Ćwiczenie 9	BRAMKI CYFROWE			Rok akad. 1996/97
Zespół	Imię i Nazwisko	Ocena	Data wykonania ćwiczenia 3-06-1997
6	Daniel Królikowski	...............	Prowadzący zajęcia ................................

1. Część projektowa ćwiczenia.

1.1. Układ inwertera 74LS04 (TTL).

Rys. 1 - Charakterystyka przejściowa układu 74LS04.

Rys. 2 - Charakterystyczne punkty pochodnej.

Z charakterystyki przejściowej układu można odczytać wartości poziomów U_H i U_L, oraz wartość napięcia progowego U _{punktu T}. Wartości te zamieszczone są w tabeli 1.

Tabela 1

UH	UL	UH - UL	U punktu T	NML	NMH
3,70V	0,40V	3,30V	1,21V	0,81V	2,49V

Wartości marginesów szumowych NML i NMH obliczone zostały według wzorów:

W przypadku gdy badamy inwertery połączone szeregowo wtedy należy wziąć pod uwagę marginesy szumowe obliczone według następujących wzorów:

Wartości U_{IL max}, U_{OL max}, U_{OH min}, U_{IH min} to odpowiednie wartości napięć wejściowych („I”) i wyjściowych („O”) stanów niskiego („L”) i wysokiego („H”) odczytanych z charakterystyki w punktach w których wzmocnienie wynosi -1.

1.2. Układ inwertera 74HCU04 (CMOS).

Rys. 3 - Charakterystyka przejściowa układu 74HCU04.

Rys. 4 - Charakterystyczne punkty pochodnej.

Z charakterystyki przejściowej układu można odczytać wartości poziomów U_H i U_L, oraz wartość napięcia progowego U _{punktu T}. Wartości te zamieszczone są w tabeli 2.

Tabela 2

UH	UL	UH - UL	U punktu T	NML	NMH
5,0V	0,0V	5,0V	2,5V	2,5V	2,5V

Wartości marginesów szumowych NML i NMH obliczone zostały według wzorów:

W przypadku gdy badamy inwertery połączone szeregowo wtedy należy wziąć pod uwagę marginesy szumowe obliczone według następujących wzorów:

Wartości U_{IL max}, U_{OL max}, U_{OH min}, U_{IH min} to odpowiednie wartości napięć wejściowych („I”) i wyjściowych („O”) stanów niskiego („L”) i wysokiego („H”) odczytanych z charakterystyki w punktach w których wzmocnienie wynosi -1.

1.5. Pomiar uśrednionego czasu propagacji sygnału cyfrowego przez pojedynczy inwerter.

Metoda bezpośrednia

Pomiar uśrednionego czasu propagacji sygnału cyfrowego t_pd przez pojedynczy inwerter, można dokonać za pomocą układu pomiarowego złożonego z wkładek SGP1 i DBC1 oraz dwukanałowego oscyloskopu.

Należy odczytać wartość przesunięcia czasowego t_syg między impulsami na wyjściach WY1, WY2 wkładki DBC1 (odpowiednio z inwerterów 1 i 5).

Wtedy:

Metoda generacyjna.

Z pętli 5 inwerterów można utworzyć generator sygnału prostokątnego o okresie T_gen.

Wtedy:

2. Zajęcia projektowe.

Układ inwertera z układu 74HCU04 (CMOS) o zmodyfikowanych parametrach tranzystorów. Zadane szerokości kanałów tranzystorów PMOS i NMOS wynoszą: W_P = 170μm, W_N = 85μm.

Rys. 5 - Charakterystyka inwertera i jej pochodna.

Tabela 3

UH	UL	UH - UL	U punktu T	NML	NMH
5,0V	0,0V	5,0V	2,82V	2,82V	2,18V

Wartości marginesów szumowych NML i NMH obliczone zostały według wzorów:

W przypadku gdy badamy inwertery połączone szeregowo wtedy należy wziąć pod uwagę marginesy szumowe obliczone według następujących wzorów:

Wartości U_{IL max}, U_{OL max}, U_{OH min}, U_{IH min} to odpowiednie wartości napięć wejściowych („I”) i wyjściowych („O”) stanów niskiego („L”) i wysokiego („H”) odczytanych z charakterystyki w punktach w których wzmocnienie wynosi -1.

1

---