Labáky mix 2

ý v digitální technice jako třeba klopný obvod D. Lze jej velmi jednoduše realizovat pomocí klopného obvodu D tak, že datový vstup D připojíme na invertovaný výstup. Jeho funkce je také jednoduchá. Logická hodnota na výstupu Q se při každé sestupné hraně hodinového signálu změní na opačnou – invertuje se.
Zapojení klopného obvodu T modifikací klopného obvodu D
Klopný obvod D se často používá v čítači.Schéma zapojení čtyřbitovéhoasynchronního čítače použitím klopných obvodů D. Každý klopný obvod pracuje jako dělička kmitočtu dvěma. Výstupy klopných obvodů jsou zároveň jednotlivými výstupy čítačů.
Zapojení asynchronního čítače pomocí klopných obvodů D
Kontrolní otázky
1. K čemu se používají klopné obvody v digitální technice? Uveďte příklad použití
klopných obvodů R-S, J-K, D.
2. Jak byste modifikovali čítač z obr., aby plnil funkci čítání vzad?

Vypracování:
Klopný obvod R-S
R
S
Q
0
0
QN
0
1
1
1
0
0
1
1
-
- neurčitý stav

Klopný obvod typu D
D
C
Q
0
(
0
1
(
1
0
(
QN
1
(
QN
X
1
QN
X
0
QN
X stav 0 nebo 1
Pravdivostní tabulka 7474 – klopný obvod typu D z katalogu.

Klopný obvod JK
J
K
C
Q
0
0
(
QN
0
0
(
QN
0
1
(
0
1
0
(
1
1
1
(
QN
Pravdivostní tabulka obvodu 74109 – klopný obvod JK


Klopný obvod T
Vychází z pravdivostní tabulky JK když je R=S=1
R
S
C
Q
1
1
(
QN
1
1
(
QN
4-bitový asynchronní čítač.
R
S
D
C
B
A
CLK
1
1
0
0
0
0
(
1
1
0
0
0
1
(
1
1
0
0
1
0
(
1
1
0
0
1
1
(
1
1
0
1
0
0
(
1
1
0
1
0
1
(
1
1
0
1
1
0
(
1
1
0
1
1
1
(
1
1
1
0
0
0
(
1
1
1
0
0
1
(
1
1
1
0
1
0
(
1
1
1
0
1
1
(
1
1
1
1
0
0
(
1
1
1
1
0
1
(
1
1
1
1
1
0
(
1
1
1
1
1
1
(
0
1
0
0
0
0
(
1
0
1
1
1
1
(
0
0
1
1
1
0
(
Pravdivostní tabulka binárního 4bitového čítače.

Závěr:
Úlohu jsem změřil a porovnal námi naměřené pravdivostní tabulky s hodnotami uváděnými od výrobce. Hodnoty tabulky pro obvod typu RS nebyl porovnána, protože jsem nenašel výrobce, který by vyráběl tyto obvody. Avšak plní námi naměřené veličiny odpovídají požadované funkci přesně podle zadání. Funkce klopného obvodu JK, T a D je stejná jako námi naměřené hodnoty, pouze s tou výjimkou, že námi realizované funkce reagují na sestupnou hranu signálu, kdežto nabízené obvody reagují na nástupnou hranu. 4bitový asynchronní čítač byl porovnán s pravdivostní tabulkou synchronního čítače 7493 tyto tabulky jsou si odpovídající.
Odpovědi na kontrolní otázky:
Klopné obvody RS, JK a D se používají všude tam, kde potřebujeme použít nějaký paměťový prvek. Tzn. v obvodech používajících předchozí stav klopného obvodu.
Modifikace je vcelku jednoduchá nebudeme brát výstupní hodnoty z výstupu Q, ale Q-non. Podle schématu nebude náš výstup A resp. B 5 a 9, ale 6 a 8. Stejně tak i pro C a D.


