Вивчення характеристики та особливості використання транзисторно-транзисторних логічних елементів на прикладі серії 155

Ціль роботи: вивчення характеристики та особливості використання ТТЛ (транзисторно-транзисторних логічних елементів) на прикладі серії 155.

Дослід 1. Дослідження працездатності логічного елементу 2ТА-НІ мікросхеми К1ЛБ553 у статичному режимі роботи.

Ціль: Переконатися, що поданий елемент виконує функцію 2ТА-НІ та дослідити його АПХ та залежність рівня вихідного сигналу від величини навантаження.

Проведення досліду.

1.  Шляхом подачі всіх можливих логічних комбінацій на входи логічного елементу переконатися, що він виконує функцію 2ТА-НІ. Замірити амплітуду вихідного сигналу.

2.  Визначити АПХ логічного елементу.

3.  Дослідити вихідний сигнал при різних опорах навантаження на виході.

На Рис. 1.1. показана схема проведення досліду.

Рис. 1.1. Схема досліду 1.

Проведемо подачу тестових напруг на входи елементу (рівень сигналів відповідає логічним “0” та “1”) та заміряємо амплітуду вхідних та вихідного сигналів. Результати вимірювань та отриманих даних наведені в Таблиці 1.1.

Таблиця 1.1.

Як бачимо, таблиця істиності відповідає логічної функції 2-ТА-НІ. Рівню логічного “0” відповідає напруга 0В, рівню логічної “1” – 4,9В на вході та 4,3В на виході.

Проведемо вимірювання АПХ. Для цього на входи будемо подавати сигнали, поступово збільшуючи їх амплітуду, та знімемо вихідні сигнали. Результати вимірювань наведені в Таблиці 1.2.

Таблиця 1.2.

Тепер за результатами вимірювань побудуємо АПХ. Форма амплітудно-передатної характеристики представлена на рис. 1.2.

Рис. 1.3. АПХ реального логічного елементу 2І-НЕ

На малюнку бачимо, що перехід із одного стану в інший в логічному елементі трапляється не миттєво, а поступово. Крім того, існує пороговий рівень напруги, при переході через який відбувається перехід елементу із одного стану до іншого.

Тепер проведемо дослід роботи логічного елементу із опором навантаження на виході. Опір навантаження розраховується у так званих стандартних навантаженнях: одне стандартне навантаження = опору елемента тієї ж серії, що й даний. Результати вимірювань наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3.

Висновок: у ході досліду ми дослідили основні характеристики логічного елементу К1ЛБ553, що виконує функцію 2-ТА-НІ. Визначили, що рівню логічного “0“ відповідає напруга 0 В, рівню логічної “1” – 4,9 В на вході та 4,3 В на виході. Це пов’язано з послабленням сигналу при проходженні через реальний логічний елемент. Величина навантаження також послаблює вихідний сигнал. АПХ говорить про те, що елемент переключається з одного стану до іншого не миттєво, а за час затримки.