laba3
.pdfМинистерство 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 электронновычислительных систем (КИБЭВС)
ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КМОП
Отчет по лабораторной работе №3 по дисциплине «Электроника и схемотехника»
Вариант №10
Студент гр. 730-2
_ Подойницын К.В.
14.12.2021
Руководитель
Доцент КИБЭВС
_____Мальчуков А.Н.
14.12.2021
Томск 2021
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы: изучение работы логических элементов КМОП.
2
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1. Собрать стенды для заданного вариантом транзисторов (irf7304 и NDB505A) и логической функции для выходов 2С (4И-НЕ и 3ИЛИ-НЕ).
Записать показания приборов (ток потребления п и напряжение на выходе
вых) для разного положения переключателей каждого стенда.
2.Собрать стенд для заданного вариантом ЛЭ с выходом 3С (2ИЛИ-НЕ) с
активным уровнем EZ=1. Записать показания приборов (ток потребления п и
напряжение на выходе вых) для разного положения переключателей каждого стенда. Если на выходе устанавливаются состояния 0 или Z – убедитесь в этом
спомощью резистора подтяжки (pull-up). Подключить к выходу через нагрузочный резистор номиналом 1 кОм источник питания. Если напряжение на выходе осталось в пределах уровней напряжения нуля (меньше 0,8 В), тогда это действительно 0 на выходе.
3.Собрать стенд для логической функции 3ИЛИ. Записать показания приборов (ток потребления п и напряжение на выходе вых) для разного положения переключателей каждого стенда.
4.Написать выводы о проделанной работе.
3
1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ДЛЯ ВЫХОДОВ 2С НА КМОП
Для исследования работы инвертора следует собрать схему как на рис.1-2.
Электрические параметры функции приведены в 1 таблице.
Таблица 1 – Электрические параметры функции.
Перекл. 1 |
п, мкА |
вых, мкВ |
Состояние |
|
|
|
|
1 |
3,631 |
0,291 |
0 |
|
|
|
|
0 |
0 |
5 106 |
1 |
Рисунок 1 – НЕ, на вход подается 1.
Рисунок 2 – НЕ, на вход подается 0.
4
Для исследования работы ЛЭ 4И-НЕ и измерения электрических параметров необходимо использовать стенд как на рис. 3-7. В таблице 2
приведены показания приборов.
Таблица 2 – Показания приборов.
Перекл. 1 |
Перекл. 2 |
Перекл. 3 |
Перекл. 4 |
п, мкА |
вых, В |
Состояние |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
14,52 |
4,406*10^-6 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0,5 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0,5 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1,5 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0,5 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0,5 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0,5 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
5
Рисунок 3 – 4ИНЕ, на входе все 1.
Рисунок 4 – Ключ 1 в положении 0.
6
Рисунок 5 – Ключ 2 в положении 0.
Рисунок 6 – Ключ 3 в положении 0.
7
Рисунок 7 – Ключ 4 в положении 0.
Для исследования работы ЛЭ 3ИЛИ-НЕ и измерения электрических параметров необходимо использовать стенд как на рис. 8-14. В таблице 3
приведены показания приборов.
Таблица 3 – Показания приборов.
Перекл. 1 |
Перекл. 2 |
Перекл. 3 |
п, мкА |
вых, мкВ |
Состояние |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
2,548 |
0,067 |
0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
2,182 |
0,086 |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
2,568 |
0,102 |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
2,858 |
0,228 |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
2,568 |
0,102 |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
2,858 |
0,228 |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
3,631 |
0,291 |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
5*10^6 |
1 |
|
|
|
|
|
|
8
Рисунок 8 – на входе все 1.
Рисунок 9 – Ключ 3 в положении 0.
9
Рисунок 10 – Ключ 2 в положении 0.
Рисунок 11 – Ключ 1 в положении 1.
10