Předmět
Digitální obvody a mikroprocesory
Jméno
David Raszka
Ročník
2.
Studijní skupina
Spolupracoval
Miroslav Pyszko
Měřeno dne
17.03.2004
Kontroloval
Hodnocení
Dne
Číslo úlohy
Název úlohy
3
Měření charakteristik na automatizovaném pracovišti
Zadání
1. Změřte vstupní charakteristiky hradel NAND v různých bipolárních i CMOS technologiích. Proměřte charakteristiky obvodů 7400, 74LS00, 4011, 74HC00 a 74HCT00.
2. Změřte výstupní charakteristiky hradel integrovaných obvodů uvedených v bodě 1. Výstupní charakteristiky změřte vždy pro úroveň H i L na vstupu hradla.
3. Změřte převodní charakteristiky hradel integrovaných obvodů uvedených v bodě 1.
4. Změřte časové zdržení hradla integrovaného obvodu 74LS00 a 74HC00 pomocí generátoru a osciloskopu.
5. Vyhledejte v literatuře vstupní, výstupní a převodní charakteristiky měřených hradel, zakreslete je do obrázků se změřenými charakteristikami a porovnejte je.
Teoretický úvod
Základní stavební blok v digitální technice je hradlo. Hradla mohou být vyrobeny různou technologii. Základní a nejstarší technologie je tranzistorově-tranzistorová logika TTL, dále diodově-tranzistorová logika DTL, integrovaná injekční logika IIL atd. Tyto technologie mají také mnoho jiných variant (rychlé, Schottkyho, atd.). Nyní je nejvíce používána technologie CMOS, která používá unipolárních tranzistorů.
Každá technologie, případně jejich varianty, mají své specifické chování a vlastnosti. Nás nejvíce zajímají tyto vlastnosti:
Vstupní charakteristika - udává závislost vstupního proudu na vstupním napětí. Vstupní charakteristiku měříme pouze s jedním vstupem hradla NAND, další vstupy jsou připojeny na úroveň H (+5 V).
Výstupní charakteristika - udává závislost výstupního proudu na výstupním napětí. Pro každé hradlo jsou však dvě výstupní charakteristiky: pro výstupní úroveň L a H. Pro měření s výstupní úrovní L, musíme vstupy hradla NAND připojit na H a naopak (hradlo invertuje).
Logický zisk - je to parametr vycházející ze vstupních a výstupních údajů. Diky němu je jasné kolik hradel je možné maximálně zapojit.
(3.1)
kde AH je logický zisk při logické úrovni H , AL je logický zisk při logické úrovni L , IIH je vstupní proud při H, IOH je výstupní proud při H, IIL je vstupní proud při L, IOL je výstupní proud při L. Skutečný logický zisk je dán menší hodnotou AH nebo AL.
Převodní charakteristika - a udává závislost výstupního napětí v závislosti na vstupním. Z této charakteristiky se dá určit prahové napětí, což je napětí, při kterém dojde k překlopení výstupní úrovně na opačnou.
Přenosová rychlost (zdržení hradla) - je dynamický parametr, který bývá uveden v katalozích. Je to o zdržení reakce výstupu logického členu při skokové změně logické hodnoty vstupního signálu. Pro změření zpoždění hradla potřebujeme generovat obdélníkový signál s nastavenými úrovněmi TTL (UL = 0 V, UH = 5 V), který přivedeme na vstup hradla. Na osciloskopu zobrazíme vstupní signál a současně výstupní signál. Časový rozdíl měříme v 50 % mezi napětím úrovně H a napětím úrovně L
Schémata zapojení
Zapojení pro měření vstupní charakteristiky hradla Zapojení pro měření výstupních charakteristik hradla

