Является комбинацией ЛЭ ИЛИ и НЕ.
На выходе ЛЭ ИЛИ-НЕ (рисунок 1.5) сигнал уровня 1 будет только в том случае, когда на обоих его входах присутствует сигнал уровня 0.
|
|
| ||||||||||||||||
| а) - УГО | б) – таблица истинности | в) – диаграмма работы | |||||||||||||||
| Рисунок 1.5 – Логический элемент ИЛИ-НЕ |
6. Нарисуйте внешний вид ИС. Какие выводы имеет интегральная схема?
Каждая микросхема преобразует тем или иным способом последовательность входных сигналов в последовательность выходных сигналов или сигнал.
| Рисунок 1.6 – Внешний вид ИМС |
7. Какая характеристика(и) определяет(ют) нагрузочную способность ЛЭ?
Iвх = F(Uвх) – зависимость входного тока ЛЭ от входного напряжения определяет нагрузочную способность ЛЭ и режим работы линий связи.
Uвых = F(Iвых) – зависимость выходного напряжения ЛЭ от выходного тока нагрузки. Эта характеристика в совокупности с входной позволяет определить нагрузочную способность ЛЭ, режим его работы, способ согласования переходных процессов в линиях связи.
8. Какая характеристика(и) определяет(ют) помехоустойчивость ЛЭ?
Uвых = F(Uвх) определяет формирующие свойства ЛЭ, его помехоустойчивость, амплитуду и уровни стандартного сигнала.
9. Назовите динамические параметры ЛЭ.
1. Нагрузочная способность. Для управления ЛЭ требуются определенные напряжения и токи. К выходу элемента можно подключить только определенное количество входов.
2. Помехоустойчивость - невосприимчивость ЛЭ к действию наложенных на входной сигнал отклонений (помех), величина которых лежит в заданных пределах.
3. Быстродействие ЛЭ при переключении определяется электрической схемой, технологией изготовления и характером нагрузки.
Основными динамическими параметрами ЛЭ являются задержка распространения сигнала tзд р при переключении и длительность положительного (нарастающего) и отрицательного (спадающего) фронтов tф выходного сигнала.
10. Назовите статические параметры ЛЭ.
К статическим параметрам ЛЭ относятся:
· входные (U0вх, U1вх) и выходные (U0вых, U1вых) напряжения логического «0» и логической «1»;
· входные (U0вх пор, U1вх пор) и выходные (U0вых пор, U1вых пор) пороговые напряжения логического «0» и логической «1»;
· входные и выходные токи логического «0» и «1» (I0вх, I1вх, I0вых, I1вых);
· токи потребления в состоянии логического «0» и «1» (I0пот, I1пот);
· потребляемая мощность (Рпот).
11. Что определяют параметры t1,0зд р, t0,1зд р. Как определяется средняя задержка распространения сигнала ЛЭ (t зд р ср)?
Задержки распространения сигнала при переходе выходного напряжения от «1» к «0» t10зд р и от от «0» к «1» t01зд р определяются как интервалы времени между фронтами входного и выходного сигналов ЛЭ, измеренного по заданным уровням соответственно.
Задержки распространения (t10зд р , t01зд р ) измеряются по уровню 0,5 (Uввых пор, Uнвых пор).
При расчете временной задержки последовательно включенных логических элементов используется средняя задержка распространения сигнала ЛЭ: τзд р ср = (t10зд р + t01зд р)/2.
12. Что определяют параметры U0вх, U1вх?
Bходные напряжения логического «0» и логической «1».
13. Что определяют параметры U0вых, U1вых?
Bыходные напряжения логического «0» и логической «1».
14. Что определяют параметры I0вх, I1вх, I0вых, I1вых?
Bходные и выходные токи логического «0» и «1».
15. Что определяют параметры I0пот, I1пот
Токи потребления в состоянии логического «0» и «1».
16. Что такое потребляемая мощность? Как она определяется?
Мощность, потребляемая ЛЭ от источника питания, определяется как:
где Ui – напряжение i-го источника питания; Ii – ток в соответствующей цепи питания.
