Справочные данные исследуемых в лаборатории интегральных микросхем

Все используемые в лаборатории микросхемы имеют прямоугольные пластмассовые или керамические корпуса типов 201.14.1-201.14.9 с расположением 14 выводов в 2 ряда (метка может быть выполнена в виде точки около первого вывода).

К155ЛА3.

Универсальный логический элемент ТТЛ-структуры. Содержит четыре логических элемента 2И-НЕ.

Основные электрические параметры:

напряжение питания U_ип =5 В ±10%;

уровни логических сигналов U⁰_вых  0,4В; U¹_вых  2,4В;

входные токи I⁰_вх  -1,6 мА ; I¹_вх  0,04мА;

потребляемая мощность, мВт, не более 22;

среднее время задержки распространения  22 нс.

К561ЛА7.

4 Элемента 2и-не кмоп-структуры

Принципиальная схема каждого из элементов 2И-НЕ.

напряжение питания U_ип=10В ±10%,

уровни логических сигналов U⁰_вых  2,9 В; U¹_вых  7,2В; потребляемый ток не более 0,006 мА;

среднее время задержки распространения  160 нс.

Работоспособность сохраняется при уменьшении напряжения питания до 6 В. Допустимый диапазон входных сигналов (0…U_ип).

При эксплуатации микросхем К155 и К561 неиспользуемые входы в схемах, реализующих функцию И-НЕ, должны быть соединены с шиной питания, а входы схем К561, реализующих функцию ИЛИ-НЕ – с общей шиной.

Примеры схем соединений при выполнении лабораторных работ

Лабораторная работа № 2 (рис.2.3 для К155ЛА3)

Лабораторная работа № 2 (рис. 2.3 для К561 ЛА7)

Лабораторная работа № 2 (рис.2.4)

Лабораторная работа № 2 (рис.2.5)

Ход работы:

1. Измерим передаточную и входную характеристику микросхемы к155ла3

Соберем схему рис.2.3

Рис. 2.3

(рис.2.3 для К155ЛА3)

Подключим соответствующие элементы в соответствии в рис.2.3. Измерим передаточную U_вых=f(U_вх), входную I_вх=f(U_вх) характеристики и потребляемый ток I_п=f(U_вх).

	Микросхема К155ЛА3
Uвх,В	Uвых,В	Iвх,мА	Iп,мА
0	3,79	-0,89	8,7
0,5	3,79	-0,88	8,7
0,6	3,79	-0,88	8,7
1	3,71	-0,7	8,6
1,1	3,5	-0,7	8,6
1,2	3,35	-0,69	9,03
1,25	3,03	-0,68	9,7
1,3	0,96	-0,57	13,25
1,35	0,7	-0,51	13,4
1,45	0,22	-0,49	11,87
1,54	0,07	-0,217	11,1
2	0,07	0,03	11,09
3	0,07	0,06	11,09
5	0,07	0,06	11,09

Таблица №1 Измеренные характеристики микросхемы К155ЛА3

Рис. 3. Общие тенденции при построении графиков передаточной и входной характеристики

Рис. 4. Передаточная характеристика U_вых=f(U_вх) – сплошная линия, U_вх= f(U_вых) – пунктирная линия.

По графику определяем следующие значения: U_п⁺=1,1-0,1=1 В

U_п^-=3,8-1,5=2,3 В

U⁰=0,1 В

U¹=3,8 В

Рис. 5. Входная характеристика I_вх=f(U_вх)

Определяем по графику: U⁰=0,1 В

U¹=3,8 В

I⁰_вх= -0,9 мА

I¹_вх=0,08 мА

Рис. 6. Потребляемый ток I_п=f(U_вх).

2. Измерим ток, потребляемый от источника питания I⁰_п при U_вх=U⁰ и I¹_п при U_вх=U¹. (Для уровней U⁰ и U¹ используются паспортные данные). Результаты занесем в таблицу 2.

	Микросхема К155ЛА3
U°, B	I°п , мА	U¹,B	I¹п,мА
0,4	8,73	2,4	11,1

Таблица №2

Вычислим среднюю потребляемую мощность:

, мВт, где Е – напряжение источника питания, В, I_п⁰ и I_п¹ – ток, мА, потребляемый логическим элементом в в состоянии лог. 0 и лог. 1, соответственно.

P_п=0,5*5*(8,73+11,1)=49,58 мВт.

3. Измерим нагрузочную способность микросхемы.

Подадим на вход ИМС паспортное значение напряжения логического нуля U_вх=U⁰ (для К155ЛА3 U⁰_вых  0,4В) Подключим к выходу 3 ИМС сопротивления нагрузки R_н=10кОм, 1кОм, 470 Ом, 100 Ом, измерим нагрузочную выходную характеристику U¹_вых=f(R_н). Результаты занесем в таблицу 3.

	Микросхема К155ЛА3
Rн, Ом	10⁴	10³	470	100
U¹вых, В	3,45	3,14	2,93	1,57

Таблица №3

Рис. 7. Нагрузочная выходная характеристика U¹_вых=f(R_н).