Zapojení pro měření převodní charakteristiky hradla

Zpracování
Měření zpoždění hradla:
Námi změřené hodnoty:
74ALS00: ze stavu LOW do stavu HIGH 11 ns
74HC00: ze stavu LOW do stavu HIGH 26 ns
Hodnoty udávané v katalogu:
74ALS00: ze stavu LOW do stavu HIGH 11 ns
74HC00: ze stavu LOW do stavu HIGH 8 ns
Srovnání: U obou dvou hradel jsou uváděné katalogové údaje menší než naměřené, tzn. že byly námi měřené obvody pomalejší.
Vstupní charakteristika
Výstupní charakteristika H
Obvody
5400
74LS00
4011
74HC00
74HCT00
5400
74LS00
4011
74HC00
74HCT00
Napětí (V)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
0,0
-1,09E-03
-2,35E-04
-4,84E-03
-2,00E-09
-3,40E-08
-1,57E-03
-6,03E-03
-4,51E-04
-1,28E-04
-7,98E-05
0,1
-1,06E-03
-2,30E-04-2,70E-03-1,26E-07-3,20E-082,69E-03-5,93E-03-3,74E-042,58E-032,79E-030,2-1,04E-03-2,21E-04-1,64E-03-8,21E-08-5,00E-088,57E-03-5,51E-03-3,59E-045,20E-035,59E-030,3-1,01E-03-2,10E-04-1,31E-03-5,00E-08-5,00E-081,49E-025,25E-03-2,96E-047,71E-038,33E-030,4-9,83E-04-1,98E-04-9,20E-04-2,60E-08-8,61E-082,15E-029,70E-03-2,71E-041,02E-021,10E-020,5-9,56E-04-1,85E-04-6,24E-04-5,81E-08-7,01E-082,79E-021,43E-02-2,45E-041,26E-021,36E-020,6-9,27E-04-1,73E-04-6,25E-04-7,01E-08-5,81E-083,42E-021,87E-02-2,32E-041,48E-021,62E-020,7-8,97E-04-1,60E-04-4,55E-041,80E-08-1,80E-084,03E-022,28E-02-1,97E-041,70E-021,86E-020,8-8,67E-04-1,47E-04-3,18E-04-9,81E-08-3,00E-084,59E-022,57E-02-1,83E-041,91E-022,10E-020,9-8,37E-04-1,34E-04-2,09E-04-6,21E-08-1,08E-075,06E-022,65E-02-1,98E-042,11E-022,33E-021,0-8,07E-04-1,23E-04-2,03E-04-6,61E-08-5,41E-085,36E-022,66E-02-1,69E-042,29E-022,56E-021,1-7,77E-04-3,59E-05-1,89E-04-4,20E-08-8,21E-085,46E-022,68E-02-1,59E-042,47E-022,77E-021,2-7,48E-04-1,31E-06-1,56E-04-6,21E-08-9,81E-085,49E-022,69E-02-1,48E-042,63E-022,97E-021,3-7,18E-04-1,22E-07-1,15E-04-3,40E-08-6,01E-085,53E-022,70E-02-1,31E-042,79E-023,16E-021,4-6,87E-04-9,01E-08-9,25E-05-5,81E-08-3,80E-085,56E-022,71E-02-1,19E-042,93E-023,34E-021,5-4,81E-04-5,00E-08-7,55E-05-7,01E-08-7,81E-085,58E-022,72E-02-1,09E-043,06E-023,52E-021,6-7,01E-05-5,41E-08-1,58E-04-4,60E-08-9,01E-085,61E-022,73E-02-9,83E-053,17E-023,69E-021,73,96E-06-6,61E-08-2,55E-04-5,81E-08-4,60E-085,64E-022,74E-02-8,69E-053,28E-023,84E-021,86,52E-06-5,41E-08-2,35E-04-7,41E-08-3,00E-085,67E-022,76E-02-7,30E-053,38E-023,98E-021,96,61E-06-4,20E-08-1,84E-04-2,20E-08-3,00E-085,69E-022,90E-02-6,09E-053,47E-024,11E-022,06,64E-06-8,21E-08-1,18E-04-1,40E-08-1,02E-075,72E-023,23E-02-4,68E-053,54E-024,23E-022,16,69E-06-3,80E-08-7,10E-055,37E-07-4,60E-085,75E-023,65E-02