Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное 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 №4
по дисциплине «Электроника и схемотехника» Вариант №3
Студент гр. 7х3-х
_______ ххххххх
15.01.2025
Руководитель Преподаватель КИБЭВС
_______ ххххххх
15.01.2025
Томск 2025
Введение
Целью работы является изучение работы логических элементов КМОП. Постановка задачи:
1.Собрать стенд для исследования инвертора с Р-МОП NDS8435 и N- МОП NDB705B, записать ток потребления Iп и напряжение на выходе Uвых при разных положениях переключателя;
2.Собрать стенд для исследования логических функций 4И-НЕ и 3ИЛИНЕ с двумя состояниями выхода с теми же параметрами, записать ток потребления Iп и напряжение на выходе Uвых при разных положениях переключателей;
3.Собрать стенд для исследования 2-ИЛИ-НЕ с тремя состояниями выхода с теми же параметрами. Записать ток потребления Iп и напряжение на выходе Uвых при разных положениях переключателей;
4.Собрать стенд для исследования 3ИЛИ с теми же параметрами. Записать ток потребления Iп и напряжение на выходе Uвых при разных положениях переключателей;
5.Написать вывод о проделанной работе.
2
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЭ НЕ КМОП
Схемы были собраны с использованием системы моделирования
Electronics Workbench.
Для исследования ЛЭ НЕ КМОП была собрана схема, имеющая два состояния: 1 и 0 (рисунок 1.1 – рисунок 1.2).
Рисунок 1.1 – Схема ЛЭ НЕ КМОП в положении 0
Рисунок 1.2 – Схема ЛЭ НЕ КМОП в положении 1
3
В таблице 1.1 представлены результаты измерений. Таблица 1.1 – Схема ЛЭ НЕ КМОП
Переключатель 1 |
Ток потребления |
Напряжение |
Состояние |
|
Iп, мкА |
выхода Uвых, мкВ |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
0,028 |
0 |
|
|
|
|
4
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЭ 4И-НЕ И 3ИЛИ-НЕ КМОП С ДВУМЯ СОСТОЯНИЯМИ ВЫХОДА
Для исследования ЛЭ 4И-НЕ КМОП была собрана схема, имеющая 16 вариантов положений переключателей с состояниями 1 и 0 (рисунок 2.1 – рисунок 2.4).
Рисунок 2.1 – Схема ЛЭ 4И-НЕ КМОП в положении 0-0-0-0
5
Рисунок 2.2 – Схема ЛЭ 4И-НЕ КМОП в положении 0-0-0-1
Рисунок 2.3 – Схема ЛЭ 4И-НЕ КМОП в положении 0-0-1-1
6
Рисунок 2.3 – Схема ЛЭ 4И-НЕ КМОП в положении 0-1-1-1
Рисунок 2.4 – Схема ЛЭ 4И-НЕ КМОП в положении 1-1-1-1
7
В таблице 2.1 представлены результаты измерений. Таблица 2.1 – Схема ЛЭ 4И-НЕ КМОП
Переключатель 1- |
Ток потребления |
Напряжение |
Состояние |
2-3-4 |
Iп, мкА |
выхода Uвых, мкВ |
|
|
|
|
|
0-0-0-0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
0-0-0-1 |
0,5 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
0-0-1-0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
0-0-1-1 |
1 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
0-1-0-0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
0-1-0-1 |
0,5 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
0-1-1-0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
0-1-1-1 |
1,5 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1-0-0-0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1-0-0-1 |
0,5 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1-0-1-0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1-0-1-1 |
1 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1-1-0-0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1-1-0-1 |
0,5 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1-1-1-0 |
0 |
5000000 |
1 |
|
|
|
|
1-1-1-1 |
4 |
0,371 |
0 |
|
|
|
|
8
Для исследования ЛЭ 3ИЛИ-НЕ КМОП была собрана схема, имеющая 8 вариантов положений переключателей с состояниями 1 и 0 (рисунок 2.5 – рисунок 2.11).
Рисунок 2.5 – Схема ЛЭ 3ИЛИ-НЕ КМОП в положении 0-0-0
Рисунок 2.6 – Схема ЛЭ 3ИЛИ-НЕ КМОП в положении 0-0-1
9
Рисунок 2.7 – Схема ЛЭ 3ИЛИ-НЕ КМОП в положении 0-1-0
Рисунок 2.8 – Схема ЛЭ 3ИЛИ-НЕ КМОП в положении 0-1-1 10