Изучение основных характеристик логических элементов основных типов

Цель работы

Практическое изучение статических и динамических характеристик логических элементов типа ТТЛ (ТТЛШ) и КМОП.

Приборы и оборудование

1. Учебно-лабораторный стенд “LOGIC”.

2. Компьютер с предустановленным программным пакетом ЕLECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8.

ВНИМАНИЕ! При выполнении лабораторной работы в лабораторном классе строго соблюдайте правила техники безопасности при работе со стендом и приборами как с электрическими установками.

Сетевое питание на стенд и питание на тестируемые схемы подавайте только после полного монтажа схемы и проверки монтажа преподавателем!

1. Методические указания к лабораторной работе

Лабораторная работа выполняется с использованием учебно-лабораторного стенда “LOGIC” и программного пакета ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8.

Перед выполнением лабораторной работы необходимо изучить теоретический материал (разделы 3.1 … 3.3 лекций; разделы 4.2…4.5 Бойко и др., Схемотехника электронных схем. Цифровые устройства., БХВ-Петербург, 2004; Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные и цифровые устройства: Учебное пособие для ВУЗов.-М.: Радио и связь, 1992.) и программный пакет ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8.

Перед выполнением лабораторной работы тщательно проработайте настоящие методические указания.

1.1. Исследование статических характеристик логических элементов

1) Начертите схемы соединений, необходимые для снятия статических переходных характеристик различных типов элементов.

2) С помощью джамперов, входящих в комплект стенда, соедините вход одного из элементов с выходом регулируемого источника, а его выход с входом цифрового вольтметра.

3) Изменяя входное напряжение с интервалом 0,05 В в пределах 0…5 В, а затем в пределах 5…0 В, составьте таблицу зависимости выходного напряжения от входного и постройте графическую зависимость.

4) Проделайте п.п. 1-3 для оставшихся элементов других типов. Результаты оформите в виде таблиц и графических зависимостей.

5) По полученным результатам определите для уровня и для уровня для всех типов элементов.

1.2. Исследование динамических характеристик логических элементов

Исследование динамических характеристик производится с помощью программного пакета ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8.

1. запустите на компьютере ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8 и составьте схему в соответствии с рис. 1.1,

Рис. 1.1. Структурная схема стенда для испытаний

применив в качестве D1 ТТЛ элементы И-НЕ 74LS00.

Запустите режим имитации (simulation) и измерьте с помощью осциллографа длительность отрицательных импульсов на выходе DA1:B.

Начертите изображение с экрана осциллографа. t логического элемента равно измеренной длительности импульса.

2) запустите на компьютере ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8 и составьте схему в соответствии с рис. 1.1, применив в качестве D1 КМОП элементы И-НЕ 4011BP.

Запустите режим имитации (simulation) и измерьте с помощью осциллографа длительность отрицательных импульсов на выходе DA1:B.

Начертите изображение с экрана осциллографа. t логического элемента равно измеренной длительности импульса.

3) запустите на компьютере ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8 и составьте схему в соответствии с рис. 1.2,

Рис. 1.2. Структурная схема стенда для испытаний.

применив в качестве D1 ТТЛ элемент И-НЕ 74LS00, а в качестве D2 ТТЛ элемент ИЛИ-НЕ 74LS02.

Запустите режим имитации (simulation) и измерьте с помощью осциллографа длительность положительных импульсов на выходе DA2.

Начертите изображение с экрана осциллографа. t логического элемента равно измеренной длительности импульса.

4) запустите на компьютере ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8 и составьте схему в соответствии с рис. 1.2, применив в качестве DА1 КМОП элемент И-НЕ 4011BP, а в качестве DA2 – 4001BD.

Запустите режим имитации (simulation) и измерьте с помощью осциллографа длительность положительных импульсов на выходе DA1:С.

Начертите изображение с экрана осциллографа. t логического элемента равно измеренной длительности импульса.