-3,47E-053,61E-024,34E-022,26,75E-06-4,20E-08-4,55E-05-3,68E-07-9,01E-085,78E-024,11E-02-2,41E-053,66E-024,44E-022,36,77E-06-7,01E-08-1,21E-05-5,20E-08-7,01E-085,80E-024,58E-02-1,65E-053,71E-024,53E-022,46,84E-06-5,81E-08-6,30E-06-5,81E-08-9,01E-085,83E-025,06E-02-1,09E-053,76E-024,61E-022,56,84E-06-7,81E-08-2,30E-06-5,00E-08-6,21E-085,86E-025,54E-02-4,97E-063,80E-024,68E-022,66,85E-06-1,02E-07-7,65E-079,21E-08-5,81E-085,89E-026,01E-02-1,90E-063,83E-024,74E-022,76,90E-06-4,20E-08-3,06E-07-1,10E-07-7,01E-085,91E-026,48E-02-2,30E-073,86E-024,79E-022,86,92E-06-6,21E-08-2,66E-07-1,00E-08-2,20E-085,94E-026,95E-023,80E-083,88E-024,84E-022,96,92E-06-6,61E-08-1,74E-07-1,06E-07-4,20E-085,97E-027,41E-026,21E-083,91E-024,87E-023,07,04E-06-1,02E-07-2,14E-07-4,20E-08-8,61E-086,00E-027,88E-025,81E-083,93E-024,91E-023,17,02E-06-9,41E-08-1,90E-07-7,01E-08-5,41E-086,03E-021,05E-014,60E-083,94E-024,93E-023,27,04E-06-5,41E-08-1,70E-07-4,60E-08-5,00E-086,05E-021,10E-018,41E-083,96E-024,95E-023,37,03E-06-6,21E-08-8,21E-08-1,02E-07-8,21E-086,08E-021,16E-016,81E-083,97E-024,97E-023,47,06E-06-5,00E-08-1,46E-07-1,02E-07-4,60E-086,11E-021,21E-017,81E-083,98E-024,99E-023,57,08E-06-5,41E-08-1,10E-07-2,60E-08-2,20E-086,14E-021,26E-018,21E-083,99E-025,01E-023,67,08E-06-6,21E-08-1,14E-07-3,80E-08-7,81E-086,17E-021,31E-014,60E-084,00E-025,02E-023,77,15E-06-5,41E-08-4,20E-08-5,20E-08-7,81E-086,20E-021,36E-018,41E-084,01E-025,03E-023,87,22E-06-8,21E-08-8,61E-08-7,01E-08-8,21E-086,23E-021,41E-011,16E-074,02E-025,03E-023,97,20E-06-9,41E-08-9,41E-08-2,20E-08-3,80E-086,26E-021,46E-019,01E-084,03E-025,04E-024,07,24E-06-2,60E-08-5,41E-08-4,20E-08-8,61E-086,29E-021,50E-016,41E-084,03E-025,05E-024,17,24E-06-6,21E-08-7,01E-08-5,41E-08-7,81E-086,32E-021,55E-011,18E-074,04E-025,05E-024,27,31E-06-6,61E-08-5,41E-086,00E-09-5,00E-086,35E-021,60E-014,60E-084,05E-025,06E-024,37,33E-06-5,41E-08-3,80E-08-5,41E-08-9,01E-086,38E-021,65E-012,20E-084,06E-025,06E-024,47,36E-06-8,21E-08-5,81E-08-8,61E-08-6,21E-086,41E-021,70E-017,41E-084,06E-025,07E-024,57,41E-06-9,81E-08-5,00E-08-5,00E-08-5,41E-086,44E-021,76E-015,41E-084,07E-025,07E-024,67,45E-06-4,60E-08-6,61E-08-6,61E-08-9,01E-086,47E-021,81E-018,21E-084,08E-025,08E-024,77,47E-06-7,81E-08-6,61E-08-8,61E-08-7,41E-086,50E-021,87E-016,61E-084,08E-025,08E-024,87,52E-06-1,02E-07-7,81E-081,40E-08-5,81E-086,53E-021,93E-019,01E-084,09E-025,09E-024,97,59E-06-4,60E-08-5,00E-08-7,41E-08-3,00E-086,57E-021,99E-017,81E-084,09E-025,08E-025,07,65E-06-4,60E-08-1,40E-08-8,21E-08-1,10E-076,60E-022,00E-016,01E-084,10E-025,08E-02


