Разработки функциональной схемы и определение ее быстродействия

С О Д Е Р Ж А Н И Е

1. Техническое задание...................................2

1.1 Исходные данные.......................................3

2. Основные принципы работы элементов серии 500..........4

2.1.Отличительные особенности элементов ЭСЛ типа..........4

2.2.Описание базового элемента............................4

2.3.Принцип работы базового элемента......................4

3. Расчет статических и динамических параметров..........6

3.1.Расчет статических параметров ........................6

3.2.Расчет динамических параметров ......................12

4. Разработка функциональной схемы сумматора (по модулю

2) на 13 входов

4.1.Реализация функциональной схемы на элементах

серии 500.............................................A

4.2.Определение и расчет параметров схемы................

4.2.1. Определение задержки переключения на отрицатель-

ном и положительном фронтах.......................

4.2.2. Определение длительности сигнала..................

4.2.3. Определение средней задержки распростронения

входного сигнала..................................

4.2.4. Определение работы переключения...................

4.2.5. Таблица динамических параметров...................22

5. Выводы................................................22

Приложение 1.............................................

Приложение 2.............................................

- 2 -

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ:

1.Разработать функцианальную схему и определить её быстродей-

ствие.

2.Выполнить проектирование и провести расчет статического и пе-

реходного режима работы базового элемента ЭСЛ типа. Описать принцип

работы элемента в статическом и переходном режимах, переключения и их

особенностях.

3.Выбрать и расчитать параметры схемы базового элементав стати-

ческом режиме Rо, Rнагр, Rк1, Rк2, уровни и амплитуды выходного сиг-

нала, суммарную мощность на ЭСЛ схеме.

4.Расчитать и построить входную характеристику I =f(Uвх), пере-

даточную характеристику Uвых =f(Uвх) для прямого и инверсного выхода.

5.Рассчитать и построить переходную характеристику при включении

двух значений емкости нагрузки 1-Сн=0 и Сн = пФ (Uвых=f(t)) для по-

ложительного и отрицательного фронтов сигнала на прямом и инверсном

выходе.

6.Определить по переходным характеристикам и расчитать параметры

схемы задержка переключения на отрицательном и положительном фронтах,

длительность сигнала, среднюю задержку распространения входного сиг-

нала, работу переключения (энергию).Все значения свести в таблицу.

- 3 -

1.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

1. Мощность токового переключателя:Р0= мВт.

2. Еп1=-5.0 В ; Еп2=-2.0 В ; Еп0= 0 В.

Нестабильность Еп1 и Еп2 : +-10%

Еоп=-1,2 В

3. Амплитуда выходного сигнала : 0,8 В

Uв=-0,8 В

Uн=-1,6 В

4. Сопротивление нагрузки :

Rн= 100 Ом

Rн= 1000 Ом

5. Емкость нагрузки :

Сн1= 0 пФ

Сн2= пФ

6. Параметры транзистора :

Bo = 100

7. Предельная частота транзистора :

fт= 1,6 ГГц

tпр = 0,1 нс

8. Емкость коллектора:

Ск= 0,5 пФ

9. Падение напряжения :

Uбэо= 0,8 В

- 4 -

2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ СЕРИИ 500.

Серия 500 является системой быстродействующих логических запоми-

 нающих и специальных элементов ЭСЛ-типа.

Интегральные микросхемы серии 500 предназначены для применения в

технических средствах и используются для построения быстродействующих

устройств (процессоры,каналы,устройства управления оперативными и

внешними ЗУ и т.п.) Единой Системой ЭВМ.

2.1. ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ЭСЛ ТИПА.

ИМС серии 500 обладают рядом положительных качеств, которые

обеспечивают их оптимальное использование в быстродействующей цифро-

вой аппаратуре:

1) высоким быстродействием;

2) широкими логическими возможностями;

3) постоянством потребления мощности при повышении частоты;

4) большой нагрузочной способностью;

5) постоянством тока потребления от источника основного

напряжения;

6) малой критичностью динамических параметров к технологии

производства;

7) хорошим соотношением фронта сигнала к его задержке;

8) высокой стабильностью динамических параметров в диапазоне

рабочих температур и при изменении напряжения электропитания;