Курсовая: Расчёт элементов эмиттерно-связанной логике - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Расчёт элементов эмиттерно-связанной логике

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1877 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

17 Министерство образования Украины Харьковский государственный технический университет радиоэлект роники КУРСОВОЙ ПРОЕКТ По курсу : «Аналоговая и цифровая электроника» На тему : «Расчёт элемента эмиттерно-связанной логики» Выполнил : Руководител ь проекта : ст . гр . БТМАС 97-1 Борзенков Б.И. Нагайченко М.В . Харьков 1999 РЕФЕРАТ Курсовой проект о расчёте ЭСЛ : 18 с ., 5 рис ., 1 приложение , 4 источника. Объект разработки – эл емент эмиттерно-связанной логики. Цель работы – научиться применять полученные знания на практике. Данный элемент эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ ) применяется в аппаратуре собранной на интегральных микросхемах , а также во всей области аппаратуры , которая и спользует для обработки сигналов двоичный код – логический «0» и « 1». Данный элемент ЭСЛ потребляет намного меньше энергии , чем аналогичные элементы других типов. Логический элемент ЭСЛ становиться всё более популярней , так как имеет высокую скорость обраб отки информации. ЭМИТТЕРНО-СВЯЗАННАЯ ЛОГИКА , ИНТЕГРАЛЬНАЯ МИКРОСХЕМА , ЭМИТТЕРНО-ЭМИТТЕРНАЯ -СВЯЗАННАЯ ЛОГИКА,ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЦИФРОВАЯ СХЕМА , ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ СОДЕРЖАНИЕ Задание на курсовое проектирование 2 Реферат 3 Введение 5 1 Выбор схемы логического элемента ЭСЛ 6 2 Расчетная часть 9 Выводы 16 Список используемых источников 17 Приложение А 18 ВВЕДЕНИЕ Схемы первых интегральных элементов были такие же , как при использовании дискретных компон ентов . Однако очень скоро были обнаружены новые возможности интегральной техники , позволяющие создавать схемы с очень выгодными параметрами на совершенно новых принципах . Появились разнообразные ряды интегральных цифровых схем , из которых в настоящее врем я наиболее распространён ряд ТТЛ (транзисторно-транзисторные логические схемы ), а для систем с большим быстродействием наиболее перспективен ряд ЭСЛ (логические схемы с эмиттерной связью ). Наиболее интенсивно развивались не только базовые интегральные схемы . Самые распространённые серии ЦИС дополнены в настоящее время различными интегральными субсистемами , например счётчиками , регистрами , дешифраторами , выпускаются интегральные полупроводниковые запоминающие устройства ёмкостью в несколько миллиардов бит и т .д. В схемах ЭСЛ транзисторы работают вне области насыщения , поэтому автоматически исключается задержка , вызванная избыточными зарядами . Основным свойством и достоинством схем ЭСЛ является небольшая задержка , величина которой у самых последних типов состав ляет около 0.01 нс . Принцип действия схем ЭСЛ – логических схем с эмиттерной связью – заключается в переключении точно определённого тока малыми изменениями управляющего напряжения , порядка десятых вольта . Поэтому первоначально их называли переключателями тока и обозначали CML и CSL. Эти схемы были хорошо известны в системах на дискретных элементах , но в связи с большим числом необходимых транзисторов они нашли широкое применение только после внедрения интегральной техники . Последовательно были созданы сер и и : ЭСЛІ , ЭСЛІІ , ЭСЛІІІ и Э 2 СЛ (ЭЭСЛ ). С появлением транзистора в 1948 г . началась эпоха полупроводниковой цифровой техник , которая обусловила развитие самых разнообразных систем и устройств обработки информации . Где-то до 70-х годов в этих системах применя лись полупроводниковые цифровые схемы на дискретных и пассивных элементах . Однако при использовании этих схем в больших и сложных системах возникли большие проблемы , касающиеся надёжности , экономичности и максимального быстродействия . Решить эти проблемы п озволили новые открытия и производственные процессы в полупроводниковой технике , результатом которых явилась реализация интегральных схем. 1 ВЫБОР СХЕМЫ ЛОГИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА ЭСЛ Модификацию базового логического элемента ЭСЛ условно можно отнести к следующим группам : 1 С улучшенными эксплуатационными характеристиками ; 2 С увеличенными логическими возможностями ; 3 Используемые в схемах средней и большой степени интеграции. 