Методическое пособие по электронике 30.05.2017 (1210981), страница 7
Текст из файла (страница 7)
2.3Отключить резистор 3кОм и подклюить колебательный контур перемычкой J1.Построить график зависимости Uвых=F(fвх).Изменять диапазон частоты входного сигнала от 10 Гц до 10кГц (6-8 значений). Результаты сравнить с расчетными, подсчитанными по формуле:
(14.4)
Рис. 14.4 Электрическая схема инвертирующего усилителя
3. Исследование суммирующего усилителя.
3.1) Собрать схему, изображенную на рисунке 14.5. Замерить входные напряжения вольтметром. Произвести суммирование. Результаты сравнить с расчётными.
3.2) Подается сигнал с генератора синусоидальных сигналов путем переключения перемычки J1, амплитуда сигнала равна 200мВ а частота 2 кГц.
3.3) Зарисовать временную диаграмму исходной синусоиды и результата суммирования с постоянной составляющей.
Рис. 14.5. Электрическая схема суммирующего усилителя
Собрать схему, изображенную на рисунке 21.1. Частоту генератора прямоугольных импульсов установить 1,5к Гц. Зарисовать осциллограмму входного и выходного сигнала.
Рис. 14.6. Электрическая схема интегратора
4. Исследование интегратора.
1)Подключить на вход интегратора синусоидальный сигнал(перемычка J1) амплитудой 200мВ. Зарисовать форму входного и выходного напряжения интегратора. Измерить амплитуды.
2) Повторить пункт 4.2, изменяя частоту входного сигнала от 100 Гц до 10кГц (6-8 значений) фиксировать амплитуду выходного напряжения. По результатам построить график Uвых=F(fвх).
Отчет по работе должен содержать:
-
Цель работы.
-
Принципиальную схему лабораторной работы.
-
Краткие выводы по результатам расчета и эксперимента.
После выполнения лабораторной работы выключить стенд. Все ручки-регуляторы установить в крайнее левое положение. Электронные компоненты и провода сложить в специальную коробку и сдать преподавателю.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 15
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Цель работы: изучить принцип работы логических элементов, научиться составлять и реализовывать заданные логические функции
Краткая теория
Логические (цифровые) схемы составляют основу устройств цифровой (дискретной) обработки информации – вычислительных машин, цифровых измерительных приборов и устройств автоматики.
Введем основные понятия алгебры логики.
Логическая переменная – это переменная, которая может принимать только два значения, которые обычно называются логическим нулем (0) и логической единицей (1).
Логическая функция – логическая (зависимая) переменная, значение которой является функцией одной или нескольких логических (независимых) переменных. Существуют три основных логических функции:
1) логическое отрицание или инверсия 
;
2) логическое умножение или конъюнкция 
;
3) логическое сложение или дизъюнкция 
.
Таблица истинности – таблица, в которой заданы значения логической функции для всех возможных значений независимых переменных
Уровень выходного напряжения логического элемента определяется уровнями напряжений на входах и характером логической функции.
Для реализации одной и той же логической функции существует большое число различных электронных схем. Поэтому с целью упрощения документации введены символы, обозначающие лишь логические функции И (рис.15.1, а), ИЛИ (рис. 15.1,б), И-НЕ (рис. 15.1, в), ИЛИ-НЕ (рис.15.1, г), НЕ (рис. 15.1, д) и не раскрывающие внутреннее строение схемы.
Рис. 15.1. Логические функции
Электронные схемы, реализующие основные логические функции выполняются в интегральном исполнении (например, микросхема К155ЛА3 ) и отличаются по потребляемой мощности, напряжению питания, значениям высокого и низкого уровня выходного напряжения, времени задержки распространения сигнала (быстродействию) и нагрузочной способности (коэффициент разветвления по выходу): резистивно-транзисторная логика (РТЛ); диодно-транзисторная логика (ДТЛ); транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ); транзисторно-транзисторная логика Шоттки (ТТЛШ); эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ); комплементарная МОП-логика (КМОП) (с использованием полевых транзисторов с изолированным затвором).
а б в
Рис.15.2. Внешний вид и структурная схема микросхемы К155ЛА3
Наиболее распространенные логики ТТЛ и КМОП. Каждая разновидностей логических схем позволяет наиболее просто реализовать одну из основных логических функций. Так, для РТЛ-логики это ИЛИ-НЕ, ДТЛ-логики – И-НЕ, ТТЛ-логики – И-НЕ, ЭСЛ-логики – ИЛИ-НЕ, КМОП-логики – ИЛИ-НЕ. Используя любой из этих базовых элементов (И-НЕ или ИЛИ-НЕ) можно получить остальные основные логические элементы, а, следовательно, и любую логическую функцию. Микросхемы серии КМОП отличаются быстродействием и низкой потребляемой мощностью а диапазон напряжения от 3В до 15В.
