CIRCUITE LOGICE CU TB

CIRCUITE LOGICE CU TB

I. OBIECTIVE

a)      Determinarea experimentala a unor functii logice pentru circuite din familiile RTL, DTL.

b)      Determinarea dependentei caracteristicilor statice de transfer in tensiune de valorile unor rezistente din circuit.

II. COMPONENTE SI APARATURA

Folosim montajul experimental echipat cu tranzistoare bipolare npn, de tip 2N2222, diode semiconductoare si rezistente. Deoarece aplicam si masuram tensiuni variabile si tensiuni continue, avem nevoie de o sursa de tensiune continua stabilizata, un generator de semnale (versatester), un osciloscop cu 2 canale si un voltmetru de c.c.

III. SUPORT TEORETIC

Experimentele se bazeaza in principal pe sectiunea 'Circuite logice cu TB' din cursul de 'Dispozitive si circuite electronice'. De mare folos este si consultarea urmatoarei lucrari:

Miron,C., Circuite electronice, Curs, Lito I.P.Cluj - Napoca, 1980, pag.183-192, 195-204.

IV. EXERCITII PREGATITOARE

P1. Inversorul RTL

Deoarece in practica aproape intotdeauna se foloseste conventia logica pozitiva (nivelul ridicat al tensiunii: '1' logic; nivel scazut al tensiunii: "0" logic), in cele ce urmeaza vom folosi aceasta conventie.

P1.1. Functia logica

Cum demonstrati ca circuitul din Fig. 9.1. realizeaza functia logica NU?

Cum arata schema electrica a unui circuit cu 2R si 1T care sa realizeze functia logica complementara celei de mai sus?

P1.2. Dependenta CSTV de R_C

In continuare consideram pentru T: b=200, V_BEon=0,6V, V_CEsat=0,2V.

Cum arata CSTV v_Y(v_A) pentru circuitul din Fig. 9.1 cu R_B=22K, R_C=1KW

Care sunt marginile de zgomot superioara (NM_H) si inferioara (NM_L) pentru R_B=22KW si R_C=1KW

Pentru ce valori ale v_A, T este blocat? Dar saturat?

Ce modificari apar in CSTV daca R_C devine 22KW? (R_B=22KW

P1.3. Dependenta CSTV de R_B

Cum se modifica CSTV determinata la primul punct din P1.2., daca R_B devine 1K (R_C=1KW

Ce valori ia v_Y pentru starile blocat, respectiv saturat a T?

Care dintre marginile de zgomot se modifica si cum daca R_B devine 1K?

P2. Circuitul logic SAU-NU

P2.1. SAU-NU din familia RTL

Care este tabelul de functionare electrica al circuitului din Fig. 9.2? Tensiunile v_A si v_B iau valori in .

In ce stare (blocat/saturat) se afla T_A si T_B pentru fiecare combinatie de valori a v_A si v_B?

Ce valori de tensiune corespund nivelelor logice 0 si 1 la intrarea, respectiv iesirea circuitului?

Intr-adevar circuitul realizeaza functia logica..

P2.2. SAU-NU cu D si T

Cum verificati indeplinirea functiei logice SAU-NU pentru circuitul din Fig. 9.3.?

Circuitul din Fig. 9.3 este mai simplu decat cel din Fig. 9.2? Din ce punct de vedere?

P3. Circuitul logic SI-NU din familia RTL

Avand la dispozitie rezistente de 1 KW si 22 KW si TB-uri, proiectati un circuit logic (din familia RTL) care realizeaza functia logica SI-NU, cu 2 intrari.

Cum putem proceda practic pentru verificarea functiei logice a circuitului proiectat?

V. EXPERIMENTARE

E1. Inversorul RTL

E1.1. Functia logica

Se construieste circuitul din Fig. 9.1.

La intrarea A se aplica semnal TTL cu frecventa de 1KHz de la borna BNC din coltul dreapta sus de pe panoul frontal al versatesterului (vezi si T3 din Lucrarea nr. 1).

Cu osciloscopul cu doua spoturi, calibrat, in modul de lucru Y-t se vizualizeaza v_A(t) si v_Y(t).

