1.8.1 Построение первым способом

Для построения СПХ первым способом необходимо следующее оборудование:

- два цифровых вольтметра с входным сопротивлением не менее 1 мОм и пределом измерений от 0 до 15 В с точностью измерений не хуже 5 %;

- лабораторный стенд со встроенным источником стабильного напряжения на +5 В с коэффициентом нестабильности не более 5 % и двухступенчатым потенциометром с температурной нестабильностью не более 5 %.

Соберите схему эксперимента согласно рисунку 1.8. Вставьте сначала в сокет стенда микросхему, содержащую логический элемент (инвертор).

Рисунок 1.8 - Схема для измерения статической передаточной характеристики

Включите стенд. Для снятия прямой СПХ на вход микросхемы, с помощью потенциометров подавайте с малым приращением (примерно шагами 0,025-0,05 В) входное напряжение в диапазоне значений от 3 В до 1,2 В (диапазон напряжений, соответствующий порогу срабатывания логического элемента). Вольтметрами контролируйте входное и выходное напряжения при каждом изменении входного напряжения. Значения этих напряжений фиксируйте в таблице, а затем нарисуйте график СПХ, т.е. зависимость выходного напряжения как функции входного . Измерьте обратную СПХ, изменяя входное напряжение от 1,28 до 3 В.

Используя СПХ, найдите входные и выходные логические уровни «0» и «1», порог срабатывания и коэффициент усиления инвертора в точках перегибов СПХ и в точке порога срабатывания. Зафиксируйте результаты:

а) порог срабатывания (Vп) логического элемента, который определяется как точка пересечения прямой и обратной СПХ;

б) статический коэффициент усиления, который определяется как производная dV/dU в области порога срабатывания элемента, где V - выходное напряжение, а U - входное напряжение логического элемента.