Komputerowa symulacja bramek w technice TTL i CMOS

Podobne dokumenty
Komputerowa symulacja bramek w technice TTL i CMOS

Komputerowa symulacja koderów i dekoderów

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI. Komputerowe pomiary parametrów bramki NAND TTL

Komputerowa symulacja generatorów cyfrowych

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI. Komputerowe pomiary parametrów bramki NAND TTL

Komputerowa symulacja przetworników A/C i C/A

LABORATORIUM ELEKTRONIKI. Komputerowa symulacja liczników

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI. Komputerowa symulacja układów różniczkujących

Komputerowa symulacja rejestrów

LABORATORIUM ELEKTRONIKI TRANZYSTOR UNIPOLARNY

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI TRANZYSTOR BIPOLARNY

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI TYRYSTOR I TRIAK

LABORATORIUM ELEKTRONIKI FILTRY AKTYWNE

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI TYRYSTOR I TRIAK

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI. Badanie układów cyfrowych

LABORATORIUM ELEKTRONIKI UKŁAD REGULACYJNY STABILIZATORA

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ OPERACYJNY

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI PARAMETRYCZNY STABILIZATOR NAPIĘCIA

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI DIODY

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI DIODA

LABORATORIUM ELEKTRONIKI OBWODY REZONANSOWE

Ćw. 8 Bramki logiczne

Liniowe stabilizatory napięcia

BADANIE UKŁADÓW CYFROWYCH. CEL: Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych układów cyfrowych serii TTL. PRZEBIEG ĆWICZENIA

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI. Badanie przerzutników cyfrowych

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami funktorów logicznych realizowanymi w technice RTL (Resistor Transistor Logic) oraz zasadą ich działania.

Systemy cyfrowe z podstawami elektroniki i miernictwa Wyższa Szkoła Zarządzania i Bankowości w Krakowie Informatyka II rok studia

Ćwiczenie 23. Temat: Własności podstawowych bramek logicznych. Cel ćwiczenia

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI PROSTOWNIKI

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 4

Podstaw Elektroniki Cyfrowej Wykonał zespół w składzie (nazwiska i imiona): Dzień tygodnia:

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych wzmacniacz odwracający i nieodwracający

LABORATORIUM. Technika Cyfrowa. Badanie Bramek Logicznych

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA BADANIE STANDARDOWEJ BRAMKI NAND TTL (UCY 7400)

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych wzmacniacz odwracający i nieodwracający

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

płytka montażowa z tranzystorami i rezystorami, pokazana na rysunku 1. płytka montażowa do badania przerzutnika astabilnego U CC T 2 masa

POLITECHNIKA POZNAŃSKA KATEDRA STEROWANIA I INŻYNIERII SYSTEMÓW

Politechnika Białostocka

Technika Cyfrowa. Badanie pamięci

Ćw. 9 Przerzutniki. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wymagane informacje. 3. Wprowadzenie teoretyczne PODSTAWY ELEKTRONIKI MSIB

GENERATORY KWARCOWE. Politechnika Wrocławska. Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki. Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

TECHNIKA CYFROWA ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA. Badanie rejestrów

Ćwiczenie 26. Temat: Układ z bramkami NAND i bramki AOI..

Podstawy Elektroniki dla Tele-Informatyki. Tranzystory unipolarne MOS

TECHNIKA CYFROWA ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA. Układy czasowe

Bramki logiczne. 2. Cele ćwiczenia Badanie charakterystyk przejściowych inwertera. tranzystorowego, bramki 7400 i bramki

Ćwiczenie 5: Pomiar parametrów i charakterystyk scalonych Stabilizatorów Napięcia i prądu REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Badanie działania bramki NAND wykonanej w technologii TTL oraz układów zbudowanych w oparciu o tę bramkę.

Elektronika. Wzmacniacz tranzystorowy

Ćwiczenie ZINTEGROWANE SYSTEMY CYFROWE. Pakiet edukacyjny DefSim Personal. Analiza prądowa IDDQ

Systemy cyfrowe z podstawami elektroniki i miernictwa Wyższa Szkoła Zarządzania i Bankowości w Krakowie Informatyka II rok studia dzienne

UKŁADY ELEKTRONICZNE Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Badanie transoptora

Uniwersytet Pedagogiczny

WSTĘP. Budowa bramki NAND TTL, ch-ka przełączania, schemat wewnętrzny, działanie 2

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI MATERIAŁY POMOCNICZE SERIA PIERWSZA

Układy Elektroniczne Analogowe. Prostowniki i powielacze napięcia

Tranzystory w pracy impulsowej

Synteza częstotliwości z pętlą PLL

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA BRAMKI. Rev.1.0

Laboratorium elektroniki. Ćwiczenie E14IS. Elementy logiczne. Wersja 1.0 (29 lutego 2016)