Порядок выполнения
Перед сборкой схемы, убедиться в том, что все ручки регуляторов находятся в крайнем левом положении. После сборки схемы стенд не включать без проверки преподавателя!
1)Исследование инвертора “НЕ”
Микросхемы К155ЛН1 и К155ЛН2 функционально идентичны, но К155ЛН2 с открытым коллектором и именно её удобнее исследовать.
Собираем схему, приведенную на рисунке 15.3.
Рис.15.3. Схема исследуемого инвертора
Подавая сигналы “0” и ”1” убедиться, что на выходе элемента сигнал инвертируется.
1)Собрать схему испытания логического элемента 2И-НЕ(рис15.4) – базового элемента 155-й серии цифровых микросхем. В нашем случае это К155ЛА8 с открытым коллектором.
Рисунок 15.4. Схема исследования элемента 2И-НЕ
Подавая различные комбинации сигналов на вход заполнить таблицу 15.1.
Таблица 15.1
Результаты измерений
| Вход 1 | Вход 2 | Выход |
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
Отчет по работе должен содержать:
-
Цель работы.
-
Экспериментальные схемы лабораторной работы.
-
Краткие выводы по результатам эксперимента.
После выполнения лабораторной работы выключить стенд. Все ручки-регуляторы установить в крайнее левое положение. Электронные компоненты и провода сложить в специальную коробку и сдать преподавателю.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 16
ИССЛЕДОВАНИЕ RS ТРИГГЕРА
Цель работы: изучить структуру, алгоритм работы и получить функцию перехода RS -триггера. Выполнить исследование работы четырехразрядного двоичного суммирующего счетчика.
Краткая теория
Триггерами (англ. trigger) называются импульсные устройства с двумя устойчивыми состояниями, которые соответствуют различным значениям напряжений на информационных выходах.
В то время как в комбинационных схемах состояние выхода Y в любой момент времени определяется только текущим состоянием входных сигналов Xi, у последовательностных схем состояние выхода Y определяется также и их внутренним состоянием Q за счет наличия обратных связей, Y = f (Xi, Q).
Триггер имеет два устойчивых состояния, Q = 1 – «взведен», Q = 0 – «сброшен». В каком из состояний окажется триггер в некоторый момент времени, зависит от сигналов на входах триггера и его предыдущего состояния, поэтому он является элементарной ячейкой памяти емкостью 1 бит.
Наиболее распространенными являются RS-, D-, T- и JK-триггеры, названные так по алгоритму своей работы. Триггер может иметь установочные, информационные и управляющие входы. Установочные входы позволяют устанавливать состояние триггера независимо от состояния других входов, а управляющие – разрешают запись данных, находящихся на информационных входах.
Простейшим примером схемы последовательностного типа является RS-триггер, который может находиться в двух устойчивых состояниях.
На основе D-триггера можно построить счетный T-триггер (рис. 16.1, б). Счетный режим реализуется при помощи обратной связи, которая соединяет выход 
со входом D. При этом всегда выполняется неравенство сигнала на входе D и выходе Q: когда Q = 1, D = 0. Таким образом, при каждом положительном перепаде уровня сигнала на счетном входе C, в соответствии с принципом действия D-триггера, состояние выхода будет изменяться на противоположное. На каждые два входных тактовых импульса T-триггер формирует один период выходного сигнала Q и производит деление частоты входных импульсов на два.
Счетчик – цифровое устройство для подсчета числа входных импульсов, реализуемое на нескольких триггерах. Счетчики подразделяются на суммирующие и вычитающие, асинхронные и синхронные, двоичные и десятичные.
Порядок выполнения
Перед сборкой схемы, убедиться в том, что все ручки регуляторов находятся в крайнем левом положении. После сборки схемы стенд не включать без проверки преподавателя!
1)Исследование RS- триггера.
Собрать схему RS- триггера рисунок 16.2 испытания на логических элементах И-НЕ 155-й серии цифровых микросхем К155ЛА8.
Рис.16.2. Схема RS- триггера
2)Подавая на вход возможные комбинации сигналов заполнить таблицу 16.1.В ходе выполнения работы проверить наличие запрещенной комбинации
Таблица 16.1
Таблица истинности
| R | S | Q | Q(t+1) |
|
| 0 | 0 | 0 | ||
| 0 | 0 | 1 | ||
| 0 | 1 | 0 | ||
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 0 | 0 | ||
| 1 | 0 | 1 | ||
| 1 | 1 | 0 | ||
| 1 | 1 | 1 |
Отчет по работе должен содержать:
-
Цель работы.
-
Экспериментальные схемы лабораторной работы.
-
Краткие выводы по результатам эксперимента.
После выполнения лабораторной работы выключить стенд. Все ручки-регуляторы установить в крайнее левое положение. Электронные компоненты и провода сложить в специальную коробку и сдать преподавателю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
