Современная электроника №8/2020

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 69 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2020 Верификация функциональной группы выхода микросхемы Верификации функциональной груп- пы выхода подлежат два типа характе- ристик: 1. зависимостивыходногонапряжения для разомкнутойцепивыхода прило- гическом «0» илогической «1» на выхо- де длянапряженияпитания 5, 10и15В; 2. зависимостивыходного тока от напря- жения для замкнутой цепи при логи- ческом «0» илогической «1» на выходе для напряжения питания 5, 10 и 15 В. Для проверки первого пункта вос- пользуемся схемой включения, кото- рая приведена на рисунке 13. В дан- ном случае удобно использовать расчёт переходного процесса для просмо- тра и отображения характеристики выходного напряжения, максималь- ное напряжение источников G1, G2 и G3 должно соответствовать источнику G5. Вычисленная характеристика пере- ходного процесса выходного напряже- ния выхода Q0 для напряжения пита- ния 5 В приведена на рисунке 14 (для напряжения питания 10 и 15 В форма графиков похожа). Результаты измерений для указанных характеристик для напряжения пита- ния 5, 10 и 15 В соответственно мож- но свести в таблицу 9. Для проверки второго пункта немно- го модифицируем схему включе- ния, добавив источник переменного напряжения к выходу Q0 микросхе- мы (см. рис. 15). В данном случае для верификации удобно использовать рас- чёт переходного процесса. Выходные характеристики выхода микросхемы для напряжения питания 5 В представ- лены на рисунке 16 (для напряжения питания 10 и 15 В графики различа- ются только значениями параметров). С использованием средств измерения Sim Data для анализа результатов рас- чётов имитатора электрических цепей Altium Designer получены результаты для условий, приведённых в таблице 4 [5]. Результаты измерений удобно пред- ставить в таблице 10. Если сравнить таблицы 4 [5] и 10, то можно увидеть, что достигнутые значе- ния предельных выходных напряжений близки к границам, указанным в специ- фикации микросхемы, но различают- ся по знаку. Причина различия в том, что источник напряжения G6, исполь- зуемый в схеме включения в качестве датчика тока, показывает положитель- ный ток при его втекании через контакт положительной полярности и, наобо- Таблица 8. Моделированная характеристика функциональной группы входа Напряжение питания микросхемы, В Напряжение логического «0», В Напряжение логической «1», В 5 1,5 3,5 10 3 7 15 4 11 Таблица 9. Предельные расчётные значения выходного напряжения Напряжение питания, В Напряжение логического «0», В Напряжение логической «1», В 5 55,55 × 10–6 5 10 49,47 × 10–6 10 15 47,80 × 10–6 15 Рис. 13. Схема включения для испытания модели вентиля микросхемы MC14520B Рис. 15. Схема включения модели вентиля микросхемы для проверки выходного тока Рис. 14. Переходной процесс напряжения на выходе Q0 для U пит =5 В