- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Исследование влияния параметров элементов схемы на работу базового логического элемента 2и-не ттлш серии 1531
- •Москва, 2013
- •1.Анализ схемы заданного блэ
- •1.1Логические операции и таблица истинности
- •1.2 Структурная схема
- •1.3. Принципиальная схема
- •1.4 Постановка задачи исследования базового логического элемента
- •2. Анализ работы базового логического элемента в статическом и динамическом режимах
- •3.2. Влияние изменения r1,r2.R3,r4,r12,c1 на величины ,
- •3.3. Влияние изменения r1,r2,r3,r4,r12,c1 на величины
- •3.4.Анализ результатов и выбор оптимальных величин для r1,r2,r3,r4,r12,c1.
3.3. Влияние изменения r1,r2,r3,r4,r12,c1 на величины
Для оценки влияния изменений сопротивлений на временные параметры сигналов используем режим многовариантного анализа.
Влияние R1 на иллюстрируется рисунком 34.
Рисунок 34 – Временные диаграммы входных и выходных напряжений в зависимости от значений R1.
На основе рисунка 34 получаем данные, которые занесем в таблицу 14.
Таблица 14.
Значения R1,Ом |
,нс |
нс |
нс |
1000 |
1,7 |
7,5 |
4,6 |
2000 |
3,6 |
7,8 |
5,7 |
3000 |
6,1 |
7,7 |
6,9 |
4000 |
8,8 |
7,8 |
8,3 |
5000 |
11,5 |
7,8 |
9,65 |
На основе таблицы 14 в программе Excel строим графики (рисунок 35).
Рисунок 35 – Влияние значений R1 на динамические параметры.
Из рисунка 35 видно, что изменение значений R1 сильно влияет на время задержки распространения сигнала. Так, при изменении R1 от 1000 Ом до 5000 Ом, значение повышается от 1,7 нс до 11,5 нс, а почти не изменяется; на этом промежутке возрастает с 4,6 нс до 9,65 нс.
Влияние R2 на иллюстрируется рисунком 36.
Рисунок 36 – Временные диаграммы входных и выходных напряжений в зависимости от значений R2.
На основе рисунка 36 получаем данные, которые занесем в таблицу 15.
Таблица 15.
Значения R2,Ом |
,нс |
нс |
нс |
1000 |
3,3 |
5,4 |
4,35 |
2000 |
3,4 |
5,6 |
4,5 |
3000 |
3,5 |
5,8 |
4,65 |
4000 |
3,6 |
6,1 |
4,85 |
5000 |
3,7 |
6,4 |
5,05 |
6000 |
3,8 |
6,8 |
5,3 |
На основе таблицы 15 в программе Excel строим графики (рисунок 37).
Рисунок 37 – Влияние значений R2 на динамические параметры.
Из рисунка 37 видно значительное изменение времени задержки распространения сигнала при изменении R2. При повышении значений от 1000 Ом до 6000 Ом возрастает от 3,3 нс до 3,8 нс; возрастает от 5,4 нс до 6,8 нс; возрастает от 4,3нс до 5,3 нс.
Влияние R3 на иллюстрируется рисунком 38.
Рисунок 38 – Временные диаграммы входных и выходных напряжений в зависимости от значений R3.
Данные рисунка 38 заносим в таблицу 16.
Таблица 16.
Значения R3,Ом |
,нс |
нс |
нс |
500 |
5,9 |
2,4 |
4,15 |
1000 |
3,5 |
4,6 |
4,05 |
1500 |
4 |
6,7 |
5,35 |
2000 |
3,7 |
8,8 |
6,25 |
2500 |
3,5 |
10,6 |
7,05 |
3000 |
3,8 |
12,9 |
8,35 |
На основе таблицы 16 в программе Excel строим графики (рисунок 39).
Рисунок 39 – Влияние значений R3 на динамические параметры..
Рисунок 39 показывает, что изменение значений R3 сильно влияет на временную задержку распространения сигнала. При повышении R3 от 500 Ом до 3000 Ом значение от 5,9 нс до 3,8 нс; изменяется от 2,4 нс до 12,9 нс; изменяется от 4,1 нс до 8,3 нс.
Влияние R4 на иллюстрируется рисунком 40.
Рисунок 40 – Временные диаграммы входных и выходных напряжений в зависимости от значений R4.
На основе рисунка 40 получаем данные, которые занесем в таблицу 17.
Таблица 17.
Значения R4,Ом |
,нс |
нс |
нс |
500 |
3,8 |
6,1 |
4,95 |
1000 |
3,8 |
6,3 |
5,05 |
1500 |
3,8 |
6,5 |
5,1 |
2000 |
3,7 |
6,55 |
5,125 |
2500 |
3,7 |
6,6 |
5,15 |
3000 |
3,6 |
6,8 |
5,2 |
Данные таблицы 17 используем для построения графиков в программе Excel (рисунок 41).
Рисунок 41 – Влияние значений R4 на динамические параметры.
Рисунок 41 показывает незначительное влияние R4 на временную задержку распространения сигнала. Так, при повышении R4 от 500 Ом до 3000 Ом меняется незначительно ( от 3,8 нс до 3,6 нс); меняется от 6,1 нс до 6,7 нс; 4,9 нс до 5,1 нс.
Влияние R12 на иллюстрируется рисунком 42.
Рисунок 42 – Временные диаграммы входных и выходных напряжений в зависимости от значений R12.
На основе рисунка 42 получаем данные, которые занесем в таблицу 18.
Таблица 18
Значения R12,Ом |
,нс |
нс |
нс |
400 |
3,155 |
4,782 |
3,9685 |
1000 |
3,442 |
5,835 |
4,6385 |
1600 |
3,538 |
6,504 |
5,021 |
2200 |
3,729 |
6,982 |
5,35 |
2400 |
3,825 |
7,365 |
5,595 |
На основе таблицы 18 в программе Excel строим графики (рисунок 43).
Рисунок 43 – Влияние значений R12 на динамические параметры
Рисунок 43 показывает изменение временной задержки распространения сигнала. При повышении R12 от 400 Ом до 2400 Ом изменяется от 2,295 нс до 3,8 нс; с 5,77 нс до 6,4 ; от 4,033 нс до 5,1 нс .
Влияние C1 на показано на рисунке 44.
Рисунок 44-– Влияние значений C1 на динамические параметры
На основе рисунка 44 получаем данные, которые занесем в таблицу 19.
Таблица 19.
Значения С1,pФ |
,нс |
нс |
нс |
5 |
3,6 |
5,8 |
4,7 |
10 |
3,7 |
6,5 |
5,1 |
15 |
4 |
7,3 |
5,65 |
20 |
4,01 |
8,5 |
6,255 |
25 |
4,1 |
9,7 |
6,9 |
30 |
4,2 |
10,9 |
7,55 |
На основе таблицы 19 в программе Excel строим графики (рисунок 45).
Рисунок 45 – Влияние значений C1 на динамические параметры
На рисунке 45 видно увеличение временных задержек распространения сигнала. Так, при повышении C1 от 5 пФ до 30 пФ увеличивается с 3,6 нс до 4,2 нс; повышается с 5,8 нс до 10,9 нс. Средняя временная задержка распространения сигнала увеличивается с 4,7 нс до 7,55 нс.