Исследование статических и динамических характеристик интегральных микросхем и сравнение их со справочными

Цель работы: исследование статических и динамических характеристик интегральных микросхем и сравнение их со справочными.

Основные  характеристики логических элементов делятся на статические и динамические.

Статические включают в себя:

1.  уровень логического нуля U⁰;

2.  уровень логической единицы U¹;

Динамические включают в себя:

1.  t^0,1 – время перехода из 0 в 1;

2.  t^1,0 – время перехода из 1 в 0;

Рис.1

- определите среднеарифметическое значение для каждого значения случайной величины:

где  х_i  - значение случайных величин. Это значение представляет собой оценку истинного значения.

- вычислите отклонение результатов измерений от среднего значения

- определите оценку значения  средней квадратичной погрешности измерения

- определите среднеквадратичное отклонение среднеарифметического           значениях х:

- сделайте вывод.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

Для измерений использовалась микросхема К155ЛР1, представляющая собой комбинацию 2 логических элементов, выполняющих сложную логическую функцию 2И – 2ИЛИ – НЕ ().

Условное графическое обозначение:

Справочные характеристики:

Результаты измерений:

№	U1, В	U0, В	t1,0, нс	t0,1, нс
1	1	0,3	6	8
2	1,15	0,3	6	10
3	1	0,3	6	8
4	1,05	0,3	6	8

Длительность импульса 50 мс.

Найдем среднее арифметическое:

Найдем отклонения результатов измерений от среднего значения:

№	DU1, В	DU0, В	Dt1,0, нс	Dt0,1, нс
1	1-1,05= -0,5	0,3-0,3= 0	6-6=0	8-8,5= -0,5
2	1,15-1,05= 0.1	0,3-0,3= 0	6-6=0	10-8,5= 1,5
3	1-1,05= -0,5	0,3-0,3= 0	6-6=0	8-8,5= -0,5
4	1,05-1,05= 0	0,3-0,3= 0	6-6=0	8-8,5= -0,5

Определим оценку значения средней квадратической погрешности измерения:

Определим среднеквадратичное отклонение среднего арифметического значения:

Вывод. В процессе выполнения работы нами были сняты статические и динамические характеристики логического элемента микросхемы К155ЛР1 и произведена их статистическая обработка. Погрешность измерения уровня логической 1 меньше 5% (приемлемая точность), остальных измерений больше 10% (низкая точность), что связано с малой величиной измеряемых характеристик. При сравнении измеренных характеристик со справочными обнаружились значительные отклонения. Поскольку они носят систематический (не случайный) характер, это связано с возможной неисправностью стенда, а также с низкой точностью измерения динамических характеристик в связи с низкой разрешающей способностью измерительного оборудования.