Если потребляемая мощность зависит от выходного напряжения «0» (Р0пот) или «1» (Р1пот), то в качестве основного параметра используют среднюю потребляемую мощность Рпот = (Р0пот + Р1пот)/2.
Для ЛЭ, потребляющих значительную мощность при переключении, средняя потребляемая мощность в технической документации задается в виде зависимости Рпот ср = f(Fимп), где Fимп – частота следования импульсов.
Индивидуальные задания
В справочной литературе микросхемы 561ЛЕ2 не оказалось, ниже приведен лист из справочника Богданович М.И., Грель И.Н., Прохоренко В.А. и д.р - Цифровые интегральные микросхемы. 1991, в котором показано какие микросхемы серии 561 существуют, ЛЕ2 там нет. ЛЕ2 есть в серии К155, на этой микросхеме К155ЛЕ2 будет выполнено индивидуальное задание лаб. работы №1.
1. Определите семейство, к которому принадлежит ИМС.
Цифровая микросхема К155ЛЕ2 построены на основе транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ).
2. Нарисуйте УГО ИМС с указанием нумерации входов/выходов; определить и записать, сколько ЛЭ содержит корпус ИМС.
Два логических элемента 4ИЛИ-НЕ со стробированием, один расширяемый по ИЛИ.
1,15 - входы расширительные EX;
2,3,5,6 - вход информационный 1D;
4 - вход стробирующий 1С;
7 - выход 1;
8 - общий;
9 - выход 2;
10,11,13,14 - вход информационный 2D;
12 - вход стробирующий 2С;
16 - напряжение питания;
Рисунок 1.7 -Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛЕ2
3. Составьте таблицу истинности; приведите логическое выражение, описывающее работу ЛЭ заданной ИМС.
Если на входе стробирования (STR) присутствует низкий уровень, вывод соответствующего элемента будет переведен в высокий уровень, независимо от от состояния других входов. Если на входе стробирования высокий уровень, то элемент работает как обычный 4ИЛИ-НЕ.
Tаблица истинности К155ЛЕ2
| Вход | Выход | |||||||
| A1 (A2) | B1 (B2) | C1 (C2) | D1 (D2) | E1 | 
| STR1 (STR2) | Q1 | (Q2) |
| В | В | В | В | В | В | В | Н | Н |
| Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | В |
| В | х | х | х | х | х | В | Н | Н |
| х | В | х | х | х | х | В | Н | Н |
| х | х | В | х | х | х | В | Н | Н |
| х | х | х | В | х | х | В | Н | Н |
| х | х | х | х | В | х | Н | Н | В |
| х | х | х | х | х | Н | Н | Н | В |
| х | х | х | х | Н | В | Н | В | В |
Логическое выражение микросхемы К155ЛЕ2:
1Q= 
2Q= 
4. Определите статические параметры ЛЭ заданной ИМС.
Cтатические параметрамы микросхемы 530ЛА17:
| Номинальное напряжение питания | 5В + 5% | |
| Выходное напряжение низкого уровня | ≤ 0,4 В | |
| Выходное напряжение высокого уровня | ≥ 2,4 В | |
| Входной ток низкого уровня | ≤ -1,6 мА | |
| Входной ток низкого уровня стробирующего входа | ≤ -6,4 мА | |
| Входной ток высокого уровня | ≤ 0,04 мА | |
| Входной ток высокого уровня стробирующего входа | ≤ 0,16 мА | |
| Входной пробивной ток | ≤ 1 мА | |
| Ток короткого замыкания | -18...-55 мА | |
| Ток потребления при низком уровне выходного напряжения | ≤ 19 мА | |
| Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения | ≤ 16 мА |
Средняя потребляемую мощность ЛЭ рассчитывается по формуле:
5. Определите динамические параметры ЛЭ заданной ИМС.
Задержки распространения сигнала при переходе выходного напряжения от «1» к «0» t10зд р=15нс и от от «0» к «1» t01зд р=22нс.
При расчете временной задержки последовательно включенных логических элементов используется средняя задержка распространения сигнала ЛЭ:
τзд р ср = (t10зд р + t01зд р )/2=(15+22)10-9/2=18.5нс
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а №2