E1.2. Dependenta CSTV de R_C

Se foloseste circuitul din Fig. 9.1.

v_A(t)=5sin2p1000 t [V] [Hz] de la versatester.

Se vizualizeaza CSTV v_Y(v_A) cu osciloscopul in modul de lucru Y-X, sondele X si Y ale osciloscopului legandu-se in punctele A, respectiv Y, in situatiile:

a) R_B = 22 KW b) R_B = 22 KW

R_C = 1 KW R_C = 22 KW

E1.3. Dependenta CSTV de R_B

Se foloseste circuitul din Fig. 9.1.

v_A = 5sin2p1000 t [V] [H₂] de la versatester.

Se vizualizeaza CSTV v_Y(v_o) (vezi paragraful E1.2) pentru:

a) R_B = 22 KW b) R_B = 1 KW

R_C = 1 KW R_C = 1 KW

E2. Circuitul logic SAU-NU

E2.1. SAU-NU din familia RTL

Se construieste circuitul din Fig. 9.2.

Tensiunile v_A si v_B iau valori din multimea in toate combinatii posibile.

v_Y se masoara cu voltmetrul de c.c. pentru toate combinatiile de valori pe care le iau cele doua tensiuni de intrare.

E2.2. SAU-NU cu D si T

Pentru a reduce numarul de transistoare si complexitatea proiectarii circuitului logic se pot folosi diode dupa cum rezulta si din Fig. 9.3. pe care trebuie sa o realizam practic.

Experimentul se desfasoara similar cu cel de la paragraful E2.1.

E3. Circuit logic SI-NU din familia RTL

Se construieste circuitul proiectat de voi la paragraful P3.

In mod asemanator cu experimentul de la paragraful E2.1. se realizeaza verificarea practica a functiei logice a circuitului.

VI. REZULTATE

R1. Inversorul RTL

R1.1. Functia logica

v_A(t), v_Y(t).

Tabel de adevar in care A, Y sunt variabilele logice de intrare, respectiv de iesire.

Circuitul indeplineste functia logica..

R1.2. Dependenta CSTV de R_C

Reprezentarea grafica a CSTV v_Y(v_A) pentru:

a) R_B = 22KW b) R_B = 22KW

R_C = 1KW R_C = 22KW

Marcati pe grafice portiunile corespunzatoare starilor de blocare, saturatie, respectiv regiune activa ale TB.

Care sunt domeniile v_A pentru care TB este blocat, respectiv saturat?

Cum influenteaza valoarea R_C aceste domenii?

R1.3. Dependenta CSTV de R_B

Reprezenatare grafica CSTV v_Y(v_A) pentru:

a) R_B = 22KW b) R_B = 1KW

R_C = 1K R_C = 1KW

Cum influenteaza R_B domeniile v_A pentru care TB este blocat, respectiv saturat?

Care sunt valorile v_Y corespunzatoare starilor de blocare si saturatie ale TB?

Care sunt marginile de zgomot superioara (NM_H) si inferioara (NM_L) calculate pentru situatiile a) si b)

Ce rol are R_B (comparativ cu R_B=0W

R2. Circuitul logic SAU-NU

R2.1. SAU-NU din familia RTL

Tabel cu v_A, v_B, v_Y, starile (blocare sau conductie) T_A si T_B pentru cele 4 combinatii posibile de valori ale v_A si v_B din multimea .

Tabel de adevar cu A, B variabile logice de intrare si Y variabila logica de iesire.

Se obtine aceeasi functie logica ca la P2.1? De ce oare?

R2.2. SAU-NU cu D si T

Tabelul cu v_A, v_B, v_Y, pentru cele 4 combinatii posibile de valori ale v_A si v_B din multimea .

De ce este nevoie de R_B2?

Tabel de adevar cu A, B variabile logice de intrare si Y variabila logica de iesire.

Cum se explica faptul ca circuitele din Fig. 9.2 si Fig. 9.3 indeplinesc aceeasi functie logica?

R3. Circuitul logic SI-NU din familia RTL

Tabel de adevar pentru circuitul proiectat.

Felicitari pentru obtinerea functiei logice dorite!

Familiarizarea cu modul de realizare a functiilor logice de catre circuite simple cu TB va ofera cheia 'descuierii' circuitelor logice cu structuri mai complexe.