Вправи і завдання

1. Базовий логічний елемент характеризується низьким рівнем сигналу в діапазоні напруг 0…0,8 В і високим в діапазоні напруг 2…3,3 В. Пояснити, високий чи низький логічний рівень подається на вхід мікросхеми, якщо напруга вхідного сигналу: 0 В; 3,0 В; 0,8 В; 1,9 В; 2,0 В; 5,0 В; -0,7 В; -3,0 В.

2. Зробити порівняльну характеристику буферного підсилювача ТТЛ і двотактного підсилювача потужності класу В.

3. Який тип транзисторів використовується при виготовленні КМОН ІС? Привести їх струмо-затворні характеристики і дати відповідні пояснення приведеним залежностям.

4. Чи може логічний елемент І-НІ реалізовувати логічну операцію АБО-НІ і навпаки? Дати пояснення.

5. Привести графічне зображення еквівалентної схеми для КМОН-інвертора з використанням реле і нормально розімкнутого контакта.

6. Побудувати на основі КМОН-інвертора логічні схеми, що реалізують операції І-НІ; АБО-НІ. Пояснити, яка з них буде більш швидкодіючою. Чому?

7. Розробити схему і побудувати таблицю станів для трьохвходових елементів І-НІ; АБО-НІ.

8. Привести перехідну характеристику інвертора і за її допомогою пояснити, які рівні перешкод по загальній шині і по шині живлення допускаються для інвертора з такою характеристикою.

9. До виходу мікросхеми приєднується зовнішній опір. Визначити мінімальне значення опору при приєднанні його другого виводу до джерела живлення; до загальної шини. Привести пояснення.

10. При якому вхідному рівня мікросхема 74FCT257T споживає найбільшу потужність у діапазоні напруг високого рівня 2,0…5,0 В ?

11. Оцінити величину опорів каналів р- і n- вихідних транзисторів мікросхеми 74СТ257Т, використовуючи паспортні дані.

12. При яких умовах потенціали входів, що не використовуються, мають нестабільний (плаваючий) потенціал?

13. Пояснити явище фіксації (рос. “защёлкивания”) і умови, при яких воно має місце.

14. Пояснити, чому при проектуванні друкованої плати необхідно передбачати рівномірне розміщення “розв’язуючих конденсаторів”.

15. Назвіть дві причини, які приводять до появи затримок у КМОН ІС.

16. Як ємність навантаження впливає на роботу мікросхем КМОН і ТТЛ типів? Дати пояснення.

17. Мікросхеми КМОН-типу призначені для роботи при напрузі 5 В. Пояснити, що зміниться у роботі мікросхем, якщо їх живлення забезпечувати напругою 3 В.

18. Чому мікросхеми з трьома станами працюють на вимикання швидше, ніж на вмикання?

19. Світодіоди при нормальній яскравості випромінювання споживають струм 5 мА при падінні напруги 2 В. Визначити величини баластних резисторів для КМОН і ТТЛ ІС при різних схемах включення.

20. Монтажна логіка, виготовлена з використанням інтегральних інверторів, менш швидкодіюча, ніж інтегральна. Чому?

21. Який з типів мікросхем (ТТЛ чи КМОН) має більш потужні керуючі властивості виходу? Чому?

22. Обгрунтуйте різницю між НС і НСТ серіями мікросхем. Те ж саме зробіть відносно АС і АСТ.

23. За рахунок чого в FCT-T серії зменшена споживана потужність порівняно з FCT?

24. Скільки діодів необхідно для створення n- входового елемента І на діодах?

25. Який з струмів виходу ТТЛ ІС більший – вихідний чи вхідний?

26. Невикористовувані входи ТТЛ ІС можуть бути приєднаними до загальної шини або до шини живлення через резистор. У якому випадку потужність, що розсіюється на резисторі, буде більшою?

27. Яка з мікросхем ТТЛ-серії більш швидкодіюча – І чи І-АБО-НІ?

28. Пояснити основні переваги і недоліки ТТЛ з діодами Шоткі.

29. Використовуючи довідкові дані, визначити порогові рівні перешкод для ТТЛ ІС 74LS00 при високому і низькому рівні вхідного сигналу.

30. Дати порівняння ТТЛ ІС з точки зору їх перешкодостійкості при низькому і високому рівнях вхідного сигналу.

31. Для кожного з резистивних навантажень, які приведені нижче, визначити, чи воно відповідає допустимим навантаженням для мікросхем серії 74LS00:

470 Ом до Е_Ж ; 330 Ом до Е_Ж і 470 Ом до GND;

10 кОм до GND; 390 Ом до Е_Ж і 390 Ом до GND;

600 Ом до Е_Ж ; 510 Ом до Е_Ж і 510 Ом до GND;

4,7 кОм до GND; 220 Ом до Е_Ж і 330 Ом до GND.

32. Обчислити завади постійного струму при вхідних сигналах високого і низького рівнів для таких пар мікросхем:

74НСТ керує 74LS ; 74 НСТ керує 74S ;

74АСТ керує 74АS ; 74АСТ керує 74LS .

33. Обчислити можливий коефіцієнт розгалудження для кожної з таких пар мікросхем ТТЛ-типу для сигналів високого і низького рівнів:

74LS керує 74LS ; 74LS керує 74S ;

74S керує 74АS ; 74F керує 74S ;

74АS керує 74АS ; 74АS керує 74F ;

74АLS керує 74F ; 74АS керує 74АLS .

34. Розробити на КМОН-інверторах схему для реалізації логічної функції:

.

35. Спроектувати на КМОН-інверторах схему для реалізації логічної функції:

.

36. Розробити схему, таблицю станів та логічну функцію на КМОН ІС, якщо у = 1 при і у = 0 при .

37. Розробити схему чотирьохвходового КМОН-елемента АБО-НІ і оцінити його швидкодію.

38. Чи можна розробити КМОН ІС з однаковими опорами каналів верхнього і нижнього транзисторів? Які переваги і недоліки при цьому матимуть місце?

39. Динамічний режим роботи КМОН ІС при роботі на ємкісне навантаження. Якщо опір верхнього транзистора з р- каналом вдвічі більший за опір нижнього транзистора, то чи буде час фронту в два рази більше часу спаду? Привести пояснення.

40. Проаналізувати час спаду та фронту на виході КМОН-інвертора при умові, що С = 100 пФ, U_L = 2 B, U_L = 2,5 B.

41. Використовуючи довідкові дані, визначити величини опорів каналів для транзисторів вихідного інвертора мікросхем КМОН серії 74АС.

42. При приєднанні світлодіода до стоку транзистора був вибраний баластний резистор 300 Ом. При увімкненому стані падіння напруги на стоці транзистора складало 0,1 В. Визначити, який струм протікає через світодіод і яка потужність виділяється на баластному резисторі.

212