1.Charakterystyka przejściowa bramki NAND
W celu uzyskania charakterystyki przejściowej branki NAND realizowanej w technice tranzystorowo - tranzystorowej należało dokonać serii pomiarów. Pomiary polegały na podaniu napięcia wejściowego z generatora następnie należało odczytać napięcie wejściowe i napięcie wyjściowe. W ten sposób mogliśmy zaobserwować jaki wpływ na napięcie wyjściowe mają tranzystory. Wyniki przedstawiam w tabeli oraz na wykresie poniżej.
DC [V] |
UIN [V] |
UOUT [V] |
|
0 |
0,05309 |
4,69 |
|
0,1 |
0,15186 |
4,68 |
|
0,2 |
0,25064 |
4,68 |
|
0,3 |
0,349421 |
4,686 |
|
0,4 |
0,448196 |
4,686 |
|
0,5 |
0,546958 |
4,66 |
|
0,6 |
0,645685 |
4,58 |
|
0,7 |
0,744397 |
4,437 |
|
0,8 |
0,843105 |
4,166 |
|
0,9 |
0,941812 |
3,857 |
|
1,0 |
1,04 |
3,544 |
|
1,1 |
1,139 |
3,23 |
|
1,2 |
1,237 |
2,893 |
|
1,3 |
1,336 |
2,177 |
|
1,31 |
1,346 |
2,018 |
|
1,32 |
1,356 |
1,832 |
|
1,33 |
1,366 |
1,616 |
|
1,34 |
1,375 |
1,37 |
|
1,35 |
1,385 |
1,091 |
|
1,36 |
1,395 |
0,76348 |
|
1,37 |
1,40 |
0,26827 |
|
1,38 |
1,409 |
0,005843 |
|
1,39 |
1,415 |
0,005877 |
|
1,4 |
1,421 |
0,00591 |
|
1,5 |
1,475 |
0,00626 |
|
2,0 |
1,835 |
0,00734 |
|
3,0 |
2,829 |
0,007389 |
|
4,0 |
3,823 |
0,007432 |
|
5,0 |
4,817 |
0,007475 |
|
2. Charakterystykę zmian prądu zasilającego bramkę NAND
Druga część ćwiczenia miała na celu uzyskanie charakterystyki zmian prądu bramki NAND TTL. W tym celu dokonaliśmy serii pomiarów napięcia na wejściu bramki podając napięcie z generatora oraz prąd Icc. Wyniki pomiarów i uzyskana charakterystyka przedstawione są poniżej.
DC[V] |
UIN [V] |
ICC [mA] |
0 |
0,05309 |
1,06 |
0,1 |
0,15187 |
1,37 |
0,2 |
0,25064 |
1,012 |
0,3 |
0,34942 |
0,98844 |
0,4 |
0,4482 |
0,96458 |
0,5 |
0,54695 |
0,95551 |
0,6 |
0,64569 |
0,9893 |
0,7 |
0,7444 |
1,043 |
0,9 |
0,84311 |
|
1 |
0,94181 |
1,169 |
1,1 |
1,04 |
1,235 |
1,2 |
1,139 |
1,311 |
1,3 |
1,237 |
1,685 |
1,31 |
1,247 |
1,829 |
1,32 |
1,257 |
2,031 |
1,33 |
1,267 |
2,313 |
1,34 |
1,277 |
2,708 |
1,35 |
1,287 |
3,254 |
1,36 |
1,297 |
4 |
1,37 |
1,306 |
5 |
1,38 |
1,316 |
6,332 |
1,39 |
1,362 |
8,044 |
1,4 |
1,336 |
10,198 |
1,41 |
1,346 |
12,84 |
1,42 |
1,356 |
15,999 |
1,43 |
1,366 |
19,686 |
1,44 |
1,375 |
23,893 |
1,45 |
1,385 |
28,602 |
1,46 |
1,395 |
33,767 |
1,47 |
1,405 |
39,209 |
1,48 |
1,409 |
3,73 |
1,5 |
1,475 |
3,73 |
2 |
1,835 |
3,678 |
3 |
2,829 |
3,676 |
4 |
3,823 |
3,674 |
5 |
4,817 |
3,672 |
3.Charakterystyka wejściowa
Trzecia część ćwiczenia miała na celu uzyskanie charakterystyki wejściowej bramki NAND TTL. W tym celu dokonaliśmy serii pomiarów napięcia i prądu na wejściu bramki podając napięcie z generatora. Wyniki pomiarów i uzyskana charakterystyka przedstawione są poniżej.
DC[V] |
Iwe(mA) |
Uwe (mV) |
0 |
-1,061 |
53,092 |
0,1 |
-1,037 |
151,868 |
0,2 |
-1,012 |
250,644 |
0,3 |
-0,98842 |
349,421 |
0,4 |
-0,96393 |
444,196 |
0,5 |
-0,93917 |
546,958 |
0,6 |
-0,91371 |
645,685 |
0,7 |
-0,88796 |
744,397 |
0,8 |
-0,86215 |
843,105 |
0,9 |
-0,83624 |
941,812 |
1 |
-0,81034 |
1040 |
1,1 |
-0,78442 |
1139 |
1,2 |
-758412 |
1237 |
1,3 |
-0,73037 |
1336 |
1,4 |
-0,42579 |
1421 |
1,41 |
-0,34149 |
1427 |
1,42 |
-0,25499 |
1437 |
1,43 |
-0,16655 |
1438 |
1,44 |
-0,07644 |
1443 |
1,45 |
-0,01514 |
1449 |
4.Wnioski
Charakterystyki przejściowa i wyjściowa uzyskane przez nas podczas symulacji komputerowej w programie TINA są zbliżone do charakterystyk teoretycznych. Badając charakterystykę przejściową zauważam Pewne różnice które mogą wynikać z rozbieżności budowy bramek i symulacji komputerowych. Przebieg zachował swoje charakterystyczne punkty X i Z, chociaż względem osi OY charakterystyka przejściowa przesunęła się ku górze o ok. 0,5 [V] w stosunku do charakterystyki teoretycznej. Nachylenie przebiegu za punktem Z nie jest tak strome jak w przypadku przebiegu teoretycznego. Na wykresie zmian prądu zasilającego widać wyraźną igłę prądową dla natężenia z przedziału 1,4-1,5 V. Na końcu dokonaliśmy pomiaru charakterystyki wejściowej której kształt również jest bardzo podobny do kształtu teoretycznego z literatury. Podsumowując wykonanie dobrze znanych przebiegów potwierdza zalety stosowania symulacji komputerowych w budowie układów elektronicznych. Jednocześnie zwraca to uwagę na różnice w działaniu modelu komputerowego i układu rzeczywistego.
UOUT [V]
UIN [V]
4,32
3,33
2,33
1,48
1,42
1,41
1,39
1,37
1,35
1,24
1,04
0,84
0,65
0,45
0,25
0,05
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Charakterystyka przejściowa bramki NAND TTL