Ćwiczenie 25 Temat: Interfejs między bramkami logicznymi i kombinacyjne układy logiczne. Układ z bramkami NOR. Cel ćwiczenia

202_NAND Moduł bramek NAND

Ćwiczenie 24 Temat: Układy bramek logicznych pomiar napięcia i prądu. Cel ćwiczenia

Sprawdzenie poprawności podstawowych bramek logicznych: NOT, NAND, NOR

Ćwiczenie 2b. Pomiar napięcia i prądu z izolacją galwaniczną Symulacje układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

Podstawy elektrotechniki i elektroniki Kod przedmiotu

Badanie wzmacniacza operacyjnego

Podstawowe układy cyfrowe

Technika Cyfrowa. dr inż. Marek Izdebski Kontakt: Instytut Fizyki PŁ, ul. Wólczańska 219, pok. 111, tel ,

LABORATORIUM PROJEKTOWANIA UKŁADÓW VLSI

Rok akademicki: 2018/2019 Kod: IET s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

z ćwiczenia nr Temat ćwiczenia: BADANIE UKŁADÓW FUNKCJI LOGICZNYCH (SYMULACJA)

3. Funktory CMOS cz.1

UKŁADY PROSTOWNICZE 0.47 / 5W 0.47 / 5W D2 C / 5W

Generatory kwarcowe Generator kwarcowy Colpittsa-Pierce a z tranzystorem bipolarnym

Układy sekwencyjne. Podstawowe informacje o układach cyfrowych i przerzutnikach (rodzaje, sposoby wyzwalania).

Politechnika Białostocka

Projekt Układów Logicznych

Projekt Układów Logicznych

Zastosowania liniowe wzmacniaczy operacyjnych

LABORATORIUM ELEKTRONIKA. Opracował: mgr inż. Tomasz Miłosławski

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Tranzystory unipolarne MOS

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU

Ćw. 7 Przetworniki A/C i C/A

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

ELEMENTY ELEKTRONICZNE. Układy polaryzacji i stabilizacji punktu pracy tranzystora

Systemy i architektura komputerów

Tranzystory bipolarne. Podstawowe układy pracy tranzystorów.

Państwowa WyŜsza Szkoła Zawodowa w Pile Studia Stacjonarne i niestacjonarne PODSTAWY ELEKTRONIKI rok akademicki 2008/2009

Stabilizacja napięcia. Prostowanie i Filtracja Zasilania. Stabilizator scalony µa723

CHARAKTERYSTYKI BRAMEK CYFROWYCH TTL

Zastosowania nieliniowe wzmacniaczy operacyjnych

Ćwiczenie 7: Sprawdzenie poprawności działania zasilacza REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

ANALOGOWE I MIESZANE STEROWNIKI PRZETWORNIC. Ćwiczenie 3. Przetwornica podwyższająca napięcie Symulacje analogowego układu sterowania

ELEKTRONIKA. Generatory sygnału prostokątnego

Transkrypt:

ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU ZAKŁAD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE WYDZIAŁ TRANSPORTU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ LABORATORIUM ELEKTRONIKI INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 27 Komputerowa symulacja bramek w technice TTL i CMOS DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO WARSZAWA 2018

A. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z możliwościami komputerowej symulacji bramek logicznych (zrealizowanych w technice TTL i CMOS). Do tego celu zostanie użyty program Tina, który umożliwia symulację zarówno układów analogowych jak i cyfrowych. B. Przebieg ćwiczenia 1) Budowa bramki NAND zrealizowanej w technice TTL Na początek należy zbudować bramkę NAND z elementów wg schematu poniżej. W tym celu należy posłużyć się programem TINA. Rys. 1. Schemat ideowy bramki NAND zrealizowanej w technice TTL 2

2) Charakterystyka przejściowa bramki NAND zrealizowanej w technice TTL W celu wyznaczenia charakterystyki przejściowej należy wymusić na wejściu układu odpowiednie napięcia i zmierzyć jakie będą napięcia na wyjściu. Wartości zapisać w tabeli 1. Rys. 2. Schemat połączeń do pomiaru charakterystyki przejściowej U we [V] Tab. 1. Pomiar charakterystyki przejściowej U wy [V] 3

3) Charakterystyka wejściowa bramki NAND zrealizowanej w technice TTL W celu wyznaczenia charakterystyki wejściowej należy tak zmodyfikować układ aby była możliwości pomiaru prądu i napięcia wejściowego. Wartości zapisać w tabeli 2. Rys. 3. Schemat połączeń do pomiaru charakterystyki wejściowej Uwe [V] Tab. 2. Pomiar charakterystyki wejściowej Iwe [ma] 4

