Задание к работе в лаборатории. 4.1 Записать номер варианта задания, который задается преподавателем

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

4.2 Исследовать электронный ключ на n -канальных МДП ПТ (рисунок 1). Питание схемы осуществляется от источника постоянного тока G3. Напряжение на входе задается источником G2. Для измерения тока стока используется миллиамперметр РА1. Вольтметр PV1 измеряет напряжение на выходе. G1 источник смещения ПТ VT1, который является сопротивлением нагрузки.

4.3 Включить схему тумблер ²0², ²1² (в правом верхнем углу экрана) и снять одновременно зависимости тока стока I_С=f(U_ЗИ) и напряжения на выходе U_ВЫХ=f(U_ВХ). Напряжение на входе от источника G2 следует изменять от 0 до напряжения питания U_П=U_G3. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Рисунок 1 Схема исследования ключа на МДП ПТ

Таблица 1

UВХ, В

IС, мА

UВЫХ, В

UЗИ ПОРОГ =

IС НАС =

U^0=

Р^0ПОТР=

Р^1ПОТР=

РПОТР СР=

4.4 По снятым зависимостям определить и записать напряжение U_{ЗИ ПОРОГ}, при котором появляется ток стока, ток насыщения I_{С НАС} и величины напряжения, соответствующего логическому нулю U⁰ при напряжении на затворе равном U_ЗИ =U_G3 и логической единице U¹. 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 вычислений занести в таблицу 1.

4.5 Исследовать работу ключа в режиме переключения на ёмкостную нагрузку (рисунок 2). В качестве источника входных сигналов использовать генератор импульсов. 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) 10 В.

Ёмкость нагрузочного конденсатора последовательно увеличивать от 0 до 50 пФ с шагом 10 пФ. По осциллограммам выходного напряжения U_ВЫХ(t) измерить временные параметры и . Измерения проводятся следующим образом: подвести курсор на осциллограф, нажать левую клавишу мыши два раза, если появится экран осциллографа без сетки (малый размер), то нажать левой клавишей мыши на надпись Expend. Установить время развертки Time base 0,05 mс/div. Масштаб по оси У канала А 10 V/Div, смещение Y position +1,4 ¸ 1,8, по каналу В - масштаб 5 V/Div, смещение –2.00. Измерения проводятся с сохранением постоянной составляющей сигнала (нажать кнопки DC).

Рисунок 2 – Схема исследования ключа в режиме переключения

Рисунок 3 - Измерение временных параметров ключа.

Для измерения временного интервала установить красную линию с меткой 1 на начало интервала измерения, а синюю с меткой 2 - на конец интервала измерения, который определяется по уровню 0,5 выходного сигнала (рисунок 3). В правом окне отображается интервал измерения t_{ЗД Р} = Т2-Т1. Результаты измерений занести в таблицу 2. Вычислить

Таблица 2.

СН, пФ							и результаты занести в таблицу 2
, нс
, нс
tЗД Р СР, нс

4.6 Исследовать электронный ключ на комплементарной паре (рисунок 4).

Элементы схемы установить согласно заданного варианта. Снять характеристики: прямой передачи U_ВЫХ =f (U_ВХ) и зависимость тока стока от входного напряжения I_С = f (U_ВХ). Особенно тщательно отметить напряжения U_ВХ, при которых начинается рост тока стока, ток имеет максимальное значение, а так же когда ток снижается до нуля. Результаты измерений занести в таблицу 3. Определить величины напряжения, соответствующего логическому нулю U⁰ и логической единице U¹.

Рисунок 4 - Схема исследования ключа на КМДП ПТ

Результаты вычислений занести в таблицу 3.

Таблица 3

UВХ, В

UВЫХ, В

IС, мА

U^0=

U^1=

I^0ВХ=

I^1ВХ=

Р^0ПОТР=

Р^1ПОТР=

РПОТР СР=

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.

4.7 Исследовать время включения и выключения ключа в зависимости от емкости нагрузки С_Н (рисунок 5). Для этого установить выходное напряжение генератора G1 10 В и меняя величии- ну емкостной нагрузки снять зависимости времени переключения электронного ключа. Результаты измерений занести в таблицу 4.

Рисунок 5 - Схема исследования ключа на КМДП в режиме переключения

Ёмкость нагрузки изменять от 0 до 50 пФ с шагом 10 пФ

Таблица 4

СН, пФ
, нс
, нс
tЗД Р СР, нс

4.8 Собрать схему исследований в соответствии с рисунком 6 для ознакомления с принципом работы логической схемы ИЛИ-НЕ. Российская микросхема 1554ЛЕ5, зарубежный аналог 7428.

Рисунок 6 - Схема исследования принципа работы

логического элемента ИЛИ-НЕ

На входы одного из логических элементов ИМС подать сигналы от генератора слова в соответствии с вариантом задания 1.

Вари- ант	Задание 1	Задание 2	Вари- ант	Задание 1	Задание 2
	У =	У=(Х1+Х2)×Х3		У=	У=(Х1+Х2)×Х4
	У=	У=(Х1+Х2)×Х4		У=	У=(Х1+Х3)×Х2
	У=	У=(Х1+Х3)×Х2		У=	У=(Х1+Х3)×Х4
	У=	У=(Х1+Х3)×Х4		У=	У=(Х1+Х4)×Х2
	У=	У=(Х1+Х4)×Х2		У =	У=(Х1+Х4)×Х3
	У=	У=(Х1+Х4)×Х3		У=	У=(Х2+Х3)×Х4
	У =	У=(Х2+Х3)×Х4		У=	У=(Х3+Х4)×Х1
	У=	У=(Х1+Х2)×Х3

Зарисовать осциллограммы двух входных сигналов и сигнал на выходе исследуемой микросхемы, располагая рисунки один под другим с соблюдением масштаба по оси времени.

4.9 Используя правила преобразования логических функций, составить структурную схему устройства, реализующего уравнение в соответствии с заданием 2. Собрать устройство и исследовать его. Зарисовать входные сигналы и сигналы на выходах каждого из используемых элементов.

Дата добавления: 2015-08-09