TTL ve CMOS GİRİŞ- ÇIKIŞKAPI KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Posted by

AMAÇ:

  • TTL VE CMOS ENTEGRELERİ GİRİŞ ÇIKIŞ KAREKTERİSTİKLERİ,giriş-çıkış voltaj seviyelerin öğrenilmesi,TTL ve CMOS entegreleri akım farkları
  • TTL ve CMOS kapı elemanlarının elektriksel özelliklerinin incelenmesi

KULLANILAN ARAÇ VE GEREÇLER

  • Ayarlanabilir DC güç kaynağı.
  • 4011,7400 entegreler
  • Değişik boylarda iletken tel.
  • Osiloskop, Multimetre

TEORİK BİLGİ

TTL VE CMOS entegreleri giriş çıkış karekteristikleri’nin belirlenmesinde CMOS ve TTL entegrelerin giriş-çıkış lojik seviyeleri, giriş-çıkış akımları ve giriş-çıkış empedansları farklılık gösterir. En önemlisi de çalışma gerilimleri farklıdır.

Şekil 1 a) da TTL ve Şekil 1 b) de CMOS entegrelerin çalışma gerilimine göre giriş-çıkış lojik seviyeleri grafikler halinde gösterilmiştir.

Şekil 1’de görüldüğü gibi her iki entegrenin giriş – çıkış lojik seviyeleri farklıdır.

TTL VE CMOS ENTEGRELERİ GİRİŞ ÇIKIŞ KAREKTERİSTİKLERİ
 TTL VE CMOS ENTEGRELERİ KAREKTERİSTİK FARKLARI(ŞEKİL-1)

     Şekil 1 (a)TTL teknolojisi ile üretilen entegrelerin giriş-çıkış karakteristiği ve Şekil 1 (b) de CMOS teknolojisi ile üretilen entegrelerin çalışma gerilimine göre giriş-çıkış karakteristiği gösterilmektedir.

Şekil 1’de VOH ifadesi lojik kapı çıkışında Lojik 1 seviye için minimum çıkış voltajını, VOL ifadesi Lojik 0 seviye için maksimum çıkış voltajını belirtir. VIH ifadesi Lojik 1 seviye için minimum giriş voltajını, VIL ifadesi ise  Lojik 0 seviye için maksimum giriş voltajını ifade etmektedir.

Entegre Devrelerin Numaralandırma Sistemi:

         ENTEGRE DEVRELERİN NUMARALANDIRMA SİSTEMLERİ

Üretici Firma Kısaltmaları:

  1. SN : Texas Instrument, F : Fairchild,
  2. DM : National Semiconductors, TC : Toshiba,
  3. LM : Analog Device, IM : Intersil

Çalışma Sıcaklığı Aralığı:

  • 74 : 0 – 70 C Genellikle ticari uygulamalar için
  • 54 : -55 C – 125 C Genellikle askeri uygulamalar için

Lojik Ailesi: 74xx or 74Nxx: Standard TTL

  • 74Lxx : Low Power TTL
  • 74Hxx : High Speed TTL
  • 74Sxx : Schottky TTL
  • 74LSxx : Low Power Schottky TTL
  • 74ASxx : Advanced Schottky TTL
  • 74ALSxx : Advanced Low Power Schottky TTL
  • 74HCxx : High Speed CMOS
  • 74HCTxx : TTL ile uyumlu High Speed CMOS
  • 74ACxx : Advanced CMOS
  • 74ACTxx : TTL ile uyumlu Advanced CMOS
  • 74LVxx : Low-Voltage CMOS
  • 74LVCxx : Low-Voltage CMOS
  • 74LVCxx : Advanced Low-Voltage CMOS

Paketleme Tipi:

N: Plastik DIP, J:Seramik DIP

NOT: Yukarıda verilen listelerin dışında firma, çalışma sıcaklığı, lojik aile, lojik fonksiyon ve paketleme tipi mevcuttur.

 

İŞLEM BASAMAKLARI

  • Çıkış yüksüzken Vç=f(Vg) bağıntısıdır. Şekil 2’deki devreyi kurunuz. Voltmetre ile giriş (Vg) ve çıkış (Vç) işaretlerini ölçünüz.
  • Şekil 2. Çıkış yüksüzken giriş çıkış voltaj ölçüm devre şeması
  •                 TTl             CMOS
    GİRİŞ(Vg) ÇIKIŞ(Vg) GİRİŞ(Vg) ÇIKIŞ(Vg
           
           
           
           
           

2–

  • VOH– IOH karakteristiği: Kapının çıkışını lojik 1 düzeyde tutmak isteyen giriş koşulları oluşmuş iken çıkışın lojik 0 düzeyine zorlanması halinde elde edilen VOH=f(IOH) bağıntısıdır. Şekil3’deki devreyi kurunuz. Ayarlı gerilim kaynağının gerilimini, kapı çıkışındaki gerilim ve kapıdan akan akımı ölçünüz.(TTL VE CMOS ENTEGRELERİ GİRİŞ ÇIKIŞ KAREKTERİSTİKLERİ ÖĞRENİLMESİ İÇİN BU DENEYİ UYGULAYINIZ)
  • Şekil 3. VOH- IOH karakteristiğinin çıkarılmasında kullanılacak devre.
    TTL VE CMOS voltaj farkını görme deneyi

 

3-  

  • VOL– IOLkarakteristiği: Kapının çıkışını lojik 0 düzeyde tutmak isteyen giriş koşulları oluşmuş iken çıkışın lojik 1 düzeyine zorlanması halinde elde edilen VOL=f(IOL) bağıntısıdır. Şekil 4’de devreyi kurunuz. Ayarlı gerilim kaynağının gerilimini, kapı çıkışındaki gerilim ve kapıdan akan akımı ölçünüz.(TTL VE CMOS ENTEGRELERİ GİRİŞ ÇIKIŞ KAREKTERİSTİKLERİ ÖĞRENİLMESİ İÇİN BU DENEYİ UYGULAYINIZ)
  • cmos ve ttl voltaj-akım karekteristiğinde kullanılacak tablo
    .  Vg– Ig karakteristiğinin çıkarılmasında kullanılacak devre.

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5-TTL kapılarının dinamik karakteristikleri: Şekil 6’da gösterildiği gibi bir lojik kapının gecikmesinin t+pdve tpdolmak üzere iki bileşeni vardır. Kapı gecikmesini ölçmek için Şekil 7’deki ring osilatörü devresini kurunuz. İşaretin periyodunu ölçünüz. formülü ile kapı gecikmesini hesaplayınız. Burada n=1,3,5,… olup kapı sayısıda

Şekil 6. Lojik kapı giriş ve çıkışında görülen gecikmedır.

 

 

SORULAR

  • TTL ve CMOS serilerinin çalışma gerilimleri ve giriş-çıkış lojik seviyeleri hakkında bilgi veriniz.
  • TTL teknolojisinde üretilen bir lojik kapı ile CMOS teknolojisi ile üretilen bir lojik kapının birbirine bağlanmasında ne tür sakınca varmıdır varsa nelerdir?
  • Hangi teknolojide üretilen lojik kapıların gürültü bağışıklığı daha iyidir? Nedenini açıklayınız.
  • Ölçtüğünüz değerleri entegre datasheetinde belirtilen değerler ile karşılaştırınız.
Facebook Comments

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.