4) Charakterystyki wyjściowe bramki NAND zrealizowanej w technice TTL W celu wyznaczenia charakterystyki wejściowej należy tak zmodyfikować układ aby była możliwości pomiaru prądu i napięcia wyjściowego w stanach: W stanie wysokim Podłączamy masę na wejściu a amperomierz, w szeregu z obciążeniem między wyjściem a masą i zmieniamy wielkość obciążenia. Wartości zapisać w tabeli 3. Rys. 4. Schemat połączeń do pomiaru charakterystyki wyjściowej w stanie wysokim Uwy [V] Tab. 3. Pomiar charakterystyki wyjściowej w stanie wysokim Iwy [ma] 5

W stanie niskim Podłączamy Ucc na wejściu a amperomierz, w szeregu z obciążeniem, między wyjściem a Ucc i zmieniamy wartość obciążenia. Wartości zapisać w tabeli 4. Rys. 5. Schemat połączeń do pomiaru charakterystyki wyjściowej w stanie niskim Uwy [V] Tab. 4. Pomiar charakterystyki wyjściowej w stanie niskim Iwy [ma] 6

5) Charakterystyka przejściowa bramki NOT zrealizowanej w technice CMOS Na początek należy zbudować bramkę NOT z elementów schematu przedstawionego na rys. 6. W tym celu należy posłużyć się programem TINA. Rys. 6. Schemat ideowy bramki NOT zrealizowanej w technice CMOS w konfiguracji do pomiaru charakterystyki przejściowej W celu wyznaczenia charakterystyki przejściowej należy wymusić na wejściu układu odpowiednie napięcia i zmierzyć jakie będą napięcia na wyjściu. Wartości zapisać w tabeli 5. U we [V] Tab. 5. Pomiar charakterystyki przejściowej U wy [V] 7

6) Charakterystyka poboru prądu bramki NOT zrealizowanej w technice CMOS W celu wyznaczenia charakterystyki poboru prądu bramki NOT należy tak zmodyfikować układ, aby była możliwości pomiaru prądu pobieranego przez bramkę. Rys. 7. Schemat ideowy bramki NOT zrealizowanej w technice CMOS w konfiguracji do pomiaru charakterystyki poboru prądu W celu wyznaczenia charakterystyki poboru prądu należy wymusić na wejściu układu odpowiednie napięcia i zmierzyć jakie będzie pobór prądu przez bramkę. Wartości zapisać w tabeli 6. Uwe [V] Tab. 6. Pomiar charakterystyki poboru prądu IDD[mA] 8

C. Zagadnienia do opracowania Należy przygotować się z zakresu wiedzy obejmującej takie zagadnienia jak: cyfrowe bramki w technice TTL i CMOS a w szczególności, należy przygotować odpowiedzi na poniższe pytania i polecenia: 1) Wymień znane Ci techniki realizacji bramek. Wymień ich wady i zalety. 2) Co to jest obciążalność bramki? 3) Podaj podstawowe parametry elementów logicznych w technice TTL (Transistor Transistor Logic). 4) Narysuj schemat budowy bramki NAND zrealizowanej w technice TTL (Transistor Transistor Logic). W jakich stanach są poszczególne tranzystory przy wysokim i niskim poziomie na wyjściu bramki? 5) Narysuj i opisz charakterystykę przejściową bramki NAND TTL. 6) Narysuj i opisz charakterystykę poboru prądu bramki NAND TTL. 7) Narysuj i opisz charakterystykę przejściową linearyzowanej bramki NAND TTL. 8) Narysuj i opisz charakterystykę przejściową bramki NAND Schmitt a TTL. 9) Narysuj i opisz charakterystykę przejściową bramki NOT CMOS. 10) Narysuj i opisz charakterystykę poboru prądu bramki NOT CMOS. 11) Narysuj symbol bramki AND, OR, NAND, NOR, EX-OR, EX-NOR i podaj tabele prawdy. 12) Wymień zalety i wady wykorzystania wspomagania komputerowego (na przykładzie programu Tina) jako narzędzia do symulacji układów cyfrowych. D. Literatura 1. Dobrowolski A., Jachna Z., Majda E., Wierzbowski M.: Elektronika - ależ to bardzo proste!. Wydawnictwo BTC, 2013. 2. Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki. Tom I i II. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2013. 3. Kaźmierkowski M., Matysik J.: Wprowadzenie do elektroniki i energoelektroniki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005. 4. Pieńkos J., Turczyński J.: Układy scalone TTL w systemach cyfrowych. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 1986. 5. Tietze U., Schenk C:,,Układy półprzewodnikowe. Wydawnictwa Naukowo Techniczne, 2009. 6. Wawrzyński W.:,,Podstawy współczesnej elektroniki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2003. 7. Instrukcja obsługi do programu Tina wraz z programem w wersji demo na stronie http://www.tina.com 9