23054

Базовий елемент транзисторно-транзисторної логіки (ТТЛ)

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Насправді опором навантаження для виходу ТТЛсхеми звичайно є вхідний опір наступної ТТЛсхеми. Оскільки у реальних ситуаціях на один вихід треба підєднувати досить багато входів важливим є такий параметр схеми як навантажувальна здатність тобто максимальна кількість входів яку можна навантажити на вихід без втрати працездатності схеми. Оскільки транзистори в даній схемі працюють у режимах насичення та відсікання має місце досит значна інерційність схеми потрібен певний час для переведення транзисторів з одного граничного стану в...

Украинкский

2013-08-03

1016 KB

2 чел.

Лабораторна робота № 4

з курсу "Схемотехніка"

Базовий елемент транзисторно-транзисторної логіки (ТТЛ).

 На рис. 1 зображено еквівалентну схему базового елемента 2І-НЕ ТТЛ. Оскільки бібліотеки Design Center не містять моделі багатоемітерного транзистора, замість нього у цій схемі застосовано паралельне сполучення звичайних біполярних транзисторів Q1 та Q2.

рис. 1

Як джерело сталої напруги живлення V3 застосовується стандартна модель VDC, що міститься у бібліотеці source.slb. Основним є її параметр: DC - стала напруга, що її виробляє дане джерело.

Джерела вхідних сигналів V1 та V2 генерують прямокутні імпульси і описуються стандартною моделлю VPULSE, що також міститься у бібліотеці source.slb. Перелічимо основні параметри цієї моделі: DC та АС - те ж саме, що й для будь-яких джерел. v1 та v2 - перший та другий рівні напруги в прямокутному імпульсі, td - затримка першого перепаду від v1 до v2 відносно моменту часу t=0, tr та tf - відповідно тривалості переднього та заднього фронтів імпульса, pw - тривалість частини імпульса, коли v=v2, per - період повторення імпульсів.

Опір навантаження Rn у наведеній вище схемі має досить велике значення (1 кОм). Насправді опором навантаження для виходу ТТЛ-схеми звичайно є вхідний опір наступної ТТЛ-схеми. Оскільки у реальних ситуаціях на один вихід треба підєднувати досить багато входів, важливим є такий параметр схеми, як навантажувальна здатність, тобто максимальна кількість входів, яку можна навантажити на вихід без втрати працездатності схеми.

Оскільки транзистори в даній схемі працюють у режимах насичення та відсікання, має місце досит значна інерційність схеми (потрібен певний час для переведення транзисторів з одного граничного стану в інший). Цим обумовлено наявність часу затримки, яким і визначається швидкодія схеми.

Лабораторне завдання

1. Введіть у Schematics еквівалентну схему базового елемента 2І-НЕ ТТЛ (рис.1).  Вважайте, що напруга живлення дорівнює 5 В, амплітуда вхідних імпульсів  3(4) В, тривалість цього імпульсу 500(1000) мкс, його період  1000(2000) мкс. Тривалості фронту і спаду імпульсу задайте дуже малими, наприклад по 0.1 нс.  Затримка першого фронту 500(1000) мкс. Усі дані наведено для джерела V1(V2).  

2. Задайте завдання на моделювання перехідного процесу і проведіть його. У Probe виведіть графік залежності вхідних та вихідної напруг від часу та поясніть, чому такi залежності відповідають саме логія=чній функції І-НЕ.

3. Знайдіть значення амплітуди вхідних імпульсів Vгр1., коли схема перестає перемикатися.

4. Поверніть амплітуду вхідних імпульсів до значення 4 В і знайдіть значення амплітуди мнімумів вхідних імпульсів Vгр2., коли схема перестає перемикатися.

5. Зменшіть у 3 рази значення опору навантаження Rn. Поясніть зміни у амплітуді вихідного імпульсу. Зменшуйте опір навантаження до такого значення Rmin, коли амплітуда імпульсу на виході стане рівною Vгр1.

6. Визначте вхідний опір схеми. Для цього виведіть у Probe графік залежності від часу відношення напруги на одному з входів до вхідного струму (струму емітера транзистора Q1 або Q2 - IE(Q1), IE(Q2) ) 

7. Вважаючи, що навантаження кількох входів на один вихід еквівалентне підєднанню до цього виходу паралельного зєднання відповідних вхідних опорів, оцініть навантажувальну здатність схеми як кількість підєднаних виходів, за якої амплітуда вихідної напруги досягає Vгр1.

