ЛР-4 / ЭИС_Л4

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР) Кафедра безопасности информационных систем (БИС)

ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КМОП

Отчёт по лабораторной работе №4 По дисциплине «Электроника и схемотехника»

Вариант №4

Студент гр.

Руководитель Доцент кафедры

КИБЭВС, к.т.н., доцент А.Н. Мальчуков

Томск 2026

Введение

Цель лабораторной работы – изучение работы логических элементов КМОП.

Постановка задачи.

Вариант 4 – транзисторы P-MOP irf5305 и N-MOP NDB606A

1. Собрать и исследовать стенды логических элементов с двухтактным выходом (2С) на основе комплементарных MOS-транзисторов IRF5305 (P- MOS) и NDB606A (N-MOS) для следующих функций:

1)инвертор (НЕ);

2)4ИЛИ-НЕ;

3)3И-НЕ.

2.Собрать и исследовать стенд логического элемента 2И-НЕ с тремя состояниями выхода (3С) с активным уровнем разрешения EZ = 1.

3.При наличии на выходе состояний 0 или Z, подтвердить их с помощью резистора подтяжки (pull-up, 1 кОм):

1)если напряжение на выходе < 0,8 В → состояние 0;

2)если напряжение близко к напряжению питания → состояние Z. 4. Собрать и исследовать стенд логического элемента 3И (поскольку в

варианте задана функция 3И-НЕ, согласно п. 3 порядка выполнения работы). Для всех собранных схем провести измерения:

1)входного (потребляемого) тока Iу (в мкА);

2)выходного напряжения U вых (в мВ);

3)определить логическое состояние выхода (0, 1 или Z) при всех возможных комбинациях входных сигналов.

5. Сформулировать выводы о работе и особенностях логических элементов КМОП-технологии.

2

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЭ НЕ

На рисунках 1.1 и 1.2 приведены измерения при различных конфигурациях переключателя Space для ЛЭ НЕ.

Рисунок 1.1 — ЛЭ НЕ, на входе 0

Рисунок 1.2 — ЛЭ НЕ, на входе 1

3

Таблица 1 — Измерения ЛЭ НЕ

4

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЭ 4ИЛИ-НЕ

На рисунках 2.1-2.11 приведены измерения при различных конфигурациях переключателей X, Y, Z и W для ЛЭ 4ИЛИ-НЕ.

Рисунок 2.1 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 1,0,0,0

5

Рисунок 2.2 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 0,1,0,0

Рисунок 2.3 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 0,0,1,0

6

Рисунок 2.4 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 0,0,0,1

Рисунок 2.5 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 1,1,0,0

7

Рисунок 2.6 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 1,0,1,0

Рисунок 2.7 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 1,0,0,1

8

Рисунок 2.8 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 1,1,1,0

Рисунок 2.9 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 1,1,0,1

9

Рисунок 2.10 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 1,1,1,1

Рисунок 2.11 — ЛЭ 4ИЛИ-НЕ, на входе 0,0,0,0

10