Міністерство освіти і науки України

Вінницький національний технічний університет

Інститут радіотехніки, зв’язку та приладобудування

Кафедра ТКСТБ

Звіт

з лабораторної роботи №1

на тему

„ Дослідження роботи логічних елементів ”

з дисципліни „Основи схемотехніки”

Укладач: Стронський В.В.

Вінниця ВНТУ 2009

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

Дослідження роботи логічних елементів

МЕТА РОБОТИ: ознайомлення з принципом роботи і основними характеристиками найпростіших логічних елементів.

1.1 ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Елементною базою сучасної цифрової техніки є інтегральні мікросхеми.

Інтегральна мікросхема (ІМС) - мікроелектронний виріб, що виконує певну функцію перетворення, обробки сигналу і (або) накопичення інформації. Він має високу щільність упаковки електрично з’єднаних елементів (або елементів та компонентів) і (або) кристалів, які з точки зору вимог до випробувань прийомки, поставки та експлуатації розглядаються як єдине ціле.

Елемент ІМС - частина ІМС, яка виконує функцію будь-якого електрорадіоелементу, виготовлена нероздільно з кристалом або під ложкою і не може бути виділена як самостійний виріб.

Цифрова ІМС – ІМС, призначена для перетворення та обробки сигналів, які змінюються згідно закону дискретної логічної функції.

Цифрові ІМС характеризуються великою кількістю показників, які визначають їх функціональні можливості: швидкодія, економічність, надійність, умови експлуатації, вартість, параметри вхідних та вихідних сигналів.

Існують три способи задання логічних функцій: словесний, табличний та аналітичний.

Аналітичний спосіб заключається в записі логічної функції у вигляді рівняння, яке випливає із таблиці істинності. По логічному рівнянню будують цифрову схему. В свою чергу, будь-яку цифрову схему можна побудувати, використовуючи логічні елементи.

Важливим допоміжним засобом для визначення найбільш просто;

логічноі функції є таблиця Карно. Це не що інше, як змінений запис таблиці істинності.

Сукупність логічних елементів, призначених для перетворення двійкових змінних, називається логічною схемою. Логічні схеми є двох типів: комбінаційні схеми та цифрові автомати. Комбінаційною прийнято називати схему з n входами та одним або m виходами, у котрій вихідні (вхідні) сигнали в даний момент часу повністю визначаються сукупністю вхідних сигналів, діючих в даний момент часу.

Цифровим автоматом називають схему, у якої вихідні сигнали в даний момент часу не тільки залежать від стану вхідних сигналів, але і від їх стану в попередній момент часу.

Цифрові автомати утримують в своєму складі елементи пам'яті та різні регістри.

Основними логічними елементами є елементи, які реалізують функції двох змінних - логічні елементи "І" (кон’юнктор). “АБО” (диз’юнктор).

Існують також більш складні логічні елементи, на основі яких також можна побудувати будь-яку цифрову схему. Найбільш часто використовують елементи “І-НІ ” та “АБО-НІ ”.

---

Структури всіх логічних елементів представлені на рис.1.1-1.6.

На виході логічних елементів (ЛЕ) можуть бути один або два рівня напруги - високий, або низький.

При позитивному кодуванні інформації високий рівень напруги відповідає логічній “І” (U¹_вих), низький - логічному “0”(U⁰_вих).

Таблиця 1.1.1

Логічні елементи Умовне графічне позначення		Реалізація основних логічних елементів на основі елементів “І-НІ” (555ЛА3)
Рис.1.1.1.	Елемент “І-НІ” (функція Шеффера)
Рис.1.1.2.	Елемент “І” (кон’юнктор)
Рис.1.1.3.	Елемент “АБО” (диз’юнктор)
Р ис.1.1.4.	Елемент “НІ” (інвертор)
Р ис.1.1.5.	Виключаючий “АБО” (суматор по модулю 2)
Рис.1.1.6.	Елемент “АБО-НІ”

Таблиця 1.1.2

Графічне позначення вентиля
Американський стандарт		Європейський стандарт
Рис. 1.1.7
Рис. 1.1.8
Рис. 1.1.9
Рис. 1.1.10
Рис. 1.1.11
Рис. 1.1.12
Рис. 1.1.13
Рис. 1.1.14

Навантажувальна здатність визначається струмом, який передається даним ЛЕ в зовнішнє навантаження, або приймається від нього. У випадку однорідних навантажень , що створюються входами ідентичних ЛЕ, навантажувальна здатність оцінюється коефіцієнтом розгалуження, тобто числом входів послідовних ЛЕ, які можуть бути увімкнуті до виходу даного.

Аналогічно напрузі розрізняють струм: при подачі логічної “1” на вхід ЛЕ – І¹_вх, а при подачі логічного “0”- І⁰_вх.

Потужність споживання і швидкодія ІМС залежать від режиму роботи (статичний 0 або 1 на виході, переключення із 1 в 0, або із 0 в 1) входу, на який діють переключаючі сигнали, параметрів навантаження, та інших факторів. Якщо спеціально не застережено, то під потужністю споживання розуміють її середнє значення. Аналогічно для оцінки швидкісних властивостей ІМС використовують середній час затримки поширення сигналу, рівний півсумі часу затримки поширення сигналу при вмиканні і вимиканні ІМС, визначену по рівню 0,5 рівня сигналу.

---

Смотрите также файлы

• №2 Фіщук,Сафронов.doc

• 5 лабаСафронов Фіщук.doc

• послыдовны схеми (перекладав Кравченко).doc

• 3 лаба теория.doc

• ОСхТРозділ 5.doc