8. Зменшуйте тривалість і період вхідних імпульсів у 10 разів, доки на графіках у Probe не стане помітною затримка на даному логічному елементі. Визначте час затримки схеми. 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83651. Топология электрической цепи 169.5 KB
  Отрезок линии соответствующий ветви схемы называется ветвью графа. Граничные точки ветви графа называют узлами графа. Ветвям графа может быть дана определенная ориентация указанная стрелкой. Подграфом графа называется часть графа т.
83652. Представление синусоидальных величин с помощью векторов и комплексных чисел 166 KB
  Это было связано с тем что первые генераторы электрической энергии вырабатывали постоянный ток который вполне удовлетворял технологическим процессам электрохимии а двигатели постоянного тока обладают хорошими регулировочными характеристиками. Цепи с изменяющимися переменными токами по сравнению с цепями постоянного тока имеют ряд особенностей. Для периодического тока имеем 1 Величина обратная периоду есть частота измеряемая в герцах Гц: 2 Диапазон частот применяемых в технике: от сверхнизких частот 0. Ее принято...
83653. Элементы цепи синусоидального тока. Векторные диаграммы и комплексные соотношения для них 186 KB
  Переходя от синусоидальных функций напряжения и тока к соответствующим им комплексам: разделим первый из них на второй. Следовательно соответствующие им векторы напряжения и тока Полученный результат показывает что напряжение на конденсаторе отстает по фазе от тока на.
83654. Закон Ома для участка цепи с источником ЭДС 189.5 KB
  Положительных направлений напряжений и токов. Однако число уравнений подлежащих решению может быть сокращено если воспользоваться специальными методами расчета к которым относятся методы контурных токов и узловых потенциалов. Метод контурных токов Идея метода контурных токов: уравнения составляются только по второму закону Кирхгофа но не для действительных а для воображаемых токов циркулирующих по замкнутым контурам т. Направления истинных и контурных токов выбираются произвольно.
83655. Основы матричных методов расчета электрических цепей 192 KB
  Соотношение 3 запишем для всех n ветвей схемы в виде матричного равенства или 4 где Z диагональная квадратная размерностью n x n матрица сопротивлений ветвей все элементы которой взаимную индуктивность не учитываем за исключением элементов главной диагонали равны нулю. Сказанное может быть записано в виде матричного соотношения 8 где столбцовая матрица контурных токов; транспонированная контурная матрица. 11 то получим матричную форму записи уравнений составленных по методу контурных токов: 12 где...
83656. Преобразование энергии в электрической цепи. Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности синусоидального тока 145 KB
  Мгновенная активная реактивная и полная мощности синусоидального тока Передача энергии w по электрической цепи например по линии электропередачи рассеяние энергии то есть переход электромагнитной энергии в тепловую а также и другие виды преобразования энергии характеризуются интенсивностью с которой протекает процесс то есть тем сколько энергии передается по линии в единицу времени сколько энергии рассеивается в единицу времени. 1 Выражение для мгновенного значения мощности в электрических цепях имеет вид: . Среднее за период...
83657. Резонансы в цепях синусоидального тока 136 KB
  Следствием этого является совпадение по фазе тока на входе цепи с входным напряжением. Резонанс в цепи с последовательно соединенными элементамирезонанс напряжений Для цепи на рис. В цепи преобладает индуктивность т.
83658. Векторные и топографические диаграммы 135.5 KB
  Для наглядного определения величины и фазы напряжения между различными точками электрической цепи удобно использовать топографические диаграммы. Они представляют собой соединенные соответственно схеме электрической цепи точки на комплексной плоскости отображающие их потенциалы. Для построения топографической диаграммы предварительно осуществим расчет комплексных потенциалов другой вариант построения топографической диаграммы предполагает расчет комплексов напряжений на элементах цепи с последующим суммированием векторов напряжений вдоль...
83659. Анализ цепей с индуктивно связанными элементами 150 KB
  Такие элементы могут связывать цепи электрически гальванически разделенные друг от друга. В том случае когда изменение тока в одном из элементов цепи приводит к появлению ЭДС в другом элементе цепи говорят что эти два элемента индуктивно связаны а возникающую ЭДС называют ЭДС взаимной индукции. Степень индуктивной связи элементов характеризуется коэффициентом связи 1 где М взаимная индуктивность элементов цепи размерность Гн; и собственные индуктивности этих элементов.