n-МОП |
p-МОП |
n-МОП |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,015 |
|
-0,004984 |
-10480 |
4984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
7 |
|
-3,334 |
0,1146 |
0,08786 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ 3И-НЕ И 4ИЛИ-НЕ
Схемы собираются в компьютерной программе Electronics Workbench.
Для исследования логического 3И-НЕ были собраны схемы, изображенные на рисунках 2.1 и 2.2 для p-МОП и n-МОП соответственно.
Рисунок 2.1 - 3И-НЕ для p-МОП
4
Рисунок 2.2 - 3И-НЕ для n-МОП
Исходя из показаний приборов при разных положениях переключателей,
была составлена таблица 2.1.
Таблица 2.1 - Показания приборов
Переключатель |
|
Iп, мА |
Uвых, В |
F |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
p-МОП |
|
n-МОП |
p-МОП |
n-МОП |
|
|
|
|
|
|
|
|
0-0-0 |
0,012 |
|
-0,005 |
-10,48 |
4,984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0-0-1 |
0,01288 |
|
-0,0055 |
-10,48 |
4,984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0-1-0 |
0,01288 |
|
-0,0055 |
-10,48 |
4,984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0-1-1 |
0,01525 |
|
-0,005984 |
-10,48 |
4,984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1-0-0 |
0,01288 |
|
-0,0055 |
-10,48 |
4,984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1-0-1 |
0,01525 |
|
-0,005984 |
-10,48 |
4,984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1-1-0 |
0,01525 |
|
-0,005984 |
-10,48 |
4,984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1-1-1 |
7 |
|
-3,335 |
-0,000344 |
0,000264 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
5
Для исследования логического 4ИЛИ-НЕ были собраны схемы,
изображенные на рисунках 2.3 и 2.4 для p-МОП и n-МОП соответственно.
Рисунок 2.3 - 4ИЛИ-НЕ для p-МОП
Рисунок 2.4 - 4ИЛИ-НЕ для n-МОП
6
Исходя из показаний приборов при разных положениях переключателей,
была составлена таблица 2.2.
Таблица 2.2 - Показания приборов
Переключатель |
|
Iп, мА |
Uвых, мВ |
F |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
p-МОП |
|
n-МОП |
p-МОП |
n-МОП |
|
|
|
|
|
|
|
|
0-0-0-0 |
0,0295 |
|
-0,00498 |
10460 |
4982 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0-0-0-1 |
7 |
|
-3,334 |
-0,1146 |
0,088 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-0-1-0 |
7 |
|
-3,334 |
-0,1146 |
0,088 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-0-1-1 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0573 |
0,0439 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-1-0-0 |
7 |
|
-3,334 |
-0,1146 |
0,088 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-1-0-1 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0573 |
0,0439 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-1-1-0 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0573 |
0,0439 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-1-1-1 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0382 |
0,0293 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-0-0-0 |
7 |
|
-3,334 |
-0,1146 |
0,088 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-0-0-1 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0573 |
0,0439 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-0-1-0 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0573 |
0,0439 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-0-1-1 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0382 |
0,0293 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-1-0-0 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0573 |
0,0439 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-1-0-1 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0382 |
0,0293 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-1-1-0 |
7 |
|
-3,334 |
-0,0382 |
0,0293 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-1-1-1 |
7 |
|
-3,334 |
-0,02865 |
0,02198 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
7
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ 3-И
Схемы собираются в компьютерной программе Electronics Workbench.
Для исследования логического 3И были собраны схемы, изображенные на
рисунках 3.1 и 3.2 для p-МОП и n-МОП соответственно.
Рисунок 3.1 - 3И для p-МОП
Рисунок 3.2 - 3И для n-МОП
8
Исходя из показаний приборов при разных положениях переключателей,
была составлена таблица 2.1.
Таблица 2.1 - Показания приборов
Переключатель |
|
Iп, мА |
Uвых, мВ |
F |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
p-МОП |
|
n-МОП |
p-МОП |
n-МОП |
|
|
|
|
|
|
|
|
0-0-0 |
7,002 |
|
-3,334 |
-0,114 |
0,0879 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-0-1 |
7,002 |
|
-3,334 |
-0,114 |
0,0879 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-1-0 |
7,002 |
|
-3,334 |
-0,114 |
0,0879 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0-1-1 |
7,002 |
|
-3,334 |
-0,114 |
0,0879 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-0-0 |
7,002 |
|
-3,334 |
-0,114 |
0,0879 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-0-1 |
7,002 |
|
-3,334 |
-0,114 |
0,0879 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-1-0 |
7,002 |
|
-3,334 |
-0,114 |
0,0879 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1-1-1 |
7,015 |
|
-3,340 |
-10480 |
4984 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
9
4.ВЫВОДЫ
Входе работы были выполнены все поставленные задачи, была изучена работа логических элементов на основе управляющих транзисторов
Были собраны схемы 3И-НЕ, 4ИЛИ-НЕ, а так же 3И для p-МОП и n-МОП.
Была построена таблица исходя из показаний амперметров и вольтметров для всех схем.
10