Laboratorium Technologii Cyfrowej i Mikroprocesorowej		Rok akad. 2010/2011
				Rodzaj studiów NZGEE
Temat ćwiczenia: BADANIE WŁAŚCIWOŚCI STATYCZNYCH BRAMEK CYFROWYCH
Skład sekcji: 1. Herlitz Łukasz 2. Jamróz Arkadiusz	Kierunek: Elektrotechnika Semestr: IV Grupa: 1 Sekcja: 5

1. Wstęp:

Celem naszego ćwiczenia było zbadanie właściwości statycznych bramek cyfrowych, wykonanie pomiarów oraz sporządzenie na ich podstawie wykresów.

2. Schemat pomiarowy

3. Układ LS04

Uwe=5V, Uz=5V				Uwe=0V, Uz=5V
Uwyj [V]	Iwyj [mA]			Uwyj [V]	Iwyj [mA]
0,07	0			4,42	0
0,47	20			3,05	10
1,28	30			2,17	20
1,72	35			1,24	30
2,8	40			0,38	40
3,85	48			0,05	43,7

Wyjście podłączone do Uz Wyjście podłączone do GND

Uz=5V
Uwe [V]	Iwyj [mA]	Uwyj [V]	Iz [mA]
0	-0,13	4,46	1,2
0,5	-0,11	4,45	1,2
1	-0,1	2,4	2,5
1,5	-0,03	0,08	1,8
2	0	0,08	1,8
3	0	0,07	1,8
4	0	0,07	1,8
5	0	0,07	1,8

3. Układ LS14

Uwe=5V, Uz=5V				Uwe=0V, Uz=5V
Uwyj [V]	Iwyj [mA]			Uwyj [V]	Iwyj [mA]
0,16	0			4,43	0
0,47	20			3,17	10
0,6	30			2,84	20
0,66	35			2,42	30
0,73	40			1,9	40
0,91	51,2			1,28	50,6

Wyjście podłączone do Uz Wyjście podłączone do GND

Uz=5V						Uz=5V
Uwe [V]	Iwe [mA]	Uwyj [V]	Iz [mA]			Uwe [V]	Iwe [mA]	Uwyj [V]	Iz [mA]
0	-0,25	4,46	9,6			5	0	0,15	10,2
0,5	-0,22	4,46	9,6			4	0	0,15	10,2
1	-0,19	4,46	9,6			3	0	0,15	10,2
1,5	-0,17	4,46	9,6			2	0	0,15	10,2
1,7	0	0,15	10,2			1,5	0	0,15	102
2	0	0,15	10,2			1	-0,01	0,15	10,2
3	0	0,15	10,2			0,65	-0,18	4,44	9,6
4	0	0,15	10,2			0,5	-0,22	4,46	9,6
5	0	0,15	10,2			0	-0,25	4,46	9,6
						Pomiar powrotny do wyznaczenia hiperboli

4. Układ HC14N

Uwe=5V, Uz=5V				Uwe=0V, Uz=5V
Uwyj [V]	Iwyj [mA]			Uwyj [V]	Iwyj [mA]
0	0			5	0
0,76	20			4,66	10
1,23	30			4,28	20
1,52	35			3,83	30
1,9	40			3,22	40
4,95	44,2			2,1	48,4
Wyjście podłączone do Uz Wyjście podłączone do GND

Uz=5V						Uz=5V
Uwe [V]	Iwe [mA]	Uwyj [V]	Iz [mA]			Uwe [V]	Iwe [mA]	Uwyj [V]	Iz [mA]
0	0	5	0			5	0	0	0
0,5	0	5	0			4	0	0	0
1	0	5	0			3	0	0	0,4
1,5	0	5	0,2			2	0	0	1
2	0	5	0,5			1,95	0	4,99	0,4
2,79	0	0	0,5			1,5	0	5	0,2
3	0	0	0,5			1	0	5	0
4	0	0	0			0,5	0	5	0
5	0	0	0			0	0	5	0
						Pomiar powrotny do wyznaczenia hiperboli

Ze względu na dokładność miernika, który przy pomiarach nie wykazywał tak małych wartości, wyniki pomiarów nie pozwoliły na wykreślenie wykresu.

5. Układ HC14N

Uwe=3V, Uz=3V				Uwe=0V, Uz=3V
Uwyj [V]	Iwyj [mA]			Uwyj [V]	Iwyj [mA]
0	0			2,99	0
0,15	3			2,78	4
0,33	6			2,54	8
0,54	9			2,25	12
0,84	12			1,79	16
2,97	16,8			0,02	21,3
Wyjście podłączone do Uz Wyjście podłączone do GND

Uz=3V						Uz=3V
Uwe [V]	Iwe [mA]	Uwyj [V]	Iz [mA]			Uwe [V]	Iwe [mA]	Uwyj [V]	Iz [mA]
0	0	2,99	0			3	0	0	0
0,5	0	2,99	0			2,5	0	0	0
1	0	2,99	0			2	0	0	0
1,5	0	2,99	0,2			1,5	0	0	0,1
1,73	0	0	0			1,1	0	2,99	0
2	0	0	0			1	0	2,99	0
2,5	0	0	0			0,5	0	2,99	0
3	0	0	0			0	0	2,99	0
						Pomiar powrotny do wyznaczenia hiperboli

Ze względu na dokładność miernika, który przy pomiarach nie wykazywał tak małych wartości, wyniki pomiarów nie pozwoliły na wykreślenie wykresu.

6. Wnioski

Poprzez wykonanie powyższego ćwiczenia zapoznaliśmy się z budowa i działaniem bramek cyfrowych produkowanych w strukturach typu TTL i CMOS. Zakres naszego ćwiczenia obejmował układy scalone których struktura zbudowana jest z sześciu inwerterów . Są to układy:

• HC14

• LS04

• HC14N

Na podstawie serii pomiarów wykreśliliśmy charakterystyki obrazujące nam właściwości badanych bramek oraz ich wzajemne porównanie. Charakterystyka I_Z=f(U_WE) najlepiej pokazuje różnice działania pomiędzy strukturą TTL a CMOS.

---