Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем (КИБЭВС)
ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КМОП
Отчет по лабораторной работе №4
по дисциплине «Электроника и схемотехника 1»
Вариант №3
С
тудент
гр. 731-2
______ А.С. Батаев
15.12.2022
Руководитель
Доцент каф. КИБЭВС, к.т.н., доцент
_______ А.Н. Мальчуков
15.12.2022
Введение
Цель работы – изучить работу логических элементов КМОП.
Постановка задачи. Собрать стенды для исследования НЕ, 4И-НЕ, 3ИЛИ-НЕ, 2ИЛИ-НЕ с активным уровнем EZ=1 и 3ИЛИ для транзистора р-типа NDS8435 и n-типа NDB705B. Измерить ток потребления Iп и напряжение выхода Uвых при всех положениях ключа.
Сделать выводы о проделанной работе.
Исследование лэ не, и-не кмоп с двумя состояниями выхода
Для исследования функции НЕ необходимо собрать схему как на рис. 1.1. Результаты измерений внесены в таблицу 1.1. Ниже представлены скриншоты с разными положениями переключателя.
Рисунок 1.1- Переключатель в положении единицы
Рисунок 1.2- Переключатель в положении нуля
Таблица 1.1 - Результаты измерений (НЕ)
Переключатель |
Iп, мкА |
Uвых, мВ |
Состояние |
1 |
1 |
0,000028 |
0 |
0 |
0 |
5000 |
1 |
Для исследования функции 4И-НЕ (согласно варианту 3) необходимо собрать схему как на рисунке 1.3. Результаты измерений внесены в таблицу 1.2. Ниже представлены скриншоты с разными положениями переключателей.
Рисунок 1.3 –Все переключатели в положении единицы
Рисунок 1.4 – Первый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.5 – Второй переключатель в положении нуля
Рисунок 1.6 – Третий переключатель в положении нуля
Рисунок 1.7 – Четвертый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.8 – Первый и второй переключатель в положении нуля
Рисунок 1.9 – Первый и третий переключатель в положении нуля
Рисунок 1.10 – Первый и четвертый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.11 – Второй и третий переключатель в положении нуля
Рисунок 1.12 – Второй и четвертый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.13 – Третий и четвертый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.14 – Первый, второй и третий переключатель в положении нуля
Рисунок 1.15 – Первый, второй и четвертый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.16 – Первый, третий и четвертый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.17 – Второй, третий и четвертый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.18 – Все переключатели в положении нуля
Таблица 1.2- Результаты измерений (4И-НЕ)
Пер-тель 1 |
Пере-тель 2 |
Пере-тель 3 |
Пере-тель 4 |
Iп, мкА |
Uвых, В |
Состояние |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0,5 |
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
5 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
5 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0,5 |
5 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0,5 |
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
5 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1,5 |
5 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
5 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0,5 |
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
0,000000371 |
0 |
Для исследования 3ИЛИ-НЕ нужно собрать схему, представленную на рисунке 1.19, результаты измерений внесены в таблице 1.3. Ниже представлены скриншоты с разными положениями переключателей.
Рисунок 1.19 – Все переключатели в положении единицы
Рисунок 1.20 – Первый переключатель в положении нуля
Рисунок 1.21 – Второй переключатель в положении нуля
Рисунок 1.22 – Первый и второй переключатель в положении нуля
Рисунок 1.23 – Первый и третий переключатель в положении нуля
Рисунок 1.24 – Второй и третий переключатель в положении нуля
Рисунок 1.25 – Все переключатели в положении в положении нуля
Таблица 1.3- Результаты измерений (3ИЛИ-НЕ)
Пере-тель 1 |
Пере-тель 2 |
Пере-тель 3 |
Iп, мкА |
Uвых, В |
Состояние |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0,577 |
0,000000016 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0,789 |
0,000000022 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,000000028 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1,289 |
0,000000018 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1,5 |
0,000000022 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1,5 |
0,000000022 |
0 |
1 |
1 |
1 |
2 |
0,00000002 |
0 |