1 На рисунке 1.1 приведена схема с повышенным напряжением статической помех оустойчивости . Это достигается за счет увеличения логического перепада . Реализация последнего осуществляется включением эмиттерных повторителей на входе и вы ходе схемы ЭСЛ . В результате логический перепад в схеме увеличивается и становится равным , в то время как в схеме базового логического элемента ЭСЛ он состав ит . В этой же схеме величина , а в схеме базового логического элемента . Находит применение также элемент Э 2 СЛ (эмиттерно-эмиттерно-связанная логика ), являющаяся частью элемент , показанного на рисунке 1.1 с выходами y 4 и y 3 (без выходных эмиттерных пов торителей на транзисторах VT 7, VT 8). Указанная схема элемента имеет определённые преимущества по сравнению со схемой базового логического элемента : более высокое входное сопротивление и , следовательно , Краз ; эквивалентная входная ёмкость почти в 2 раза мен ьше ; меньше суммарная ёмкость коллекторного узла и за счёт этого выше быстродействие. Рисунок 1.1 – Элемент Э 2 СЛ 2 Для увеличения логических возможностей элемента ЭСЛ используют различные схемотехнические приёмы . На рисунке 1.2 выходы двух элементов (доп ускается больше двух выходов ) объединены по прямым и инверсным выходам соответственно на нагрузочных резисторах . Для получения логической функции И-ИЛИ применяют схему с коллекторным объединением , рисунок 1.3. В этом случае прямые выходы двух элементов ЭС Л объединяют на одной коллекторной нагрузке . Чтобы при этом из-за двойного тока не возросла вдвое амплитуда напряжения и , как следствие , транзисторы прямого плеча не оказались в режиме насыщения , предусмотрена специальная цепочка , отводящая избыточный ток и ограничивающая амплитуду напряжения. Рисунок 1.2 - Схему с коллек торным объединением Рисунок 1.3 - И-ИЛИ элемент 3 Спе цифические требования схемотехники средней и большей степени интеграции ЭСЛ – повышение быстродействия и снижение мощности потребления для составляющих элементов . Эти требования достаточно хорошо выполняются элементами МЭСЛ (малосигнальной эмиттерно-связ а нной логики ). На рисунке 1.4 приведена схема элемента МЭСЛ . В такой схеме напряжение питания U ип =2..3 В . Напряжение логического перепада U л =0.3..0.4 В ; уровни напряжений U 0 =-I к R к ; U 1 =- R к (I к – ток нагрузки ). Благодаря снижению напряжения питания и исключению эмиттерных повторителей мощность потребления этой схемой в 3..5 раз меньше , чем в базовом элементе ЭСЛ . Типовое значение средней задержки распространения с оставляет ; при мощности Р = мВт работа переключения А пер =5..10 пДж. Недостатком элемента МЭСЛ – снижение помехоустойчивости и уменьшение коэффициента разветв ления до Краз =4..5. Однако , несмотря на указанные недостатки , элемент МЭСЛ перспективен для использования в схемах БИС . Рисунок 1.4 - схема элемента МЭСЛ 2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ Для расчёта ЭСЛ воспользуемся параметрами , взятыми из части курсового проекта «ЗАДАНИЕ» . Логика построения ЭСЛ – положительная . Рисунок схемы ЭСЛ прив еден в приложении А , эпюры напряжения входного сигнала приведены на рисунке 2.1. Рисунок 2.1 – Эпюра напряжения входного сигнала. Принимаем падение напряжения на открытом p-n переходе транзисторов (в том числе транзистора нагрузки ) диодов одинаковой , т.е . U бэТ =U бэТн =U д =U * =0.7 В. Расчет статических параметров. 2.1 При разработке схем ЭСЛ следует принимать : (R к /R эп ) опт =0.2 0.4, (2.1) где R к – сопротивление коллекто ра, R эп – сопротивление эмиттерного повторителя. Выбираем из (2.1) 0,3 и преобразуя найдём : R эп =R к /0,3 (2.2) 2.2 Для определения сопротивления резисторов источника опорного напряжения принимаем следующие отношения : R 4 =(2 4)R к ; R 5 =R к ; R 8 =R 3 =R 6 =R 7 ; и получим ; R 3 =R эп ; R 4 =3R к ; R 5 =R к ; R 6 =R 7 =R эп ; R 8 =R эп . (2.3) 2.3 Подставим (2.2) и (2.3) в формулу : , (2.4) где К раз – коэффициент разделения по входу ; U оп – среднее значение между уровнями « 1» и «0» , равный – 1.2 В и по известным значениям определяем R к : подставляем в (2.2) и получим : 2.4 Из (2.1), (2.3) определяем значение сопротивлений резисторов : R 1 =708 Ом R 3 =2360 Ом R 5 =708 Ом R 7 =2360 Ом R 2 =708 Ом R 4 =2124 Ом R 6 =2360 Ом R 8 =23 60 Ом R б =50 кОм 2.5 Из формулы : , (2.5) определяем входной ток логической единицы (через каждый откр ытый эмиттерный переход ): 2.6 Из формулы : , (2.6) Определить ток логического «0» определяемый сопротивлением R б в цепи базы закрытого транзистора. 