Домашнее задание

1. Повторить по [5], [6] или [7] основные статические и динамические параметры интегральных ЛЭ, их физический смысл и единицы измерения.

2. Повторить по [6] или [7] типы выходов цифровых элементов, их схемотехнические особенности, достоинства и недостатки.

3. Повторить по [8] условные обозначения подгруппы ЛЭ по ГОСТ 17021-88.

4. Повторить по [8], [4] или [7] условные графические обозначения (УГО) основных ЛЭ по ГОСТ 2.743-91 и их международные варианты.

5. Изучить по приложению Б номенклатуру, условное графическое обозначение и основные электрические параметры интегральных логических и буферных элементов схемотехники КМОП производства НПО «Интеграл».

6. Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Укажите основные статические и динамические параметры интегральных ЛЭ, поясните их физический смысл и единицы измерения.

2. Поясните взаимосвязь между быстродействием интегральных ЛЭ, потребляемой мощностью и помехоустройчивостью.

3. Поясните, почему выходные токи иимеют разные знаки? Покажите их направление на УГО инвертора.

4. Укажите напряжение источника питания для микросхем схемотехники ТТЛШ и современных серий схемотехники КМОП.

5. Поясните, какие параметры интегральных ЛЭ и как можно определить по передаточной характеристике?

6. Зарисуйте УГО основных ЛЭ по ГОСТ 2.743-91 и их международные варианты.

7. Укажите схемотехнические особенности цифровых элементов (логических, запоминающих, буферных) с логическим выходом, с открытым коллектором (стоком), с третьим или Z-состоянием. Зарисуйте их УГО, принципиальную электрическую схему выходного каскада, поясните принцип работы, укажите достоинства и недостатки.

Порядок выполнения работы

1. Проверка подготовки студентов к занятию по вопросам самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса.

2. Выполнить индивидуальное задание № 1. Изучить микросхемы интегральных логических и буферных элементов разных схемотехнических типов (таблица 1).

Таблица 1 – Исходные данные к индивидуальному заданию № 1

Номер варианта	Условное обозначение микросхем по ГОСТ 17021‑88 (международное обозначение) и схемотехника
	Логические элементы ТТЛШ	Логические элементы КМОП	Буферные элементы КМОП
1	1533ЛА1 (SN54ALS20)	ЭКР1564ЛЕ1 (IN74HC02AN)	ЭКР1554ЛП8 (IN74AC125N)
2	1533ЛН2 (SN54ALS05)	ЭКР1554ЛИ6 (IN74AC21N)	ЭКР1554АП3 (IN74AC240N)
3	1533ЛЕ1 (SN54ALS02)	ЭКР1564ЛН2 (IN74HC05AN)	ЭКР1564ЛП8 (IN74HC125AN)
4	1533ЛА4 (SN54ALS10)	ЭКР1554ЛИ1 (IN74AC08N)	ЭКР1554АП4 (IN74AC241)
5	1533ЛА8 (SN54ALS01)	ЭКР1564ЛП5 (IN74HC86AN)	ЭКР1594АП6 (IN74ACT245N)
6	1533ЛА7 (SN54ALS22)	ЭКР1554ЛЕ4 (IN74AC27N)	ЭКР1594АП5 (IN74ACT244N)
7	1533ЛА3 (SN54ALS00)	ЭКР1564ЛЛ1 (IN74HC32AN)	ЭКР1564АП4 (IN74HC241AN)
8	1533ЛП5 (SN54ALS86)	ЭКР1554ЛА3 (IN74AC00N)	ЭКР1554АП6 (IN74AC245N)
9	1533ЛИ1 (SN54ALS08)	ЭКР1564ЛЕ4 (IN74HC27AN)	ЭКР1554АП25 (IN74AC620N)
10	1533ЛА2 (SN54ALS30)	ЭКР1554ЛИ3 (IN74AC11N)	ЭКР5564АП26 (IN74HCT623AN)

1. Выбрать из таблицы 1 заданную микросхему интегрального ЛЭ схемотехники ТТЛШ для заданного варианта и найти ее в справочнике [8], используя алфавитно-цифровой указатель. Номер варианта соответствует последней цифре номера студента в списке учебного журнала группы, за исключением варианта № 10, который выполняют студенты, имеющие в списке группы номер 10, 20 или 30. Затем выбрать из таблицы 1 заданные микросхемы интегрального логического или буферного элементов схемотехники КМОП и найти их в приложении Б.