Výstupní charakteristika LPřevodní charakteristika
Obvody
5400
74LS00
4011
74HC00
74HCT00
5400
74LS00
4011
74HC00
74HCT00
Napětí (V)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Proud (A)
Uvýst (V)
Uvýst (V)
Uvýst (V)
Uvýst (V)
Uvýst (V)
0,0
3,05E-02
3,21E-02
7,36E-03
3,62E-02
3,64E-024,02E+004,42E+004,99E+004,99E+005,00E+000,12,96E-023,13E-024,96E-033,63E-023,64E-024,02E+004,41E+005,00E+004,99E+005,00E+000,22,87E-023,05E-023,95E-033,62E-023,64E-024,03E+004,35E+005,00E+004,99E+005,00E+000,32,78E-022,97E-023,64E-033,62E-023,64E-024,03E+004,28E+005,00E+004,99E+005,00E+000,42,70E-022,89E-023,70E-033,62E-023,64E-024,03E+004,21E+005,00E+004,99E+005,00E+000,52,61E-022,82E-023,68E-033,62E-023,64E-024,03E+004,13E+005,00E+004,99E+005,00E+000,62,53E-022,74E-023,69E-033,62E-023,64E-023,99E+004,07E+005,00E+004,99E+005,00E+000,72,44E-022,66E-023,70E-033,62E-023,64E-023,87E+004,01E+005,00E+004,99E+005,00E+000,82,36E-022,58E-023,69E-033,62E-023,64E-023,71E+003,94E+005,00E+004,99E+005,00E+000,92,28E-022,50E-023,69E-033,62E-023,64E-023,50E+003,83E+005,00E+004,99E+005,00E+001,02,20E-022,42E-023,69E-033,63E-023,64E-023,31E+003,23E+005,00E+004,99E+005,00E+001,12,12E-022,34E-023,67E-033,62E-023,64E-023,09E+002,05E+005,00E+004,99E+002,88E+001,22,04E-022,26E-023,66E-033,62E-023,64E-022,87E+001,36E-015,00E+004,99E+006,36E-031,31,96E-022,18E-023,64E-033,62E-023,64E-022,49E+001,36E-015,00E+004,99E+006,51E-031,41,88E-022,10E-023,63E-033,63E-023,64E-022,05E+001,36E-015,00E+004,99E+005,79E-031,51,81E-022,02E-023,61E-033,62E-023,64E-029,33E-011,36E-015,00E+004,99E+004,23E-031,61,73E-021,94E-023,59E-033,62E-023,64E-024,66E-021,36E-015,00E+004,99E+005,30E-031,71,66E-021,86E-023,58E-033,62E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+005,36E-031,81,58E-021,78E-023,56E-033,62E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+005,05E-031,91,51E-021,70E-023,53E-033,62E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+005,22E-032,01,44E-021,62E-023,51E-033,62E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+005,08E-032,11,36E-021,53E-023,50E-033,62E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+004,95E-032,21,29E-021,45E-023,47E-033,62E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+004,76E-032,31,21E-021,37E-023,44E-033,62E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+004,62E-032,41,14E-021,28E-023,39E-033,58E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+004,47E-032,51,07E-021,20E-023,33E-033,50E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+004,32E-032,69,91E-031,12E-023,26E-033,41E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+004,99E+004,17E-032,79,16E-031,03E-023,23E-033,33E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+003,12E+003,97E-032,88,39E-039,47E-033,21E-033,23E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+002,57E+003,79E-032,97,61E-038,62E-033,15E-033,13E-023,64E-024,64E-021,36E-015,00E+002,33E+003,65E-033,06,76E-037,75E-033,08E-033,03E-023,61E-024,64E-021,36E-015,00E+002,05E+003,54E-033,15,72E-036,86E-033,02E-032,92E-023,49E-024,64E-021,36E-015,00E+008,98E-033,45E-033,24,34E-035,95E-032,99E-032,80E-023,37E-024,64E-021,36E-015,00E+009,03E-033,37E-033,32,97E-034,95E-032,97E-032,68E-023,24E-024,64E-021,36E-015,00E+008,89E-033,33E-033,41,80E-033,39E-032,89E-032,56E-023,11E-024,64E-021,36E-015,00E+008,72E-033,30E-033,59,00E-049,44E-042,79E-032,43E-022,96E-024,64E-021,36E-014,49E+008,57E-033,24E-033,63,39E-041,96E-042,67E-032,29E-022,82E-024,64E-021,36E-014,34E+008,47E-033,19E-033,79,41E-051,37E-042,55E-032,16E-022,66E-024,64E-021,36E-014,39E+008,39E-033,10E-033,82,08E-051,13E-042,38E-032,01E-022,49E-024,64E-021,36E-014,41E+008,30E-033,05E-033,93,98E-069,08E-052,21E-031,86E-022,32E-024,64E-021,36E-014,42E+008,32E-033,02E-034,07,23E-076,91E-052,05E-031,71E-022,15E-024,64E-021,36E-014,42E+008,31E-033,00E-034,19,01E-084,79E-051,87E-031,56E-021,96E-024,64E-021,36E-014,42E+008,34E-032,98E-034,2-5,61E-082,76E-051,69E-031,40E-021,77E-024,64E-021,36E-014,42E+008,40E-032,96E-034,3-7,81E-081,02E-051,50E-031,23E-021,57E-024,64E-021,36E-014,42E+008,38E-032,95E-034,4-9,61E-088,73E-071,31E-031,07E-021,36E-024,64E-021,36E-014,42E+008,44E-032,93E-034,5-1,00E-07-6,81E-081,09E-038,95E-031,15E-024,64E-021,36E-013,53E+008,52E-032,91E-034,6-1,32E-07-3,40E-088,81E-047,23E-039,31E-034,64E-021,36E-012,47E+008,57E-032,90E-034,7-8,61E-08-1,06E-076,73E-045,43E-037,09E-034,64E-021,36E-012,46E+008,52E-032,87E-034,8-7,01E-08-1,08E-074,51E-043,59E-034,75E-034,64E-021,36E-012,47E+006,97E-032,85E-034,9-6,61E-08-4,20E-082,30E-041,71E-032,38E-034,64E-021,36E-012,47E+007,27E-032,83E-035,0-8,21E-08-1,32E-071,57E-06-2,11E-04-5,99E-054,64E-021,36E-012,44E+007,32E-032,82E-03








