Wydział Fizyki Matematyki i Informatyki Stosowanej	Mateusz Finek Mateusz Kisielewski	Grupa 12, PEd	19.04.2010
Informatyka I rok	Podstawowe funktory logiczne.	Ćwiczenie 6

1. Badanie charakterystyki przejściowej bramki NAND.

Rys. 1: Schemat ideowy bramki dwuwejściowej NAND.

Rys. 2: Układ do badania bramki NAND.

Generator funkcyjny generuje przebieg piłokształtny o zakresie napięć od 0 do 5V. Za pomocą oscyloskopu dwukanałowego zdejmujemy statyczną charakterystykę przejściową.

Rys. 3: Przebieg sygnału we/wy badanej bramki.

Rys. 4: Charakterystyka przejściowa badanej bramki.

2. Badanie charakterystyki przejściowej bramki NAND z układem Schmitt'a.

Rys. 5: Układ do badania charakterystyki przejściowej bramki logicznej.

Rys. 6: Przebieg sygnałów we/wy dla fali piłokształtnej.

Rys. 7: Charakterystyka przejściowa bramki z układem Schmitt'a.

Przerzutnik Schmitt’a ma w obwodzie wejściowym dwa progi przełączania, przy których wyjście zmienia stan na przeciwny. Osiągnięcie przez napięcie wejściowe określonego progu zależy od kierunku zmiany tego napięcia. Dla napięcia narastającego obowiązuje próg górny, dla opadającego – dolny.

Przerzutnik Schmitt’a wykorzystuje histerezę w celu ochrony przed szumem, który w przeciwnym wypadku mógłby powodować ciągłe przełączanie między dwoma przeciwnymi stanami w sytuacji, gdy sygnał wejściowy oscyluje wokół poziomu progowego.

3. Badanie działania bramki NAND:

Rys. 8: Układ pomiarowy do wyznaczania tabeli prawdy dwuwejściowej bramki NAND.

Rys. 9: Układ pomiarowy do wyznaczania tabeli prawdy trójwejściowej bramki NAND.

Bramka NAND realizuje funkcję logiczną negacji iloczynu sygnałów wejściowych.

Na wyjściu otrzymujemy logiczne zero (stan niski) tylko w przypadku podania na wszystkie wejścia logicznych jedynek (stan wysoki).

Tabela prawdy:

A	B	Y	<- dwuwejściowa bramka NAND (7400) -> trójwejściowa bramka NAND (7410)	A	B	C	Y
0	0	1		0	0	0	1
0	1	1		0	0	1	1
1	0	1		0	1	0	1
1	1	0		1	0	0	1
				0	1	1	1
				1	1	0	1
				1	0	1	1
				1	1	1	0

4. Badanie czasu propagacji bramki EX-OR (7486).

Rys. 10: Układ pomiarowy do badania czasu propagacji bramki EX-OR.

Na wejście bramki EX-OR (7486) podawany jest sygnał o przebiegu prostokątnym o wartościach odpowiadających logicznemu 0 i 1.

Rys. 11: Przebieg sygnału we/wy badanej bramki.

W układach cyfrowych przejście z jednego stanu logicznego na drugi odbywa się z pewnym opóźnieniem, czas ten nazywany jest czasem propagacji bramki.

W przypadku badanej bramki czasy propagacji wynoszą:

• T_pLH = 24.1ns (przejście ze stanu niskiego na wysoki);

• T_pHL = 18.0ns (przejście ze stanu wysokiego na niski);