4.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ СХЕМ

Характеристики представляют собой одно или многомерные зависимости величин, определяющих состояние или режим работы электронных схем, от других величин, рассматриваемых как независимые. Их можно представить в аналитической, графической или табличной форме. Так же, как параметры, характеристики делятся на стаигческие и динамические в зависимости от вида входных воздействий и откликов схемы. Статические характеристики не являются функцией частоты или времени и не связаны с динамическими параметрами. Характеристики электронных приборов получают путем непосредственных измерений (с последующей статистической обработкой) в допустимых точках либо с помощью моделирования схемы на компонентном уровне, если математические модели компонентов известны.

Среди статических характеристик наиболее часто используются вольт-амперные характеристики (ВАХ), определяющие связь между токами и напряжениями на выводах электронной схемы в заданных внешних условиях.

Реже в цифровой схемотехнике используются зависимости сопротивлений (проводимостей) по некоторому входу (выходу) и коэффициентов передачи от токов и напряжений на других выводах.

Основные статические характеристики следующие.

Входная ВАХ элемента — зависимость тока (напряжения входа от напряжения (тока ) на этом же входе, а также от напряжений (токов) на остальных выводах при заданных величинах внешних воздействий. Выходная ВАХ — зависимость тока (напряжения напряжения (тока ) на выходе, а также от напряжений (токов) на остальных выводах при заданных величинах внешних воздействий. Графически выходные ВАХ представляются семейством одномерных характеристик.

Производными от выходных ВАХ являются передаточные характеристики — зависимость выходного напряжения (тока от входного напряжения (тока ) при фиксированных напряжениях (токах) на остальных выводах.

Важными статическими характеристиками цифровых элементов являются зависимости токопотребления (энергопотребления) по каждому из I выводов, подключаемых к источникам питания.

Динамические характеристики цифровых элементов бывают двух типов и представляют собой зависимость динамических параметров элементов от электрических режимов и внешних факторов, а также зависимость некоторых статических параметров от рабочей частоты или временного интервала. К первому типу динамических характеристик относятся: зависимость длительности задержки распространения сигнала от параметров нагрузки (емкость , индуктивность , сопротивление нагрузки коэффициент разветвления по выходу ), зависимость длительности задержки от температуры и других внешних факторов; зависимость длительности фронта на выходе элемента от параметров входного сигнала. Ко второму типу характеристик относятся, например: зависимость мощности потребления от частоты переключения элемента; зависимость допустимой амплитуды импульсной помехи от ее длительности.