Контрольная Схемотехника, вариант 20, номер: 189323

1.1.2.1 Анализ схемы логического элемента
Задание
По заданным параметрам компонентов схемы диодно-транзисторного элемента своего варианта (табл. 1.1) определите входные токи низкого и высокого уровней IIL, IIH, среднюю потребляемую мощность Pav, помехоустойчивость по низкому и высокому уровням входного напряжения UNIL, UNIH, допустимый ток нагрузки низкого уровня IOL, время задержки распространения при переходе от низкого уровня выходного напряжения к высокому tPLH, работу переключения А. При расчете принять UOL = 0,3 В, UOH = Ucc, BCT = 30.
Таблица 1.1
UCC UDD R1 R2 R3 Cн
В кОм пФ
12 -12 10 27 2 20

1.1.2.2. Параметры вентилей
Задание 1. Определение статических параметров
В соответствии с вариантом задания (табл. 1. 2) по известным параметрам передаточной характеристики найдите логический перепад и помехоустойчивость логического элемента (ЛЭ) по низкому и высокому уровням входного напряжения.
Таблица 1.2
UOLТ UOHТ UILТ UIHТ
0,5 4 0,6 2,5
Задание 2. Коэффициенты разветвления и объединения
В соответствии с вариантом задания (табл. 1.3) для схемы по известным параметрам IIL, IIH, IOL, IOH найти значения коэффициентов объединения по входам М, разветвления по выходу N четырехвходового элемента И-НЕ
Таблица 1.3
IIL IIH IOL IOH
0,3 0,1 1,5 0,4
Задание 3. Расчет мощности потребления КМОП вентиля
В соответствии с вариантом задания (табл. 1.4) по известным параметрам схемы найдите ток потребления КМОП элемента.
Таблица 1.4
Ucc Cн f
10 20 500
Задание 4. Работа переключения
Определите среднюю мощность потребления и работу переключения логического вентиля КМОП типа по известным параметрам и
условиям его эксплуатации, перечисленным по вариантам в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Ucc Cн f tPLH tPHL
10 10 250 30 25

1.2.2.1 Синтез логической структуры и разработка схемы
Задание 1. Синтез комбинационного узла
Синтезируйте комбинационный узел с пятью входами двоичного числа в двух вариантах – на основе мультиплексора 16?1 и пары дешифраторов 4?16, выход которого принимает состояние "1"
при значениях входных чисел, десятичные эквиваленты которых указаны в табл. 1.18 по вариантам.
Таблица 1.18
Такт Вариант
20
Десятичные эквиваленты 0
10
14
3
8
31
11
13
19
2
Задание 2. Синтез узла в заданном логическом базисе
Синтезировать в заданном логическом базисе устройство для воспроизведения функции трех аргументов в соответствии с вариантом, указанным в табл. 1.19.
Таблица 1.19
Функция Используемые элементы
ИЛИ, НЕ
Работоспособность синтезированной функциональной схемы рекомендуется проверить путем моделирования схемы в среде Electronics Workbench.

1.2.2.3 Применение мультиплексора и дешифратора
Задание 2. Синтез комбинационного узла
Синтезируйте комбинационный узел с пятью входами двоичного числа в двух вариантах – на основе мультиплексора 16?1 и пары дешифраторов 4?16, выход которого принимает состояние "1"
при значениях входных чисел, десятичные эквиваленты которых указаны в табл1.26 по вариантам.
Такт Вариант
20
Десятичные эквиваленты 0
10
14
3
8
31
11
13
19
2

1.2.2.4 Синтез триггерной схемы
Спроектируйте синхронный триггер с информационными входами А и В, работающий в соответствии с заданной таблицей переключения, в двух вариантах: первый – на основе JK-триггера, второй – на основе D-тригтера. В табл. 1.27 указаны состояния триггера до (Qn) и после (Qn+1) поступления синхросигнала.
Таблица 1.27
A B Qn Qn+1
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 0
1 1 1 1

1.2.2.5 Генератор последовательности двоичных слов
Задание
На основе JK-триггеров спроектируйте генератор последовательности десяти двоичных слов, десятичные эквиваленты которых по вариантам задания указаны в табл. 1.32.
Таблица 1.32
Такт Вариант
20
Десятичные эквиваленты 0
10
14
3
8
31
11
13
19
2

1. Белоус А.И., Емельянов В.А., Турцевич А.С. Основы схемотехники микроэлектронных устройств. – М: Техносфера, 2012. – 472 с.
2. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. – М.: Солон-Пресс, 1999. – 506 с.