Дослідження логічних елементів емітерно-зв’язаної логіки

Підвищення швидкодії елемента ЕЗЛ досягається шляхом помітного збільшення споживаної потужності. Середнє значення цієї потужності можна розрахувати по формулі

(17)

у який перший доданок — це потужність, споживана перемикачем струму, а другий доданок - середня потужність, споживана емітерними повторювачами. Виразивши на підставі (13) напругу Ек через Uоп, Uлог та Uбэ.сд , одержимо:

(18)

Подальше удосконалення логічних елементів на перемикачах струму призвело до розробки ІМС емітерно-зв’язаної логіки з емітерними повторювачами на вході (скорочено ЕЕЗЛ елементи). У мікросхемі елемента ЕЗЛ (рис. 12) емітерні повторювачі вмикаються до виходів елемента для знімання інформації. При цьому перемикач струму складається з вхідних транзисторів, що використовуються для введення інформації і транзистора з опорною напругою. До виходу кожного повторювача підключають транзистори, кожний з який є вхідним елементом наступних перемикачів струму.

3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ

Згідно з раніше вказаним, існує багато мікросхем , які працюють на на емітерно-зв’язаній логіці. Для їх дослідження необхідно було розробити та виготовити експериментальний макет, на якому було б можливо проводити дослідження принципа їх роботи.

Крім того необхідно було розробити методичні вказівки щодо дослідження логічних елементів емітерно-зв’язаної логіки на цьому макеті.

4.ВИБІР СХЕМИ

Виберемо нескладну схему на мікросхемі К137ЛЄ3, яка складається з двох елементів АБО-НІ(Рис.14).

Мікросхема має 14 ніжок. 7-ма ніжка відповідає напрузі живлення +5 В, 14-та – заземленню. Перша ніжка не використовується. На рис. 14 також вказана повна цокольовка схеми, а на рис. - таблиця відповідності роботи цієї мікросхеми.

Рис.14. Цокольовка мікросхеми К137ЛЕ3 та її принципова схема

Рис. 15. Таблиця відповідності мікросхеми К137ЛЕ3 .

Таблицю відповідності ми наводимо для одного елемента АБО-НІ тому, що мікросхема складається з двох таких однакових елементів.

Для запобігання пошкодження мікросхеми через перенапругу на вході поставлено стабілізатор напруги КРЕН5А розрахований на напругу 5В. Задля полегшення спостерігання проходження імпульсів на макеті під΄єднано два світлодіоди. Для запобігання їх ушкодження встановлені два резистори на 330 Ом кожний.

5.КОНСТРУКЦІЯ МАКЕТА

Конструктивно макет виконаний у виді набору пластин розмірами 110х80 мм.

Одна з пластин є лицьовою частиною макета. Вона у свою чергу містить дві пластини: верхня – ламінований поліетилен, нижня – ДВП. У них уставлені залізні розйоми верхнім діаметром 8 мм, нижнім – 6мм.

Друга пластина – друкована плата, виготовлена з фольгованого гетинаксу, з витравленими доріжками за допомогою хлорованого заліза (FeCl3).Для кращого контактування на доріжки нанесений припой.

Третя пластина є підставкою під макет, передбаченої щоб уникнути контакту плати зі сторонніми предметами. Вона виконана з ДВП поперечним розміром 3 мм.

Доріжки на платі з лицьовою частиною макета з'єднані дротинками довжиною 30-50 мм і діаметром 0,5 мм.

Усі пластини з'єднані і закріплені за допомогою чотирьох болтів розмірами 4х40 мм із потайною голівкою і шістнадцяти гайок відповідного діаметра.

Таким чином, метод виготовлення макета – друкована плата з елементами начіпного монтажу.

а)

б)

Рис.16. Схематичне зображення лицьової частини макета (а) та (б) - доріжок на платі.

6.ЗАВДАННЯ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО РОБОТИ

При підготовці до виконання даної лабораторної роботи студенти повинні:

1. Вивчити теоретичний матеріал відповідних лекцій.

2. Підготувати відповіді на контрольні питання, поміщені наприкінці даного керівництва.

3. Заготовити звіт по даній лабораторній роботі, для чого

- виконати необхідні з'єднання для дослідження схеми даної мікросхеми , підключивши до її інверсних виходів як індикатори світлодіоди;

- нарисувати позначення відповідно до Дст мікросхеми К137ЛЕ3;

- нарисувати схему базового елемента емітерно-звязаної логіки.

- повторити опис лабораторної установки і порядок роботи з нею.

- задавая різні комбінації вхідних логічних сигналів, визначити значення виходного сигналу та за результатами вимірювань заповнити таблицю істиності для одного з елементів, з яких складається мікросхема К137ЛЕ3.

- без допомоги теорії, на основі результатів лабораторної роботи та аналіза складеної таблиці істиності для досліджуваного елемента визначини функціональне значення логічного елемента.

Таблиця 3.