отчет_база_3

Цель работы: изучение схемотехники, основных параметров и характеристик логического элемента И-НЕ, являющегося базовым элементом цифровых интегральных микросхем.

Описание лабораторной установки

Работа выполняется на макете, в который вмонтированы базовый логический элемент И-НЕ, реализованный на дискретных компонентах ("Схема 1", расположена слева) и интегральная микросхема ТТЛ типа К155ЛА4 (зарубежный аналог микросхемы SN7410), содержащая три элемента И-НЕ ("Схема 2", расположена справа). Исследования проводятся на элементе "Схема 1", собранном по схеме, изображенной на рис. 3, отличие лишь в том, что в схема макета не два, а три входа. В макете предусмотрена подача на входы ЛЭ как постоянного напряжения U (переключатель П2 устанавливается в положение 1, обеспечивая подключение переменного резистора RU к входу ЛЭ через перемычку П1.1), так и импульсов с внешнего генератора сигналов (переключатель П2 устанавливается в положение 2). Для обеспечения возможности измерения статической характеристики ЛЭ к клеммам UR и к клеммам Г11, Г12 подключаются цифровые вольтметры постоянного тока. Генератор импульсов подключается к клеммам Г1, Г2. Двухканальный осциллограф позволяет одновременно вести наблюдения и измерения входных и выходных импульсов в схеме: один его канал подключается к гнездам Г3, Г4, а другой  к выходным клеммам Г9, Г10.

Рисунок 1. Схема логического элемента

Рисунок 2. Схема усовершенствованного логического элемента

Рисунок 3. Схема базового логического элемента ТТЛ.

Результаты экспериментальных исследований и теоретические расчеты

Таблица П1

Uвх	Rk = Rэ =330 Ом	Rk = Rэ =470 Ом	Rk = Rэ =560 Ом
0,20	4,38	4,35	4,35
0,50	4,08	4,06	4,06
0,70	3,40	3,26	3,21
0,80	2,38	2,20	2,14
0,85	1,67	1,51	1,45
0,90	1,15	1,00	0,96
0,95	0,81	0,65	0,60
1,00	0,26	0,23	0,23
1,10	0,18	0,18	0,18
1,20	0,16	0,16	0,16
1,30	0,06	0,12	0,13
1,40	0,02	0,02	0,02
1,50	0,02	0,02	0,02
1,70	0,02	0,02	0,02
2,00	0,02	0,02	0,02
3,00	0,02	0,02	0,02

График полученных зависимостей

Рисунок 4. График зависимости выходного напряжения от входного

Осциллограммы выходных импульсов ЛЭ, снятые при различных значениях RK и RЭ.

Рисунок 5. Осциллограмма: исследование динамических свойств логического элемента

Выходной импульс логического элемента (R = R_к = R_Э) :

1 – при R= 330 Ом, 2 – при R= 470 Ом, 3 – при R= 560 Ом,

Масштаб развертки осциллографа по времени:

Чувствительность канала вертикального отклонения:

Выводы:

Изучена схемотехника, основные параметры и характеристики логического элемента И-НЕ, являющегося базовым элементом цифровых интегральных микросхем.