2.7 Из формулы : , (2.7) определяем напряжение порога переключения : 2.8 Из формулы : , (2.8) определяем ширину активной зоны : 2.9 Из формулы : , (2.9) определяем логический перепад : 2.10 Из формулы : , (2.10) определяем напряжение статической помехоустойчивости по уровню “0” и “ 1”. 2.11 Из формулы : , (2.11) определяем ток логической части элемента : 2.12 Из формулы : (2.12) и , (2.13) определяем точ ки эмиттерных повторителей : 2.13 Из формулы : (2.14) и , (2.15) определяем ток источника опорного напряжения : 2.14 Из формулы : , (2.16) определяем общий ток , потребляемый элементом в состоянии “0” и (“ 1” ): 2.15 Из формулы : , (2.17) определяем мощность потребляемым логической частью элемента : 2.16 Из формулы : , (2.18) определяем мощность эмиттерных повторителей : 2.17 Из формулы : , (2.19) определяем мощность потребляемую источником опорного напряжения : 2.18 Из формулы (2.17), (2.18), (2.19) определяемм суммарную мощность потребляемая элементом (одинаковая для состояния “0” и “ 1” ): 2.19 Из формулы : , (2.20) , (2.21) определяем и : 2.20 Из формулы : , (2.22) определяем входн ое сопротивление элемента , когда на входе действует напряжение логического “0” : 2.21 Из формулы : , (2.23) определяем входное сопротивление элемента , когда на его входе действует напряжение логической “ 1” : 2.22 Из формулы : , (2.24) определяем входное сопротивление элемента , когда на выходе действует напряжение логического “0” : 2.23 Из формулы (24) определяем выходное сопротивление элемента , когда на выходе действует напряжение логической “ 1” : Расчёт динамических параметров 2.24 Из формулы : , (2.25) где f T – граничная частота усиления транзи стора. При f T =11 МГц определяем : 2.25 Из формулы : , (2.26) и , (2.27) где М – количество транзи сторов в схеме VT 1 VT 3 , VT 6 ; С к - ёмкость коллекторных переходов транзисторов ; С п 1 – паразитная ёмкость металлических соединений и изоляции транзисторов и резистора R 1 ; С 2 – ёмкость на выходе транзистора VT 6 ; В – статическое з начение коэффициента усиления транзистора VT 6 ; С н – ёмкость нагрузки ; С п 2 – паразитная ёмкость изоляции резистора R 6 и металлических соединений подключенных к выходу схемы . При М =4, С к =2 пФ , С п 1 = 1 пФ , С н =30 пФ , С п 2 = 2 пФ. 2.26 Из формулы : , (2.28) 2.27 Из формулы : , (2.29) 2.28 Из формулы : , (2.30) определяем время спада : 2.29 Из формулы : , (2.31) определяем время наростания потениала : 2.30 Из формулы : , (2.32) о пределяем задержку при включении : 2.31 Из формулы : , (2.33) определяем задержку при выключении : 2.32 Из формулы : , (2.34) определяем среднюю задержку распространения : 2.33 Из формулы : , (2.35) определяем время перехода из состояния “ 1” в состояние “0” : 2.34 Из формулы : , (2.36) определяем время перехода из состояния “0” в состояние “ 2” : 2.35 Из формулы : , (2.37) 2.36 Т.к . и , то время задержки выключения равно времени задержки включения : = =28,5 нс 2.37 Из формулы : , (2.38) найдем работу переключения : ВЫВОДЫ Целью данного курсового проекта являлась разработка логического элемента эмиттерно-связанной логики . В выборе схемы логического элемента был произведен краткий обзор существующих схем серий ЭСЛ. По зада нным данным определил основные статические характеристики разрабатываемой схемы . Расчет показал , что средняя потребляемая мощность не превышает заданного значения . В этом же разделе определил номинальные значения резисторов и конденсаторов , используемых в схеме . Это позволило рассчитать динамические параметры схемы ЭСЛ. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 Соломатин Н.М . Логические элементы ЭВМ : Практ . пособие для вузов , 2-е изд ., перераб . И доп . – М .: Высш . шк ., 1990.-160 с. 2 Ушаков В.Н . Основы радиоэлектрники и радиотехнические устройства . Учеб . Пособие для радиотехнических вузов ., - М .: Высш . шк ., 1976.-424с. 3 Будинский И.В . Логические цепи в цифровой электронике . – М .: Высш . шк ., 1977.-323с. 4 ДСТУ 3008-95. – Видання о фіційне ПРИЛОЖЕНИЕ А
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Мужик выпил - всё забыл, женщина выпила - припомнила всё!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по радиоэлектронике "Расчёт элементов эмиттерно-связанной логике", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru