СОДЕРЖАНИЕ

2

ВВЕДЕНИЕ

Цель лабораторной работы Исследовать работу инвертора для КМОП-транзистора Задачи лабораторной работы

•Собрать схему для инвертора на КМОП-транзисторе

•Составить отчет согласно требованиям ГОСТ

•Привести таблицу истинности

•Построить графики функционирования (сигнал на входе/выходе)

•Рассчитать время нарастания сигнала, спадания сигнала и время задержки (в расчете использовать значения пороговых уровней напряжения

10% и 90% от Uпит)

•Сделать выводы о работе

Методами решения поставленных задач будет, как раз таки, их прямое выполнение.

3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Транзистор – это электронный компонент из полупроводникового материала, способный небольшим входным сигналом управлять значительным током в выходной цепи, что позволяет использовать его для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов. В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем.

КМОП (комплексный металл-оксид-полупроводник) – это набор полупроводниковых технологий построения интегральных микросхем и соответствующая ей схемотехника микросхем. Подавляющее большинство современных цифровых микросхем выполнены по технологии КМОП.

Инвертор – это полупроводниковая схема, действие которой эквивалентно применению логического отрицания к каждому биту двоичного представления операнда. Другими словами, на той позиции, где в двоичном представлении операнда был 0, в результате будет 1, и, наоборот, где была 1, там будет 0.

4

2.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Впервую очередь стоит собрать схему, выданную в качестве задания (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема

5

Теперьжесоберемсхемудлямоделированияработыинвертора,добавив источник питания и заземлив его на общую землю (рисунок 2).

Рисунок 2. Схема для моделирования работы инвертора В результате работы схемы была получена следующая таблица

истинности:

Таблица 1. Таблица истинности Подтверждением данной таблицы является диаграмма на рисунке 3. На

ней видно, что если есть входной сигнал (булево true), то нет выходного (булево false) и наоборот.

6

Далее продемонстрируем графики функционирования схемы на основе изображения, получаемого с виртуального экрана осциллографа (рисунок 3).

Рисунок 3. Диаграмма работы схемы Красный цвет – это входной сигнал, синий цвет – выходной сигнал.

Аналогично и на следующих рисунках (рисунок 4, 5)

7

Ниже приведены расчеты времени нарастания и спадания сигнала, а

Рисунок 4. Нарастание сигнала

Рисунок 5. Спад сигнала Если уменьшить время развертки на осциллографе, то можно заметить,

что выходной сигнал меняется не мгновенно, а в течение некоторого времени.

8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Врезультате выполнения лабораторной работы был изучен

полупроводниковый инвертор, а также реализована схема и схема для

9

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.ГОСТ Р 7.0.97-2016. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Организационно-распорядительная документация. Требования к оформлению документов от 01.07.2018

2.ГОСТ 7.32-2017. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления от 01.07.2018

3. Информация с сайта. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%

D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%B2%D

0%B0%D1%8F_%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D0 %B8%D1%8F#%D0%9D%D0%95

10