2. Зарисовать по [8] и приложению B УГО заданных микросхем, таблицы истинности и проставить номера выводов. Указать выполняемые логические операции.

3. Определить по [8] и приложению Б основные статические и динамические параметры заданных микросхем. Результаты записать в таблицу, аналогичную по форме таблице 2.

Таблица 2 – Основные статические и динамические параметры заданных микросхем (образец заполнения)	(tPHL), не более	нс	28	7	12	Примечания В скобках указаны международные обозначения соответствующих параметров. Для микросхем схемотехники КМОП параметры указаны для напряжения источника питанияUИП = 5 В и рабочей температуры от минус 40 до плюс 85°С. Максимальный потребляемый ток Iпот указан для выходного тока  = 0 мкА, а уровни выходных напряжений и – для   ≤ 50 мкА. Для микросхем схемотехники ТТЛШ указан средний потребляемый ток Iпот. Его значение можно найти в справочнике [3] либо определить расчетным путем.
	(tPLH), не более	нс	28	8	12
	(ICC), не более	мкА	20	40	2450
	(IOH), не более	мА	– 4	– 24	– 0,2
	(IOL), не более	мА	4	24	2,0
	(IIH), не более	мкА	1,0	1,0	20
	(IIL), не более	мкА	– 1,0	– 1,0	– 200
	(VOH), не менее	В	4,9	4,9	2,5
	(VOL), не более	В	0,1	0,1	0,5
	UИП (VCC)	В	5	5	5
	Схемо-техника		КМОП	КМОП	ТТЛШ
	Условное обозначение по ГОСТ 17021-88		ЭКР1564ЛИ6	ЭКР1554ЛА1	1533ЛН1
	Международное обозначе-ние микросхем		IN74HC21AN	IN74AC20N	SN54ALS04

1. Проанализировать данные таблицы 2 и сделать сравнительную характеристику интегральных ЛЭ различных схемотехнических типов, указать их достоинства и недостатки.

3. Выполнить индивидуальное задание № 2 (таблица 3). По заданной логической операции, типу схемотехники и типу выхода выбрать микросхему.

Таблица 3 – Исходные данные к индивидуальному заданию № 2

Номер варианта	Логическая операция	Схемотехника	Тип выхода
1	6 ЛЭ НЕ	КМОП	Открытый сток
2	2 ЛЭ 4 И-НЕ	ТТЛШ	Логический
3	4 ЛЭ 2 И-НЕ	КМОП	Открытый сток
4	4 ЛЭ 2 ИЛИ-НЕ	ТТЛШ	Логический
5	4 ЛЭ 2 ИЛИ	КМОП	Логический
6	4 ЛЭ 2 И-НЕ	ТТЛШ	Открытый коллектор
7	4 ЛЭ 2 Искл. ИЛИ	КМОП	Логический
8	4 ЛЭ 2 И	ТТЛШ	Открытый коллектор
9	4 ЛЭ 2 И-НЕ	КМОП	Логический
10	2 ЛЭ 4 И-НЕ	ТТЛШ	Z-состояние

1. Подобрать по справочнику [8] или приложению Б микросхему схемотехники ТТЛШ или КМОП в соответствии с заданными в таблице 3 требованиями. Для подбора микросхемы схемотехники ТТЛШ следует использовать таблицу 2.2 в справочнике [8]. Для подбора микросхемы схемотехники КМОП следует использовать приложение Б. Указать возможные варианты микросхем, соответствующих заданию, и выбрать одну из них с лучшими параметрами.

2. Зарисовать УГО выбранной микросхемы и таблицу истинности, указать ее условное обозначение, а также записать в таблицу 2 основные статические и динамические параметры.

4. Ответить на контрольные вопросы.

5. Оформить отчет и сдать зачет.