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
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
- Тренер, я чего-то нифига не понимаю: я уже пятый месяц занимаюсь, а живот только растет!
- А чего сразу тренер-то? Может не от меня?
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 - 2016
Рейтинг@Mail.ru