Исследование логических элементов

а) С помощью постоянных уровней “1” и “0” создайте на входах логических элементов все их возможные комбинации. Составьте таблицу состояний (истинности) логических элементов – Y = f(X1,X2,X3...).

б) С помощью осциллографа или мультиметра определите уровни напряжений логических “1” и “0” на выходе логических элементов.

в) Соедините последовательно все четыре элемента “И-НЕ” микросхемы 155ЛА3. Подайте на вход соединенных последовательно элементов импульсы с задающего генератора частотой 1 МГц. Сравнивая между собой положение входного импульса и импульса на выходе последнего элемента, определите задержку распространения импульса. Определите задержку, вносимую одним элементом. Задержка определяется на уровне 0.5 от амплитуды импульса. При проведении опыта необходимо использовать двухканальный осциллограф.

г) Подайте на вход формирователя F импульсы частотой 0.5 МГц. Выход формирователя подключите к тактовому входу С триггера 155ТВ1. С помощью постоянных уровней “1” и “0” создайте возможные состояния вначале на входах триггера R и S, а затем – J и K. После подачи тактового импульса с формирователя (при нажатии кнопки) с помощью осциллографа определите состояние выхода триггера для каждой комбинации. Составьте таблицу состояний (переключений) RS-триггера и JK-триггера.

д) Собрать схему синхронизируемого D-триггера, используя логические элементы. Подключить формирователь импульсов F к тактовому входу триггера. Подавая на вход D уровни 1 и 0, проверить все возможные состояния триггера. Составить таблицу состояний (переключений).

е) Собрать схему Т-триггера. Составить таблицу состояний.

Исследование счетчиков импульсов

а) Соберите схему формирователя одиночных импульсов F. Подключите выход формирователя F к Т-входу (счет) счетчика импульсов. Установите последовательный вид переноса.

Сбросьте счетчик в нулевое состояние. Подавая одиночные импульсы на счетный вход счетчика заполните счетчик до 4-го разряда включительно (код 1111). Составьте таблицу состояний (переключений) счетчика для всех тактов.

б) Соедините выход 5-го разряда счетчика с R-входом (сброс) счетчика. Подайте на V-вход счетчика логическую 1, а на счетный вход триггера импульсы частотой 1 МГц с генератора импульсов.

С помощью осциллографа снимите осциллограммы с выхода 1, 2, 3 и 4 разрядов счетчика. Зарисуйте совмещенные осциллограммы.

Подайте на V-вход счетчика логический 0. Подключите осциллограф к одному из выходов счетчика и объясните полученный результат.

в) Соберите счетчик импульсов с заданным коэффициентом пересчета. Коэффициент пересчета определяется как сумма номера Вашей бригады и цифры

г) При построении счетчика используйте дополнительные логические элементы.

Исследование регистров и дешифраторов

а) Исследование регистра хранения на D-триггерах.

С помощью кнопочного регистра запишите в регистр хранения двоичный код, соответствующий заданному десятичному числу. Десятичное число определите путем прибавления к номеру Вашей бригады числа 7. Состояние выходов регистра определяется по светодиодному индикатору.

б) Исследование регистра сдвига.

Подключите формирователь F к входу регистра “Сдвиг”. Подавая на информационный вход регистра уровни 1 и 0, последовательно запишите в регистр двоичный код заданного десятичного числа. Результат покажите преподавателю.

в) Исследование кольцевого регистра.

Соедините последний разряд регистра с информационным входом. Запишите в регистр последовательно через один такт три единицы подряд или перенесите соответствующий код параллельно (код 10101000). Путем подачи импульсов с формирователя F добейтесь перемещения информации по кольцу – циркуляции трех единиц.

Подайте на вход сдвига импульсы частотой 1 МГц от генератора импульсов. Подключите осциллограф к одному из выходов регистра и зарисуйте осциллограмму выходного напряжения.

г) Исследование дешифратора.

Сбросьте счетчик в нулевое состояние. Подавая одиночные импульсы на счетный вход счетчика заполните счетчик до 4-го разряда включительно (код 1111). Составьте таблицу состояний выходов дешифратора для всех тактов.

 

Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать;

 а) наименование и цель работы;

б) схемы принципиальные счетчиков импульсов, регистров и дешифраторов для выполненных экспериментов;

в) результаты экспериментальных исследований и проведенных по ним расчетов, помещенные в соответствующие таблицы;

г) полученные таблицы состояний для каждой исследуемой схемы и элемента

д) выводы

 

9.8 Контрольные вопросы

1. Что такое логические операции, и какими элементами они реализуются?	[1] c. 139
2. Составьте таблицы истинности базовых элементов микросхемотехники И-НЕ и ИЛИ-НЕ.	[1] c. 139
3. Назовите основные параметры микросхем ТТЛ-логики.	[1] c. 140
4. Назовите основные параметры микросхем КМОП-логики.	[1] c. 141
5. Приведите схему, таблицу истинности и временные диаграммы работы асинхронного и синхронного RS-триггеров.	[1] c. 146-149
6. Что называется счетчиком импульсов	[1] c. 150
7. Что называется регистром?	[1] c. 152
8. Приведите схему и временные диаграммы работы сдвигающего регистра	[1] c. 153
9. Что называется дешифратором?	[1] c. 154
10. Приведите схему и таблицу истинности дешифратора "1 из 10".	[1] c. 154-155

 

10 Лабораторная работа №10. ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ (2 часа)

 

10.1 Цель работы: занятия направлены на формирование компетенций

 

ОПК-2 «Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, аналитические методы в профессиональной деятельности» в части знания устройства и принципа работы силовых преобразователей электроэнергии (З-2.5), умения производить расчет и выбор элементов электронных устройств (У-2.1), понимать и анализировать принципиальные электрические схемы с электронными элементами (У-2.2), владения навыками эксплуатации электронных устройств (В-2.2);

ПК-10. «Способен осуществлять наблюдение за эксплуатацией электрических и электронных систем, а также систем управления» в части знания принципа работы судовых электронных устройств (З-3.1)

Результаты обучения по дисциплине должны обеспечить достижение обучающимися требуемой в соответствии с Таблицей A-III/6 Кодекса ПДНВ компетентности в сфере: Наблюдение за эксплуатацией электрических и электронных систем, а также систем управления (Основы электроники и силовой электроники).

Задачи работы:

Ознакомление с применением выпрямительных диодов в неуправляемых выпрямителях.

 

Задание и методические указания

Методические материалы:

1. Голиков С.П. Судовая электроника и силовая преобразовательная техника: учебное пособие для курсантов специальности 26.05.07 Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики и направления подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / С.П. Голиков, Н.П. Сметюх – Керчь: ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2016. – 302 с.

 

Предварительное домашнее задание:

а) изучить темы курса «Транзисторы», «Усилительные каскады» и содержание данной работы, быть готовым ответить на все контрольные вопросы;

б) пользуясь принципиальной схемой, приведенной в руководстве начертить схемы соединений для проведения экспериментов, перечисленных в лабораторной работе.

 

Учебное оборудование

Для выполнения лабораторной работы используется стенд «Полупроводниковые приборы», осциллограф