Katalogové údaje a údaje z literatury

7400 (5400) – TTL technologie
Charakteristiky uváděné v datasheetech:
Výstupní charakteristiky si odpovídají s naměřenými, což lze říct i o vstupních a převodních charakteristikách
4011 – (C)MOS technologie
Charakteristiky uváděné v datasheetech:
Vstupní: hodnoty datasheet neuvádí. Výstupní datasheet taktéž neuvádí.
Ze srovnání převodních charakteristik by se dalo říct, že jsou měřené charakteristiky shodné s udávanými a jsou ze všech měřených nejblíže k ideálním charakteristikám.
74HC00 a 74HCT00 – CMOS technologie
Charakteristiky uváděné v datasheetech(uváděna pouze tabulka, přímo měřené charakteristiky nebyly k dispozici):
Obvody 74HC00 a 74HCT00 si jsou podobné, liší se jen v převodní charakteristice a naměřené hodnoty přibližně odpovídají hodnotám uváděným v tabulce vyjmuté z datasheetu na obr.10.
74LS00 – TTL technologie
Charakteristiky uváděné v datasheetech (uváděna pouze tabulka, přímo měřené charakteristiky nebyly k dispozici):
Naměřené hodnoty přibližně odpovídají hodnotám uváděným v  tabulce vyjmuté z datasheetu na obrázku. Dalo by se říct, že má tento obvod nejnepříznivější ze všech měřených (viz naměřené charakteristiky).
Kontrolní otázky
Stanovte logický zisk pro integrovaný obvod 74LS00. Potřebné hodnoty najděte v katalogu.

