Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Оцінка впливу умов експлуатації на параметри ТТЛ елементів.



МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

 

для проведення практичного заняття №

Тема :Аналіз логічного елементу ТТЛ.

 

 

Навчальні питання:

Оцінка впливу умов експлуатації на параметри ТТЛ елементів.

Інтегральні мікросхеми логічних елементів ТТЛ різноманітних серій і їхні особливості.

 

Навчальна література.

1. Электронные устройства вооружения и военной техники войск ПВО / Под ред. Н.Е.Жорова. – Харьков: ВИРТА, 1990. – 558 с. Стор. 280– 294.

Її нумерація згідно тематичного плану вивчення дисципліни – [1].

2. Арчков Е.П. Електронні пристрої: Довідкові матеріали. – Х.: ВИРТА, 1986. – 152 с. Стор. 25 – 38.

Її нумерація згідно тематичного плану вивчення дисципліни – [2].

3. Цифрові й аналогові інтегральні схеми. / Довідник. Під ред. Якубовского. М., "Сов. радіо", 1990.

 

 

КОРОТКИЙ ЗМІСТ ЗАНЯТТЯ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ З МЕТОДИКИ ЙОГО ПРОВЕДЕННЯ.

 

 

Методика проведення заняття

 

Основою для проведення заняття є матеріал, викладений на лекціях, розглянутий на попередніх заняттях і самостійно вивчений курсантами по підручнику [1].

 

Вступна частина.

Оцінка впливу умов експлуатації на параметри ТТЛ елементів.

 

Питання 1: Пояснити склад і призначення окремих компонентів ТТЛ-элемента.

 

ТТЛ-елемент, що виконує операцію "И-НІ" складається (рис. 1) з:

- елемента "И", виконаного на багатоемітерному транзисторі (БЕТ) (Т1), резисторі R1 і

- складного інвертора: на транзисторі Т2, R2 – власне інвертор, на Т4 – емітерний повторювач з динамічним навантаженням на транзисторі Т3.

 

Емітерний повторювач необхідний для підвищення навантажувальної здатності і поліпшення частотних властивостей елемента. Динамічне навантаження використовується в схемі для досягнення тієї ж мети. Крім того, динамічне навантаження разом з діодом підвищує ще й економічність.

Резистор R3 – забезпечує коло для струму розсмоктування (по-російські: рассасывания) надлишкових зарядів з бази Т3 при його запиранні.

Резистор R4 служить для обмеження струму транзистора Т4 при перевантаженні і при вимиканні ЛЕ (коли Т4 відкрився, а Т3 ще не встиг закритися).

 

 

 
 

 

 
 

 


Питання 2. Пояснити стан транзисторів ТТЛ-элемента, якщо хоча б на один з його входів надходить рівень логічного нуля.

 

Т1 відкритий і насичений по колекторному колі;

Т2, Т3 – закриті, Т4 і діод відкриті.

Т1 відкритий і насичений, тому що струм протікає через відкриті емітерні переходи. При цьому на базі . Цієї напруги недостатньо для відмикання двох послідовно з'єднаних переходів: колекторного Т1 і емітерного Т2. Тому Т2 закритий і на його колекторі високий рівень напруги, . Транзистор Т1 знаходиться в режимі насичення ( ), , тому що .

 

Основні параметри логічного елемента ТТЛ.

 

Час затримки поширення (по-російські: распространения). Характеризує швидкодію елемента. Розрізняють час затримки при включенні і вимиканні . На практиці частіше використовують середню затримку, обумовлену як

(11.1)

Часові інтервали і відраховуються звичайно на рівні 0,5 перепадів напруги на вході і виході ЛЕ (мал. 11.2).

 

 
 

 

 


Споживана від джерела живлення потужність. Вона характеризує економічність ЛЕ. Розрізняють споживану потужність у стані логічної одиниці , логічного нуля і середню:

(11.2)

 

Для однотипних БЛЕ добуток

(11.3)

називають середньою роботою переключення. Вона майже постійна в широкому діапазоні значень . Отже, елемент із підвищеною має меншу затримку переключення і навпаки. Для різнотипних БЛЕ робота переключення може істотно відрізнятися. Таким чином, є своєрідним показником якості типу БЛЕ.

Напруга логічного нуля Uо і логічної одиниці U1− значення високого і низького рівнів напруги на виході БЛЕ в двох логічних станах. Різницю цих рівнів називають логічним перепадом .

Вхідний струм логічного нуля і логічної одиниці − максимальне значення струмів у вхідних колах ЛЕ при подачі на них відповідно рівнів Uо і U1.

