Контрольная работа: Изучение характеристик логических элементов комплементарной логики на транзисторах металл-оксид-полупроводниках

1) Получить статические передаточные характеристики

Согласно передаточной характеристики при любом изменении сигнала Х напряжение на выходе Y равно 5В (лог. единица), а на выходе Y1 0 В (логический нуль).

Пусть на Х=0, тогда на А4=1, А5=0, А6=1, А2=1, А3=0 Y=1, Y1=0

Пусть на Х=1, тогда на А4=0, А5=1, А6=0, А2=1, А3=0 Y=1, Y1=0

Таким образом на нижнем входе А2 всегда подается сигнал .

2) Получить временные диаграммы сигналов Y и Y1

По временной диаграмме видно, что значения напряжения на нижнем входе А2 всегда инверсно напряжению в точке Х, однакоY1 не всегда равно 0, что казалось бы не соответствует полученным ранее выводам. Но это не так, поскольку ЛЭ А4, А5 и А6 содержат в себе инерционные элементы, такие как транзистор, сигналы идущие на вход ЛЭ А2 придут на него с разной задержкой, таким образом возможен подбор ЛЭ, так что бы на выходе Y1 мы получили импульсы с необходимым периодом и длительностью.

Найдем длительность импульсов Y1: . Время задержки относительно входного сигнала , время задержки сигнала Y меньше чем, время задержки сигнала Y1, что сказывается наличием дополнительного элемента И-НЕ, вносящего дополнительную задержку.

Формирователь коротких импульсов (интегрирующая RC -цепь)

Рассмотрим схему

1) Получить статические передаточные характеристики

Согласно передаточной характеристики при любом изменении сигнала Х напряжение на выходе Y равно 5В (лог. единица), а на выходе Y1 0 В (логический нуль).

Пусть Х=0, тогда А4=1, А2=1, А3=0 Y=1, Y1=0

Пусть Х=1, тогда А4=0, А2=1, А3=0 Y=1, Y1=0

2) Получить временные диаграммы сигналов Y и Y1

Поскольку в схеме 5 присутствует RC цепь интегрирующего типа с постоянной времени , то увеличивается длительность импульсов. Следовательно появляется возможность регулировать длительностью импульсов изменяя постоянную времени τ.

Параметры импульсов на выходе:

3) Получить временные диаграммы сигналов Y и Y1 при различных значениях резистора R1

При изменении величины резистора R1 происходит изменение постоянной времени цепи. При увеличении величины сопротивления согласно формуле постоянная времени растет, следовательно, увеличивается время импульса.