Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Рекомендации по выполнению лаб. работы №4.

0. - Заземлить макет при помощи оранжевого жгута.

- Перед подключением питания выставить необходимое напряжение на источнике питания (+5 В) контролируя его вольтметром (предварительно переключив его в режим измерения постоянного сигнала). Подать питание на макет. Исследования ЛЭ проводить в режиме инвертора (оба входа ЛЭ объединены).

1. – Объединить два эмиттера многоэмиттерного транзистора (VT1) и подать на них сигнал с переменного резистора (верхний левый угол макета).

- Подключить вольтметр к выходу элемента (коллектор VT4), покрутить переменник из одного крайнего положения в другое, убедиться в работоспособности схемы (выходные напряжения логических “0” и”1” должны укладываться в табличные значения таб. 4.2).

- Выставить на входе “1” снять потенциальную карту элемента ТТЛ (потенциалы U_Б, U_К, U_Э всех транзисторов), занести в таблицу, нумерация потенциалов должна совпадать с нумерацией в подготовке к работе. Показать преподавателю.

- Выставить на входе “0”, повторить предыдущие измерения. Показать преподавателю.

2. - ЛЭ расположены в три столбца, по два элемента одной серии в каждом в следующей последовательности155, 555, 564 серии соответственно слева на право. Перед снятием передаточной характеристики, подать питание на ЛЭ соответствующей серии с шины питания перемычкой к контакту расположенному сверху верхнего ЛЭ, убедиться в работоспособности ЛЭ.

- Объединить входы ЛЭ1 (серия 155), подать на них сигнал с переменника. Подключить вольтметр к выходу элемента, покрутить переменник из одного крайнего положения в другое убедиться в работоспособности ЛЭ (выходные напряжения логических “0” и”1” должны укладываться в табличные значения, таб. 4.2).

- Для снятия передаточной характеристики, выставить на выходе ЛЭ напряжение “1”(переменник в одном из крайних положений), записать в таблицу значения U_ВЫХ и U_ВХ (три значащие цифры). Затем, вернув вольтметр на выход ЛЭ, плавно крутить переменник, отслеживая изменение U_ВЫХ, когда оно упадёт на ~0,5 В, измерить U_ВХ (не прерывая контакта сигнала с переменника и входов), занести оба измерения в таблицу. Вернуть вольтметр на выход ЛЭ, повторить предыдущие действия. Снять зависимость U_ВХ от U_ВЫХ с шагом по выходу ~0,5 В до величины U_ВЫХ=0,1В, довернуть переменник до конца, U_ВХ при этом должно быть около 4 В, снять U_ВХ и U_ВЫХ при этом. Показать преподавателю.

- Повторить измерения передаточных характеристик для серий 555 (Показать преподавателю) и 564 (Показать преподавателю).

3. - Перед снятием нагрузочной способности, подать питание на ЛЭ серий 555 и 564 (2,3 столбец) с шины питания. Снять зависимость U⁰_ВЫХ и U¹_ВЫХ ЛЭ серии 564 от количества (n=0,1,2) подключенных к его выходу ЛЭ серии 555.

- На работоспособный ЛЭ серии 564 подать на оба входа «1», вольтметр подключить к выходу ЛЭ (при выполнении задания вольтметр всегда находится на выходе ЛЭ серии 564). Занести измеренную величину U⁰_ВЫХ(три значащие цифры) при n=0 в таблицу.

- Подключить, к выходу ЛЭ(564), один ЛЭ(555) в режиме инвертора (оба входа ЛЭ(555) объединены). Занести измеренную величину U⁰_ВЫХ при n=1 в таблицу.

- Подключить, к выходу ЛЭ(564), второй (не отключая первого) ЛЭ(555) в режиме инвертора. Занести измеренную величину U⁰_ВЫХ при n=2 в таблицу. Показать преподавателю.

- Повторить все измерения для «0» на входе и U¹_ВЫХ на выходе ЛЭ серии 564 (отслеживать изменения третьего, четвертого знака после запятой на вольтметре). Показать преподавателю.

- Если измерения для U¹_ВЫХ не получаются, можно снять зависимость U¹_ВЫХ(n) для ЛЭ серии 564 нагруженного серией 155, чтобы убедиться в наличии эффекта снижения U¹_ВЫХ с увеличением n.

4. –Мультивибратор (МВ) расположен в левом нижнем углу, питание на него подано внутри макета. Для сборки МВ достаточно соединить выход ЛЭ8 (контакт подведен слева от емкостей) с любой емкостью.

- На выход МВ (ЛЭ9) подключить первый канал осциллографа. Получить осциллограмму импульсов (форма может отличаться от прямоугольной). Снять период (Т) выходных импульсов для всех значений С, растянув его предварительно более чем на половину ширины экрана осциллографа (количество клеток, цена деления, множитель растяжки). Результатызанести в таблицу. Показать преподавателю.

5. –Подать питание на выбранную серию ЛЭ.

