Синтез логической ячейки ТТЛШ - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно

Министерство образования Российской Федерации
                  Новгородский Государственный Университет
                           имени Ярослава Мудрого
               Кафедра физики твердого тела и микроэлектроники



                        СИНТЕЗ ЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТТЛШ

                             Комплексное задание
               по практическим занятиям и лабораторным работам
              по дисциплине: «Проектирование и конструирование
                      полупроводниковых приборов и ИМС»



                                                                   Выполнил:

                                                        студент группы 8033у
                                                      __________ А.А. Шишков

                                                                   Проверил:
                                                 к.т.н., доцент кафедры ФТТМ
                                                  ______________ М.Н. Петров



                                    2000
                 Синтез принципиальной электрической схемы.

      Исходя из  технический  параметров  ИМС  приведенных  в  ТЗ  реализуем
логическую  функцию  F=X1+X2(X3   на  основе  логической  схемы   ТТЛШ   (на
логическом базисе 2И-НЕ).



      Рисунок 1 – Схема логической функции в базисе 2И-НЕ


            Таблица 1 – Таблица истинности логической функции


|Х1       |Х2       |Х3       |F        |
|0        |0        |0        |0        |
|0        |0        |1        |0        |
|0        |1        |0        |0        |
|0        |1        |1        |1        |
|1        |0        |0        |1        |
|1        |0        |1        |1        |
|1        |1        |0        |1        |
|1        |1        |1        |1        |



      Рисунок 2 – Принципиальная электрическая схема логического базиса  2И-
НЕ


     Программа расчета блока логического базиса 2И-НЕ на языке программы
                                   PSpice.

* Комплексная работа по предмету ПИММС
*Студент группы 8033у
R1 3 12 20k
R2 4 12 8k
R3 5 6 1.5k
R4 7 5 3k
R5 11 10 4k
R6 12 8 120
R7 10 0 1E+9
D1 0 2 D_SH
D2 0 1 D_SH
D3 3 1 D_SH
D4 3 2 D_SH
D5 3 4 D_SH
D6 9 4 D_SH
D7 4 8 D_SH
D8 5 10 D_SH
D9 6 7 D_SH
Q1 4 3 5 Tran
Q2 7 6 0 Tran
Q3 9 4 11 Tran
Q4 8 9 10 Tran
Q5 10 5 0 Tran
.model Tran npn ()
.model D_SH D(IS=1E-11 TT=0)
VIN1 1 0 pulse(0 5 0.01us 0 0 0.03us 0.2us)
VIN2 2 0 5
VCC 11 0 5
.DC vin1 0 5 0.01
.tran 0.001us 0.07us
.probe
.END

                                    [pic]
  Рисунок 3 - Определение пороговых напряжений

Из графика видно, что U0пор=0,798 В и  U1пор=1,08 В.
                                    [pic]

      Рисунок 4 - Передаточная характеристика базового логического  элемента
2И-НЕ

                                    [pic]
      Рисунок 5 - ВАХ на входе логического элемента

Найдены значения I0=0.22 мА и I1=0.026 мкА.
                                    [pic]

Рисунок 6- Мощность потребляемая логическим элементом

 Из графика видно, что Р0=3.45 мВт и Р1=1.12 мВт.

Отсюда находим среднюю мощность:

                   Рср=( Р0+ Р1)/2=(3.45+1.12)/2=2.285 мВт

      Из рисунка 7 находим t10=3.39 нсек  и t01=3.44 нсек.

Находим общее время задержки:

                  tз=( t10+ t01)/2=(3.39+3.44)/2=3.415 нсек
                                    [pic]


      Рисунок 7 – Временные характеристики логического элемента

-----------------------
[pic]

[pic]