3 Литература

1 Игнатов А.Н. и др. Классическая электроника и наноэлектроника: Учебное пособие / М.: Флинта : Наука. 2009. Стр. 231-256.

2 Игнатов А.Н., Калинин С.В., Савиных В.Л. Основы электроники, - СибГУТИ, Новосибирск, 2005, стр. 152-162.

3 Алексенко А.Г. Шагурин И.И., Микросхемотехника - Учебное пособие для ВУЗов.- М.: Радио и связь, 1990, с. 74-88, 99-100

4 Ефимов И.Е., Козырь И.Я. Основы микроэлектроники. – СПб.: Издательство «Лань», 2008, с.258-275.

5 Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. -М: Лаборатория Базовых Знаний, 2001, с. 412-426.

6 Савиных В.Л. Электроника. Конспект лекций. Электронная версия. СибГУТИ, 2009.

4 Задание к работе в лаборатории

4.1 Записать номер варианта задания, который задается преподавателем. Варианты задания приведены в приложении А в конце описания к лабораторной работе. Извлечь файл " ЦИМС БТ" из папки "Электроника" и выбрать соответствующий рисунок схемы для исследования. Элементы схемы (диоды VD1-VD4 и транзистор VT1) установить согласно заданного варианта.

Рисунок 1 – Схема для снятия характеристик: входной и прямой передачи.

4.2 Снять характеристики: входную I_ВХ = f (U_ВХ) и прямой передачи U_ВЫХ=f(U_ВХ) согласно схемы, приведенной на рисунке 1. Особенно тщательно отметить напряжение на входе, при котором I_ВХ=0. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1

UВХ, В	0	0,25	0,5	0,75	…	…	…	5
IВХ, мА
UВЫХ, В

4.3 Снять выходные характеристики I_ВЫХ = f (U_ВЫХ) в соответствии с рисунком 2.

Исследования провести для двух случаев:

а) на входе установить логический ноль (U_ВХ=0 В),

б) на входе установить логическую единицу (U_ВХ=5 В).

Рисунок 2 – Схема для снятия выходных характеристик

Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2

	UВЫХ, В	0	0,1	0,25	0,5	0,75	1	3	5
UВХ=0 В	IВЫХ, мА
UВХ=5 В	IВЫХ, мА

4.5 Определить потребляемую мощность от источника питания. Измерение потребляемого тока проводится в соответствии с рисунком 3.

Подавая на входы уровень логического 0 (U_ВХ=0) измерить ток потребления I¹_ПОТР, затем подать уровень логической 1, т.е. U_ВХ=5 В, измерить ток потребления нуля I⁰_ПОТР.

Рисунок 3 – Схема для измерения тока потребления

Вычислить: мощности потребления Р⁰_ПОТР=U_П I⁰ _ПОТР и Р¹_ПОТР=U_П I¹_ПОТР,

среднюю потребляемую мощность Р_{ПОТР СР} =(Р⁰_ПОТР+ Р¹_ПОТР)/2.

Результаты поместить в таблицу 3.

Таблица 3

I^0ПОТР	I^1ПОТР	Р^0ПОТР	P^1ПОТР	PПОТР СР

4.6 Определить среднее время задержки распространения сигнала логического элемента без нагрузки и с нагрузкой Для этого измерить и .. В качестве нагрузки использовать ёмкость С_Н (рисунок 4).

Измерения производить с помощью осциллографа.

Рисунок 4 – Схема для определения времени задержки распространения сигнала

В качестве источника входных импульсов использовать генератор импульсов G1. Подвести курсор на генератор, щелкнуть два раза левой клавишей мыши, появиться окно с параметрами сигнала генератора. Установить частоту генератора (Frequency) 1 МГц, скважность импульсов (Duty cycle) 20%, амплитуду сигнала (Amplitude) 5 В.

Рисунок 5 – К определению среднего времени задержки

Таблица 3

CН, пФ	0	10	20	30	50	70	90	110	130	150
t^10 ЗД Р, нс
t^01 ЗД Р, нс
tЗД Р СР, нс

t_{ЗД Р СР}=( t¹⁰ _{ЗД Р}+ t⁰¹ _{ЗД Р})/2 (4)

4.7 Добавить в схему германиевый диод VD5 типа Д18 (на рисунке 4 показан пунктиром). Измерить среднее время задержки при U_П=5 В и С_Н=0 пФ.

4.8 Исследовать принцип работы логической схемы И-НЕ в соответствии с рисунком 6. Российская микросхема 155ЛА3, зарубежный аналог 7400

Рисунок 6 – Схема исследования принципа работы

логического элемента И-НЕ