Коефіцієнт розгалуження (по-російські: разветвления ) по виходу Краз.

Указує на максимальне число входів ІС даної серії, що одночасно можуть підключатися до виходу ЛЕ без порушення його нормального функціонування.

Коефіцієнт об'єднання по входу Коб. Визначає число входів, по яких реалізується логічна функція.

Для сучасних БЛЕ типові значення параметрів складають:

− десяті частки мікроват … десятки міліватів;

− одиниці … сотні наносекунд;

− десяті частки … одиниці вольтів;

Краз − 4...30;

Коб − 2...5.

Поряд зі статичними параметрами практичний інтерес представляють також статичні характеристики: передатна − , вхідна − і вихідна . Характеристики є більш інформативними для аналізу і проектування цифрових ІС і пристроїв на їхній основі. Вони дозволяють не тільки визначати більшість статичних параметрів, але і виявляти ряд особливих властивостей. Так, наприклад, за допомогою передатної характеристики, типовий вид якої показаний на рис. 11.3, можна одержати значення Uо, U1, а також область значень вхідної напруги, у межах якої відбувається переключення БЛЕ, − граничну область ( ). Це, у свою чергу, дозволяє оцінити статичну завадостійкість (по-російські: помехоустойчивость) БЛЕ, тобтоздатність протистояти впливу сигналу, що заважає, тривалість якого значно перевершує час затримки. Припустима перешкода, що включає (по-російські: включающая помеха), визначається як: , а що виключає (по-російські: выключающая помеха): .

Знайшло поширення також поняття граничної напруги . Його значення відповідає крапці перетинання лінії одиничного нахилу з передатною характеристикою. Для більшості БЛЕ область переключення вузька (0,1...0,2 В). Тому іноді приймають .

 

 
 

 

 


Питання 3. Для заданих станів транзисторів ТТЛ-элемента визначити його параметри , , якщо відомо , , , .

 

       
   
 

 

 


, де m – кількість входів, − інверсний коефіцієнт передачі струму Т1 ( ).

 

.

 

.

 

.

.

 

Питання 4. Визначити стан транзисторів ТТЛ-элемента, якщо на його входах напруга відповідає логічній одиниці.

 

Якщо на усіх входах ЛЕ діє рівень U1, то емітерні переходи транзистора Т1 закриті і він працює в активному інверсному режимі.

,

де m – число емітерів Т1;

− інверсний коефіцієнт передачі струму бази Т1.

. Протікають незначні вхідні струми логічної одиниці (довідковий параметр, одиниці … десятки мкА). Транзистори Т2 і Т3 відкриті і насичені. Напруга . При цьому напруга на колекторі Т2 . Т4 закритий. Це порозумівається тим, що різниці недостатньо для відмикання двох послідовно з'єднаних переходів Т4 і діоди D. Таким чином діод D забезпечує закритий стан Т4 при відкритому Т3. ЛЕ включений і .

 

Питання 5. Провести порівняльну характеристику розрахункових і довідкових параметрів ТТЛ-елемента. Пояснити розходження.

 

Довідкові параметри для ЛЕ 133 серії виписати на дошці. У процесі міркувань повинне бути з'ясовано, що довідкові параметри задаються на "гірший" випадок: ; залежність падінь напруг на переходах від зміни температури і струму, що протікає; наявність навантаження. Реальні параметри не гірше довідкових .

При розгляді питання звернути увагу курсантів на те, що вимірювані параметри (на майбутній лабораторній роботі) будуть відрізнятися від довідкових (у яку сторону?).

Усвідомити зв'язок між вхідним струмом, навантажувальною здатністю і припустимим струмом ( ).

Як висновок відзначити, що довідкові параметри використовуються при розрахунках, наприклад, генераторів, формувачів і т.д., у чому курсанти можуть переконатися на наступних практичних і лабораторних заняттях.

 

 

Питання 6. Пояснити хід передатної характеристики ТТЛ ЛЕ.

       
 
   
 

 

 


На передатній характеристиці можна виділити три ділянки:

1. АВ -ЛЕ виключений, напруга на базі Т2 менше відмикаючої, тому він закритий .

2. ВС – ЛЕ працює в підсилювальному режимі .

Т2 – в активному режимі, (по плакаті).

Т3 – закритий. Зі збільшенням зменшується, отже теж зменшується.

СD – ЛЕ включений. Т3 – відкривається і працює в активному режимі, він шунтує R3, отже К2 збільшується.

3. DF – у крапці D транзистори Т2 і Т3 насичені.

Припустима перешкода, що включає: : .

перешкода, що виключає: : .

 

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.