Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська Політехніка”
Кафедра електронних
обчислювальних машин
Звіт
про виконання практичної роботи № 4
з курсу „Комп’ютерна електроніка”
Тема:
Реалізація логічних функцій на основі компліментарних МОН-транзисторів
Львів – 2003
Мета: Реалізувати задану відповідно до власного варіанту логічну функцію на основі компліментарних МОН-транзисторів та дослідити особливості її реалізації.
Теоретичний вступ
В процесі функціонування nМОН логічних схем, можливе протікання через логічні елементи наскрізних струмів від джерела живлення до загального проводу. З метою зменшення потужності, що споживається, бажано ліквідувати наскрізні стуми. Для цього потрібно, щоб навантажувальний транзистор Т1 відкривався та закривався у протифазі з функціональним транзистором Т2. Одним із способів усунення наскрізних струмів полягає у використанні компліментарних (взаємодоповнюючих) МОН-транзисторів двох типів провідності. МОН-транзистор n-типу відкривається, якщо до його заслону прикладений високий потенціал, а для того щоб відкрився МОН-транзистор p-типу, до його заслону потрібно прикласти низький потенціал.
На рис. 1 приведені комбінаційні схеми, що виконані на компліментарних польових транзисторах та реалізують логічні функції заперечення, множення та додавання.
Рис. 1. Реалізація логічних функцій на основі компліментарних МОН-транзисторів: а) схема НІ; б) схема 2І–НІ; в) схема 2АБО–НІ.
Виконання роботи
Згідно з таблицею 1 записуємо логічну функцію у вигляді диз’юнктивної нормальної форми.
Таблиця 1
№ варіанта
Одиничні набори (x4, x3, x2, x1)
Опір допоміжних резисторів R
5 (21)
4, 5, 6, A, E
1,5 кОм
Повна диз’юнктивна форма заданої функції:
(1)
Мінімізована диз’юнктивна форма заданої функції:
(2)
Перетворимо аналітичний вираз функції (2) у вираз, який забезпечує мінімальні апаратні витрати при її реалізації на транзисторах:
(3)
Реалізація функції на основі компліментарних МОН-транзисторів зображена на рис. 2.
Рис. 2. Реалізація логічної функції на основі компліментарних МОН-транзисторів.
Таблиця істиності та логічні рівні вихідного сигналу логічної схеми, що реалізована на ідеальних елементах (рис. 2) та біполярних транзисторах (рис. 3), приведені в табл. 2.
Таблиця 2
№
X1
X2
X3
X4
F(X1,X2,X3,X4)
Вихідна напруга
1
0
0
0
0
0
71,0 нВ
2
0
0
0
1
0
69,3 нВ
3
0
0
1
0
0
70,8 нВ
4
0
0
1
1
0
77,9 нВ
5
0
1
0
0
1
5,0 В
6
0
1
0
1
1
5,0 В
7
0
1
1
0
1
5,0 В
8
0
1
1
1
0
142,2 нВ
9
1
0
0
0
0
69,5 нВ
10
1
0
0
1
0
69,9 нВ
11
1
0
1
0
1
5,0 В
12
1
0
1
1
0
147,8 нВ
13
1
1
0
0
0
69,4 нВ
14
1
1
0
1
0
69,6 нВ
15
1
1
1
0
1
5,0 В
16
1
1
1
1
0
489,5 нВ
Висновок: Виконуючи цю роботу, я навчився реалізовувати логічні функції на основі компліментарних МОН-транзисторів та досліджувати особливості схеми за допомогою симулятора цифрових і аналогових схем Electronics WorkBench.
