skanowanie0051 (2)

LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

Badanie Cyfrowych Bramek Logicznych

1. WSTĘP ł.l. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie budowy, zasady działania i własności podstawowych bramek logicznych (AND, NAND, OR, NOR BUFFER dwuwejściowy) w technologii bipolarnej i MOS. Układ pomiarowy pozwala na umieszczenie w trzech podstawkach bramek 5-o Voltowych, np. TTL, LS, S, HCT, ALS, F, AHCT itd. oraz w dwóch podstawkach bramek 5 i 12-o Voltowych, np. HC, 4000B, AC itp.

1.2. Wprowadzenie

Układami logicznymi (funktorami lub bramkami) nazywa się układy realizujące funkcje oparte na algebrze Bool’a. W układach logicznych wartości występujących sygnałów przyjmują pewne dozwolone poziomy dyskretne, co zewnętrznie stanowi najbardziej charakterystyczną ich cechę.

Ogólnie niemal wyłącznie są stosowane układy logiczne binarne (dwójkowe, zero-jedynkowe), w których; i|gńąły mogą przyjmować tylko dwie wzajemnie wykluczające się wartości logiczne: wartość „zero” (0) i wartośHjeden” (1). Wartości 0 i 1 mogą być interpretowane jako skrajne wartości prawdopodobieństwa danego zdarzenia, jako stany „fałszu” i „prawdyy itp.

Logika binarna w naturalny sposób opisuje działanie wielu urządzeń technicznych, np. stany „0”‘i „1” mogą być odpÓ^ilpBikami stanu „wyłączenia” ||s8fcvłączenia” elementarnego przełącznika elektrycznego. Przez swojejfepe analogie i zastosowania w odniesieniu do urządzeń zawierających przełączniki, teoria układów4 logicznych bywa nazywana teorią układów przełączających Odpowiednio, funkcje logiczne są nazywane funkcjami przełączającymi.

1 :'u. Podstawowe parametry układów logicznych

Właściwości układów logicznych elektronicznych isą opisywane licznym zespołem pojęć i parametrów, charakteryzujących te układy jako urządzenia techniczne.

Podstawową grupę danych stanowią parametry qdt!fesząoej(|ę do pracy układu logicznego w warunkach statycznych. Parametry te są związane z analogowymi charakterystykami statycznymi układu logicznego, a przede wszystkim z charakterystyką przejściową wejście-wyjście. Dane statyczne ujmują takie podstawowe zagadnienia jak: warunki zasilania, odpowiedzialność charakterystyk układów przy ich łączeniu, zakresy sygnałów stanu wysokiego i stanu niskiego, marginesy zakłóceń oraz stabilność sygnału w długich i krótkich łańcuchach. W grupie danych statycznych, jako szczególnie ważny, występuje zespół parametrów określających możliwość tworzenia systemu rozgałęzionego, a więc przede wszystkim współczynniki rozgałęzienia na wojskim i na wyjściu (wzmocnienie logiczne) oraz charakterystyki wejśSwyjśe-.i

Właściwości dynamiczne układów logicznych są najczęściej charakteryzowane przez wartości czasów przełączania (opóźnień propagacji) między stanem wysokim a stanem niskim oraz przez częstotliwość maksymalną przełączania, w określonych warunkach obciążenia i sterowania. Dane te są zwykle podawane w połączeniu z danymi energetycznymi, gdyż dla układów należących do określonej rodziny realizacji między wartościami średnimi mocy zasilania, a czasu przełączania, zachodzi związek odwrotnej proporcjonalności. Układy przeznaczone do szybkiego przełączania odznaczają się więc z