Цель работы: Исследовать параметры интегральных микросхем структур ТТЛ и ТТЛШ и снять их ос-новные характеристики.
Краткие теоретические данные:
• Условное обозначение исследуемых микросхем.
Микросхемы K155ЛА3 и 555ЛА3 на принципиальных электрических схемах имеют следующие обозна-чения:
Принципиальная электрическая схема базового логического элемента серий К155:
Принципиальная электрическая схема базового логического элемента серий К555:

Динамические и статистические параметры элементов TTЛ

Параметры элементов ТТЛ
серия Uпит U(0) U(1) Iвх(1) Iвх(0) Iвых(1) Iвых(0) Iп.ср . tзд.ср Cнаг Pпот.
К134 33нс 50пФ 1мВт
К155 5В+-5%В <=0,4В >=2,4В 0,04мА 1,6мА 0,8мА 16мА 20мА 9 15 10
К531 <=0,5 >=2,7В 1мА 20мА 3 15 19
К1531 <=0,5 >=2,7 3 15 4
Ход работы:
• Подготовка стенда к работе
Устанавливаем входные напряжения: у источника U1 напряжение 5 В, у источника U2 напряжение 0.6 В.
• Измерение уровней выходного напряжения на микросхемах

Исследуем микросхему типа ТТЛ – К155ЛА3.

Снятие входной характеристики
Исследуем микросхему типа ТТЛ – К155ЛА3.
Для исследования данного параметра собираем следующую схему:

U2 В 0,7 0,8 1,0 1,3 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9
Iвх -0,78
мА -0,75
мА -0,71
мА -0,59
мА -0,24
мА -0,02
мА 37
мкА 5
мкА 5,1
мкА

По полученным данным строим график зависимости Iвх= f (Uвх).

U2 В 0,7 0,8 1,0 1,3 1,5 1,6 1,7
Iвх -0,15
мА -0,15
мА -0,13
мА При дальнейшем повышении напряжения Iвх < 1 мкА

По полученным данным строим график зависимости Iвх= f (Uвх).

Снятие передаточной характеристики
Для снятия передаточной характеристики соберем следующую схему:

U2 В 0,7 1,0 1,2 1,3 1,35 1,4 1,45 1,48 1,5
Uвых 3,83 3,75 3,44 2,2 1,38 1,07 0,86 0,035 0,035

По полученным данным строим график зависимости Uвых= f (Uвх).

Теперь те же измерения проведем с микросхемой ТТЛШ 555ЛА3. В результате получим следующую за-висимость, отраженную в таблице:

U2 В
0,7 1,0 1,1 1,15 1,2 1,3 2,0
Uвых 4,3 2,6 1,35 0,84 0,83 0,83 0,82

Измерение потребляемой мощности
Для измерения потребляемой мощности необходимо вычислить при фиксированном напряжении питания ток «нуля» I0 и ток «единицы» I1. Рассматривая параметры микросхемы ТТЛ серии К155ЛА3, имеем сле-дующие значения:
I0 = 11 мА, I1 =3,3 мА. При напряжении питания U = 5 В. потребляемую мощность вычисляем по сле-дующей формуле: , где Iср= I0 + I1. В нашем случае получаем Iср =7,15 мА, U = 5 В, P=0.036 Вт.
Рассматривая параметры микросхемы ТТЛШ серии 555ЛА3 аналогичным образом, имеем следующие ре-зультаты:
I0 = 2,3 мА, I1 =0,63 мА. При напряжении питания U = 5 В. потребляемую мощность вычисляем по сле-дующей формуле: , где Iср= I0 + I1. В нашем случае получаем Iср =1,465 мА, U = 5 В, P=0.0073 Вт.
Измерение выходных параметров
Выходные параметры микросхемы будем рассматривать двух типов – выходные токи «нуля» и «единицы» и выходные напряжения «нуля» и «единицы».
Для исследования микросхем обеих типов по выходным токам соберем следующую схему:

Исследуем микросхему типа ТТЛ – К155ЛА3.
Измеренные выходные токи «нуля» и «единицы» заносим в следующую таблицу:
Количество элементов 1 2 3
Токи
I0 0,77 мА 1,57 мА 2,32 мА
I1 0,65 мкА 12,9 мкА 18 мкА

Исследуем микросхему типа ТТЛШ – 555ЛА3.
Измеренные выходные токи «нуля» и «единицы» заносим в следующую таблицу:
Количество элементов 1 2 3
Токи
I0 0,14 мА 0,3 мА 0,44 мА
I1 0 0 0

Для исследования микросхем обеих типов по выходным напряжениям соберем следующую схему:

Исследуем микросхему типа ТТЛ – К155ЛА3.
Измеренные выходные напряжения «нуля» и «единицы» заносим в следующую таблицу:
Количество элементов 1 2 3
Напряжения
U0 0,154 В 0,053 В 0,06 В
U1 2,96 В 2,92 В 2,92 В

Исследуем микросхему типа ТТЛШ – 555ЛА3.
Измеренные выходные напряжения «нуля» и «единицы» заносим в следующую таблицу:
Количество элементов 1 2 3
Напряжения
U0 0,1 В 0,12 В 0,129 В
U1 3,52 В 3,52 В 3,52 В

Вывод: В ходе лабораторной работы были исследованы и измерены основные параметры интегральных микросхем структур ТТЛ и ТТЛШ. Результаты измерений занесены в соответствующие таблицы, по ко-торым построены графики зависимости исследуемых величин.