AH … logický zisk při logické úrovni HIOH .. výstupní proud při H,
AL … logický zisk při logické úrovni L , IIL … vstupní proud při L
IIH … vstupní proud při HIOL .. výstupní proud při L.
- Hodnoty jsou dosazeny z katalogu
Jak byste řešili připojení vstupu hradla CMOS k výstupu hradla TTL a obráceně
- přizpůsobením elektrických úrovní konkrétní technologie aby správně rozlišovaly logickou jedničku a nulu.
Závěr
V prvním měření vstupní charakteristiky předložených IO vyšly výsledky měření a grafy dle předpokladů. U MOSových technologií (IO 4011, 74HC00, 74HCT00) teče zanedbatelný proud proti TTL technologii.
V druhém měření jsme měřili výstupní charakteristiky předložených IO. Grafy vyšly téměř dle předpokladů. Pouze IO 4011 jenž je vyroben jinou technologií oproti ostatním obvodům udává velice malé proudy. A IO 74LS00 se u výstupní charakteristiky značně odlišuje. Je to dáno vnitřním zapojením (s Shottkyho diodami), díky němuž tečou proudy hradlem.
V třetím zadání jsme měřili převodní charakteristiky předložených IO. Grafy vyšly dle předpokladů až na 4011. Tento podle mého názoru má mít graf trošičku jiný. Tato odchylka, která vznikla asi byla způsobená nějakým poškozením obvodu anebo došlo k chybě při zápisu hodnot přes makro v MS excelu. IO s MOSovou technologií mají relativně ostré přechody mezi stavem H a L proti TTL technologii. Přecházejí však při větším napětí (přibližně kolem 3V) oproti TTL logikám (přibližně kolem 1,2V). Výjimku však tvoří u MOS technologií IO 74HCT00 jenž je úrovní napětí přechodu přizpůsoben TTL technologii.
Ve čtvrté úloze jsme měřili zpoždění hradel integrovaných obvodů 74LS00 a 74HC00 pomocí generátoru a osciloskopu. Měřili jsme dvě hradla zapojená do série a porovnávali dvě náběžné hrany. Zpoždění nám vyšla u IO 74ALS00 = 11ns což je mírně vyšší hodnota než je udávaná v katalogu a u IO 74HC00 = 26 ns což je opravdu vysoká hodnota proti hodnotě udávané v katalogu.
V posledním zadání. jsme vyhledávali v literatuře vstupní, výstupní a převodní charakteristiky měřených hradel.


Digitální obvody mikroprocesory. Radek Smolka
Měření charakteristik na automatizovaném pracovišti
Zadání
1. Změřte vstupní charakteristiky hradel NAND v různých bipolárních i CMOS technologiích. Proměřte charakteristiky obvodů 7400, 74LS00, 4011, 74HC00 a 74HCT00.
2. Změřte výstupní charakteristiky hradel integrovaných obvodů uvedených v bodě 1.Výstupní charakteristiky změřte vždy pro úroveň H i L na vstupu hradla.
3. Změřte převodní charakteristiky hradel integrovaných obvodů uvedených v bodě 1.
4. Změřte časové zdržení hradla integrovaného obvodu 74LS00 a 74HC00 pomocí generátoru a osciloskopu.
5. Vyhledejte v literatuře vstupní, výstupní a převodní charakteristiky měřených hradel, zakreslete je do obrázků se změřenými charakteristikami a porovnejte je.
Teoretický úvod
Základním stavebním blokem v digitální technice je logický člen - hradlo (například NAND). Logická funkce daného hradla je pevně dána, ale jeho jednotlivé fyzické realizace se mohou velmi lišit vnitřní strukturou a výrobní technologií. Základní a nejstarší technologií je tranzistorově-tranzistorová logika TTL, dále diodově-tranzistorová logika DTL, integrovaná injekční logika IIL atd. Tyto techno