Синтез логической ячейки ТТЛШ (работа 1)
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+X2X3 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
Рисунок 3 - Определение пороговых напряжений
Из графика видно, что U0>пор>=0,798 В и U1>пор>=1,08 В.
Рисунок 4 - Передаточная характеристика базового логического элемента 2И-НЕ
Рисунок 5 - ВАХ на входе логического элемента
Найдены значения I0=0.22 мА и I1=0.026 мкА.
Рисунок 6- Мощность потребляемая логическим элементом
Из графика видно, что Р0=3.45 мВт и Р1=1.12 мВт.
Отсюда находим среднюю мощность:
Р>ср>=( 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:
t>з>=( t10+ t01)/2=(3.39+3.44)/2=3.415 нсек