- При изучении RS-триггера сигналы на входы подавать строго в последовательности приведённой в таблице, вольтметром измерять Q и Q_ИНВ, столбец Q_n₊₁заполняется дома. Сигнал «1» брать с шины питания, «0» с переменного резистора предварительно установив его в «0» (в процессе исследования переменник не крутить), для получения двух «1», контакт с входа, где установлен «0», аккуратно вынуть из переменника и подключить ко входу, где установлена «1». Аналогично действовать для получения двух «0» на входах. Показать преподавателю.

R_ИНВ	S_ИНВ	Q	Q_ИНВ	Q_n+1

6.1. – Для снятия временных параметров ЛЭ (t⁰¹_З. и t¹⁰_З.), подключить ко входам исправных ЛЭ (в режиме инвертора) МВ (серии 155 и 555 С=1нФ, серия 564 С=10 нФ) и первый канал осциллографа, к выходу ЛЭ второй канал осциллографа. Подать питание на ЛЭ.

- Настроить осциллограф. Для этого выставить чувствительность по напряжению 1В/кл, откалибровать и установить нулевые линии обоих каналов на U_ПОР (определяется при снятии передаточных характеристик в п.2, это напряжение при котором U_ВХ=U_ВЫХ) ниже центральной линии экрана, переключить осциллограф в смешанный режим работы, тогда центральная линия будет совпадать с U_ПОР.

- Регулируя чувствительность по времени и используя растяжку (для серий 155 и 555) получить осциллограммы похожие на рис. 4.5, если на нем совместить графики U_ВХ и U_ВЫХ. Измерить t⁰¹_З. и t¹⁰_З., как время между моментом пересечения входным сигналом порогового напряжения(совпадает с центральной линией осциллографа) и моментом пересечения выходным сигналом порогового напряжения, для переключения из «0» в «1» и из «1» в «0» соответственно. Записать измерения, как количество клеток, цена деления (с/кл), множитель растяжки. Показать преподавателю (после каждой серии).

- Если качество получаемых осциллограмм не позволяет померить как t⁰¹_З. так и t¹⁰_З, к выходу верхнего ЛЭ подключить входы нижнего ЛЭ (в режиме инвертора) той же серии, а осциллограф перенести на выход нижнего ЛЭ. Измерить 2t_З.СР, как время между моментом пересечения входным сигналом порогового напряжения(совпадает с центральной линией осциллографа) и моментом пересечения выходным сигналом порогового напряжения. Показать преподавателю.

6.2. –Измерение зависимости потребляемой мощности ЛЭ от частоты переключения проводить на исправном ЛЭ серии 564 (3 ряд). Для этого питание на ЛЭ подавать не на прямую из шины питания, а через резистор подключенный параллельно ёмкости (в центре макета, рядом с клеммой питания).

- На входы ЛЭ подать сигнал с МВ, вольтметр поместить в точку соединения верхнего контакта ЛЭ и резистора. Измерить напряжение в этой точке для различных С, измерить Е_ПИТ. Показать преподавателю.

7. Оформить отчет: - расчеты оформляются с написанием формул расчета, подстановкой значений в формулы, результатом с единицей измерения, располагать расчеты желательно рядом с измерениями, при наличии места, или на соседней странице, на одном развороте с измерениями;

- сравнить измеренные потенциальные карты с расчетными, рассчитать отклонения в %;

- построить графики передаточных характеристик, показать на них определение U_ПОР;

- определить максимальную нагрузочную способность N₀и N₁, для этого построить графики зависимости U⁰_ВЫХ и U¹_ВЫХот n (три точки), масштаб подобрать так чтобы была возможность аппроксимировать ихдовеличинU⁰_ВХ.МАХ и U¹_ВХ.МИН, соответственно (таб.4.2). Провести горизонтальные линии от уровней U⁰_ВХ.МАХ и U¹_ВХ.МИН до пересечения с графиками, провести из точки пересечения вертикальную линию до оси n, ближайшая точка целого (слева от пересечения оси n) будет N₀и N₁,соответственно, точное значение N₁ можно определять алгебраически или геометрически (подобные треугольники на графике из измеренных величин и определяемых), т.к. определение по графику затрудненно из-за мелкого масштаба;

- рассчитать частоты МВ и их отклонение от расчетных в %;

- заполнить столбец Q_n₊₁для RS-триггера;

- рассчитать t_З.СР для всех серий ЛЭ и их отклонение от теоретических (таб.4.2) в %;

- рассчитать Р_ПОТР ЛЭ серии 564 для различных частот МВ, построить график зависимости Р_ПОТР от частоты переключения (десятичный логарифм), нарисовать схему измерения;

- написать заключение (подробное), в котором проанализировать: а) помехозащищённость различных серий ЛЭ по передаточной характеристике, б) из N₀и N₁ выбрать одно, которое будет использоваться при проектировании схем, и обосновать, в) объяснить различия в таблицах истинности для изученного RS-триггера и приведенного в таб.4.3, г) проанализировать быстродействие различных серий ЛЭ, д) указать к чему стремиться Р_ПОТР ЛЭ (564 серии) при частоте переключения стремящейся к нулю сравнить с теорией, е) указать причины отклонения измеренных величин от расчетных или теоретических значений, особо большие отклонения объяснить отдельно.