Лабораторная работа: Знакомство с программой Micro-cap. Изучение характеристик и логических элементов транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ)

Помехоустойчивость ЛЭ определяется стандартными значениями величин

Помехи с уровнем напряжения менее 0,4 В не могут привести к изменению состояния ЛЭ.

Переход ЛЭ в усилительный режим (режим переключения) характеризуется значением напряжения переключения. Для базового ЛЭ серии SN 74 стандартное значение напряжения переключения .

Анализ схемы рис.6 показывает, что типовые значения выходного напряжения равны и , поэтому типовое значение помехоустойчивости для базового ЛЭ серии SN 74 определяется значениями величин

Стандартные динамические параметры ЛЭ характеризуются временами задержки при переходе выходного сигнала с высокого уровня на низкий, - при переходе выходного сигнала с низкого уровня на высокий или средним временем задержки сигналов в ЛЭ Задержки ипоказаны на рис.8 (- эквивалентный входной сигнал ЛЭ, учитывающий взаимодействие физических входных сигналов ина рис.6; - выходной сигнал ЛЭ). Для стандартной серии SN 74 . Указанное значение позволяет использовать триггеры данной серии при частоте переключения . Для других серий ИС, построенных на модифицированных базовых схемах ТТЛ, эти параметры равны: серия SN 74 L - ,; серия SN 74 H - ,; серия SN 74 S - ,.

Упомянутые выше серии ИС ТТЛ, в названиях которых используется префикс SN , разработаны фирмой TI . Перечисленные ИС помимо фирмы-разработчика выпускаются многими другими фирмами -изготовителями. Другие фирмы-изготовители используют иные префиксы для идентичных ИС, поэтому в справочниках по ИС и учебной литературе префикс часто опускается.

В частности, названия цифровых ИС, включенных в библиотеку программы Micro-Cap (Component > Digital Library ), не содержат префикса, обозначающего фирму изготовителя.

5. ПРОГРАММА РАБОТЫ

5.1 ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

1. Изучить:

а ) модели биполярных транзисторов и схемы замещения ключей в статических состояниях,

б ) влияние резистивной нагрузки (параллельно транзистору или коллекторному резистору) на токи и напряжения в ключах в статических состояниях,

в ) физику процессов при переключении транзистора из запертого состояния в насыщенное (задержка отпирания, фронт включения, накопление заряда) и из насыщенного состояния в запертое (рассасывание избыточного заряда, фронт выключения),

г ) влияние коллекторной емкости и емкости нагрузки на переходные процессы в ключах,

д ) особенности статических режимов и переключения транзисторов в ключе с управляющим транзистором (рис.2),

е ) принцип работы базового логического элемента ТТЛ (рис.6), его свойства и характеристики (физика работы в статических состояниях и в режиме переключения, реализуемая логическая функция, стандартные статические и динамические параметры, работа при подключении нагрузки и сохранение работоспособности при ее подключении).

2. Исходные данные для выполнения расчетов (параметры элементов схем рис.1 и рис.2, в скобках приведены имена параметров моделей биполярных транзисторов, используемые в программе Micro - Cap ):

,,,, , , , , , , , .

3. Рассчитать для схемы рис.1, используя соответствующие модели транзистора:

а ) статическое напряжение , при котором транзистор отпирается,

б ) статическое напряжение , при котором транзистор входит в насыщение,

в ) статические уровни выходного напряжения для ненагруженного ключа,

г ) статические уровни выходного напряжения, если параллельно транзистору включен резистор нагрузки ,

д ) минимальное сопротивление резистора нагрузки , включенного параллельно резистору , при котором открытый транзистор остается насыщенным,

е ) зависимости длительности фронта включения , длительности стадии рассасывания и длительности фронта выключения от амплитуды входных отпирающих импульсов.

4. Рассчитать для схемы рис.2, используя соответствующие модели транзистора, длительность стадий переключения ключа , , , если ключ управляется положительными импульсами с амплитудой . Начальный уровень входного напряжения считать равным нулю.

5.2 ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