Celem przeprowadzonego ćwiczenia była symulacja przy użyciu wspomagania komputerowego bramki NAND w technice TTL.
Pierwszym krokiem była budowa bramki NAND w programie. Następnie dla tej bramki mieliśmy wyznaczyć jej charakterystyki:
1. Charakterystykę przejściową: Uwy = f(Uwe);
2. Charakterystykę zmian prądu zasilającego bramkę Icc = f(Uwe);
3. Charakterystykę wejściową : Iwe = f(Uwe).
Wyniki pomiarów przedstawiam poniżej:
Uwy = f(Uwe):
Uwe [V] |
Uwy [V] |
0,0531 |
4,6860 |
0,1519 |
4,6860 |
0,2506 |
4,6860 |
0,3494 |
4,6860 |
0,4482 |
4,6860 |
0,5470 |
4,6640 |
0,6457 |
4,5820 |
0,7444 |
4,4370 |
0,8431 |
4,1660 |
0,9418 |
3,8570 |
1,0400 |
3,5440 |
1,1390 |
3,2270 |
1,2370 |
2,8930 |
1,3369 |
2,1770 |
1,3460 |
2,0190 |
1,3560 |
1,8320 |
1,3660 |
1,6160 |
1,3750 |
1,3700 |
1,3850 |
1,0910 |
1,3950 |
0,7635 |
1,4000 |
0,2683 |
1,4090 |
0,0058 |
1,4150 |
0,0059 |
1,4210 |
0,0059 |
1,4750 |
0,0063 |
1,8350 |
0,0073 |
2,8290 |
0,0074 |
3,8230 |
0,0074 |
4,8170 |
0,0075 |
Icc = f(Uwe)
Icc [mA] |
Uwe [V] |
0,0531 |
1,0600 |
0,1519 |
1,3700 |
0,2506 |
1,0120 |
0,3494 |
0,9884 |
0,4482 |
0,9646 |
0,5470 |
0,9555 |
0,6457 |
0,9893 |
0,7444 |
1,0430 |
0,8431 |
1,1040 |
0,9418 |
1,1690 |
1,0400 |
1,2350 |
1,1390 |
1,3110 |
1,2370 |
1,6850 |
1,2470 |
1,8290 |
1,2670 |
2,3130 |
1,2770 |
2,7080 |
1,2870 |
3,2540 |
1,2970 |
4,0000 |
1,3060 |
5,0000 |
1,3160 |
6,3320 |
1,3620 |
8,0440 |
1,3360 |
10,1980 |
1,3460 |
12,8400 |
1,3560 |
15,9990 |
1,3660 |
19,6860 |
1,3750 |
23,8930 |
1,3850 |
28,6020 |
1,3950 |
33,7670 |
1,4050 |
39,2090 |
1,4090 |
3,7300 |
1,8350 |
3,6780 |
2,8290 |
3,6760 |
3,8230 |
3,6740 |
4,8170 |
3,6720 |
Iwe = f(Uwe)
|
Iwe [mA] |
Uwe [V] |
-1,6100 |
0,0531 |
-1,0370 |
0,1519 |
-1,0120 |
0,2506 |
-0,9884 |
0,3494 |
-0,9639 |
0,4442 |
-0,9392 |
0,5470 |
-0,9137 |
0,6457 |
-0,8880 |
0,7444 |
-0,8621 |
0,8431 |
-0,8362 |
0,9418 |
-0,8103 |
1,0400 |
-0,7844 |
1,1390 |
-0,7584 |
1,2370 |
-0,7304 |
1,3360 |
-0,4258 |
1,4210 |
-0,3415 |
1,4270 |
-0,2550 |
1,4370 |
-0,1665 |
1,4380 |
0,0764 |
1,4430 |
0,0151 |
1,4490 |
Charakterystyka przejściowa: Uwy = f(Uwe)
Charakterystyka zmian pradu zasilającego bramkę Icc = f(Uwe)
Charakterystyka wejściowa : Iwe = f(Uwe)
Wnioski:
Uzyskane przez nas charakterystyki podczas symulacji komputerowej w programie TINA są zbliżone do charakterystyk teoretycznych.
Patrząc na charakterystykę przejściową można zauważyć, że jej przebieg ma charakterystyczne dla bramki NAND punkty t.j.: X odpowiadający napięciu wejściowemu oraz Z , gdzie złącze emiter-baza w T3 zaczyna przewodzić.
Charakterystyka poboru prądu przez bramkę również jest zbliżona do wersji teoretycznej. Można tu zauważyć wyraźny wzrost prądu przy wartości napięcia na wejściu między 1,3- 1,4 V.
Charaktrystyka wejściowa także ma zbliżony kształt do przebiegu teoretycznego.
Wykonane przez nas ćwiczenie uwidacznia zalety stosowania wspomagania komputerowego w symulacji układów cyfrowych.