При снятии характеристики обратите внимание также на показания вольтметров, измеряющих напряжение на входе стабилизатора и на стабилитроне, объясните результаты.
8.2.Постройте график внешней характеристики стабилизированного выпрямителя.
8.3.Изменяя положение ползунка потенциометра R определите, как это влияет на выходное напряжение стабилизатора. Объясните происходящее.
9. Содержание отчета.
9.1.Таблицы результатов измерений п. 4.
9.2.Осциллограммы п. 3.1. и п. 3.4.
9.3.Графики внешних характеристик Uн=f(Iн) п.3.2 и 3.5.
9.4.Таблицы результатов измерений п. 6.
9.5.Осциллограммы и графики п. 5.1.
9.6.Таблицы результатов измерений п. 7.1.
9.7.Осциллограммы и графики п. 7.2.
9.8.Таблицы результатов измерений п. 8.1.
9.9.Графики п. 8.2.
9.10 Объяснение результатов п.7.0 , 7.3 и 8.3.
Примечание: все графики построить в одной и той же системе координат.
Лабораторная работа №4
«Усилители»
Цель работы: Изучить работу операционного усилителя в инвертирующем и неинвертирующем включении, научиться определять режимы работы элементов в сложных схемах усилителей.
1 Ознакомление с работой операционного усилителя
1.1 Соберите схему инвертирующего усилителя на ОУ с К=10.Для этого используйте модель ОУ с тремя выводами из группы ANA и резисторы в
16
диапазоне 1-100 кОм. Эта модель работает без подключения напряжения питания, что упрощает схему. Ко входу подключите генератор переменного напряжения 1 В, частотой 1000 Гц и осциллограф ко входу и выходу усилителя. Установите режим однократной развертки.
1.1.1Пронаблюдайте с помощью осциллографа инверсию выходного сигнала и определите реальный коэффициент усиления усилителя.
1.1.2Постоянно увеличивая входное напряжение, определите при каком значении Uвых начинается ограничение выходного сигнала.
1.2. Соберите схему неинвертирующего усилителя с К=10 и повторите п.п.
1.1.1, 1.1.2
2. Исследование схемы многокаскадного двухканального усилителя.
2.1. Выберите схему усилителя STEREOAMP из библиотеки программы
EWB. Для программы EWB 5.0 путь: File-Open-Samples-STEREOAMP, для EWB 5.12:File - Open - Circuit - Stereoamp. В EWB 5.0 при открытии файла появляется меню Models Clash, в нем выберите Use circuits model.
2.1.1.С помощью мультиметра измерьте напряжения Uбэ и Uкэ для каждого транзистора. По результатам измерений определите, в какой области находятся рабочие точки транзисторов.
2.1.2.Определите коэффициенты усиления каналов стереоусилителя. Почему они разные? Какая причина возникновения нелинейных искажений в верхнем канале усилителя (канал А осциллографа)? В каком каскаде возникают искажения?
2 1.3. Уменьшите входное напряжение так, чтобы обе осциллограммы визуально казались неискаженными. После этого выровняйте усиление обоих каналов усилителя и измерьте коэффициент усиления.
Поскольку оба каскада теперь идентичны, то в дальнейшем исследуется только один из каскадов.
2.1.4.Получите АЧХ усилителя с помощью измерителя АЧХ-ФЧХ (BodePlotter). Определите нижнюю граничную частоту,на которой спад АЧХ составляет 6дБ. Что вызывает спад АЧХ в области нижних частот?
2.1.5.Переключите канал В осциллографа на вход усилителя. По осциллограммам сигналов определите приблизительно сдвиг фаз в градусах между выходным и входным напряжениями. Для нормальной работы осциллографа при выполнении этого пункта необходимо отключить клемму OUT измерителя АЧХ
17
2.1.6.Уточните величину сдвига фаз на частоте генератора входного сигнала с помощью измерителя ФЧХ.
2.1.7.Исследуйте влияние нагрузки, подключаемой к коллектору выходного транзистора, на величину выходного напряжения усилителя. Определите величину нагрузочного резистора, при которой выходное напряжение снижается на 20%.
Содержание отчета: Результаты измерений п.п 2.1.1-2.1.7 и ответы на все поставленные вопросы.
Лабораторная работа №5
«Исследование комбинационных логических схем»
Цель работы: научиться реализовывать любые логические функции с помощью элементарных логических схем. Ознакомиться с построением генераторов импульсов, построением формирователей импульсов на основе логических интегральных схем.
1. Реализация простых логических функций. Задание:
1.1. На |
основании |
определения |
логических |
операций НЕ |
(инверсии), И |
||||||||
(коньюнкции), ИЛИ (дизъюнкции) заполните табл.1.1. |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входные |
|
|
Значение выходных функций F |
|
|
|||||||
|
переменные |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
А |
В |
С |
|
НЕ А |
И |
|
И-НЕ |
|
ИЛИ |
|
ИЛИ-НЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18
1.2. Нарисуйте принципиальные схемы для реализации функций 
,
,
,
,
на логических элементах типа И-НЕ.
Для функции
соберите нарисованную схему и проверьте, что она выполняет логическую операцию ИЛИ для трех переменных А, В, С.
2. Минимизация сложных логических функций и их реализация.
2.1. Пример. Реализуем логическую функцию, представленную в табл. 1.2.
|
|
|
Таблица 1.2 |
|
|
|
|
|
|
А |
В |
С |
F |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
Остальным комбинациям А, В, С, не указанным в таблице, соответствует значение F=0. Табл. 1.2. соответствует логическое
выражение
.
По правилам алгебры логики проведем минимизацию функции F. Выносим
общий множитель за скобки
Используя очевидное соотношение
, можем в скобках еще раз
повторить любой из членов. Добавим член
. Тогда
,
но
, поэтому
(1).
Для реализации выражения (1) с помощью элементов И-НЕ необходимо исключить операцию дизъюнкции, выразив ее по формуле Де
Моргана:
.
Поэтому
(2)
Выражение (2) реализуется в схеме (рис.1.2.).
19
Рис.1.2
Соберите схему (рис.1.2) и проверьте, что она реализует функцию, заданную в табл.1.2.
2.2. Задание:
Из табл.1.3 выберите логическую функцию для своего варианта, составьте соответствующее логическое выражение, минимизируйте его и приведите к виду, удобному для схемной реализации.
Из типовых элементов И-НЕ соберите схему и проверьте, что она реализует логическую функцию вашего варианта.
Таблица 1.3.
3. Синтез логических схем.
3.1. Задание:
3.1.1.Синтезируйте и реализуйте схему электронного замка, открываемого
(F=1) комбинацией входных сигналов А1А2А3А4, определяющих номер вашего варианта. Например, для варианта 9 замок должен открываться комбинацией 1001.
3.1.2.Синтезируйте и реализуйте схему, моделирующую автомат для голосования на примере трех участников. Алгоритм голосования: решение принято (F=1), когда за него голосует не менее двух человек из трех.
20