Принцип действия и схема исследуемой цепи
В эксперименте тестируется схема контроля четности К1533ИП5,анализирующая число логических единиц на входах микросхемы. Функциональная схема микросхемы представлена на рис. 4.1. При четном числе единиц выход четности EVEN устанавливается на уровень логической “1”. В противном случае, вывод нечетности ODD устанавливается на уровень логической “1”. В миниблоке из 9 входов микросхемы используются только 4, на остальные входы постоянно подан сигнал с уровнем логического “0”.
Рис. 4.1. Функциональная схема микросхемы К1533ИП5.
Схемы электрические соединений
Рис. 4.2. Схема электропитания блока испытания цифровых устройств
.
Рис. 4.3. Рекомендуемая схема соединений для испытания схемы контроля четности.
Входные сигналы схемы контроля четности задаются с помощью тумблеров SA2 …SA5. При четном количестве входов с уровнем сигнал “1” в уровень логической “1” устанавливается выход четности EVEN и зажигается 0 светодиод миниблока светодиодов. При нечетном количестве входов с уровнем сигнала “1” в уровень логической “1” устанавливается выход ODD и зажигается 1 светодиод миниблока светодиодов.
Перечень аппаратуры
Таблица 4.1
| Обозначение | Наименование | Тип |
| G1 | Однофазный источник питания | 218.8 |
| А1 | Блок испытания цифровых устройств (БИЦУ) | 219 |
| Набор миниблоков | 600.11.3 | |
| Набор миниблоков | 600.11 |
|
|
|
Указания по проведению эксперимента
- Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
- Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электропитания рис.4.2.
- Соберите тестируемую цепь на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1 рис 4.3.
- Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
- Включите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств А1.
- Протестируйте работу схемы, подавая различное сочетание сигналов с помощью тумблеров SA2…SA5. Заполните полученными результатами таблицу 4.2.
- Сравните полученные результаты с теоретическими, учитывая, что на все невыведенные в миниблоке входы микросхемы поданы сигналы уровня логического “0”.
Таблица 4.2.
| D3 | D2 | D1 | D0 | EVEN | ODD |
|
|
|
- По завершении работы отключите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств А1 и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
5. Исследование схемотехники логических элементов
Цель: Познакомиться с внутренним устройством элементов ТТЛ. Изучить распространение сигналов внутри этих элементов.
- Схемы электрические соединений
- Перечень аппаратуры
- Указания по проведению эксперимента
Схемы электрические соединений
Рис5.1. Схема электропитания блока испытания цифровых устройств
Рис.5.2. Рекомендуемая схема соединений при изучении схемотехники логического элемента 2И-НЕ.
Представленная модель логического элемента 2И-НЕ позволяет увидеть распространение сигнала внутри логического элемента 2И-НЕ. Задание на входы логического элемента 2И-НЕ поступает с тумблеров SA2, SA3. На гнездах X3, X4, X5 можно увидеть распространение сигнала внутри логического элемента при различных логических уровнях на входе элемента 2И-НЕ. Светодиоды 0...2 миниблока светодиодов позволяют оценить логический уровень этих сигналов, а блок мультиметров оценить напряжения в соответствующих точках схемы. Третий светодиод показывает сигнал на выходе логического элемента.
|
|
|
Рис.5.3. Рекомендуемая схема соединений при изучении схемотехники логического элемента 2И-НЕ с открытым коллектором.
Представленная модель логического элемента 2И-НЕ с биполярным транзистором с открытым коллектором на выходе позволяет увидеть распространение сигнала внутри этого логического элемента. Задание на входы логического элемента 2И-НЕ поступает с тумблеров SA2, SA3. На гнездах X3, X4, X5, X6 можно увидеть распространение сигнала внутри логического элемента при различных логических уровнях на входе элемента 2И-НЕ с открытым коллектором. Светодиоды миниблока светодиодов позволяют оценить логический уровень этих сигналов, а блок мультиметров оценить напряжения в соответствующих точках схемы. Открытый коллектор на выходе логического элемента нагружен на резистор 1 кОм из миниблока задания логических уровней сигналов. Светодиоды “Индикатора логических уровней” блока A1 показывают логический уровень сигнала на выходе элемента.
|
|
|
Рис.5.4. Рекомендуемая схема соединений при изучении схемотехники логического элемента НЕ с “третьим” состоянием на выходе.
Представленная модель логического элемента НЕ с “третьим” состоянием (“Z” состоянием) на выходе позволяет увидеть распространение сигнала внутри этого логического элемента. Задание на входы логического элемента НЕ поступает с тумблера SA2. Тумблер SA3 управляет инверсным входом разрешения E. При единичном сигнале на входе E выход элемента переходит в “третье” состояние. На гнездах X3, X4,X5 можно увидеть распространение сигнала внутри логического элемента при различных логических уровнях сигнала на входе элемента. Светодиоды миниблока светодиодов позволяют оценить логический уровень этих сигналов, а блок мультиметров оценить напряжения в соответствующих точках схемы. Резистор в 100 кОм, подключаемый к источнику питания “+5 B” или к шине “0B”, позволяет оценить, в каком состоянии находится выход логического элемента – активном или в “третьем” состоянии.
Перечень аппаратуры
Таблица 5.1
| Обозначение | Наименование | Тип |
| G1 | Однофазный источник питания | 218.8 |
| А1 | Блок испытания цифровых устройств (БИЦУ) | 219 |
| А2 | Блок мультиметров | |
| Набор миниблоков | 600.11.3 | |
| Набор миниблоков | 600.11 | |
| Набор миниблоков | 600.11.1 |
Указания по проведению эксперимента
- Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
- Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электропитания рис 5.1.
- Соберите на наборном поле БИЦУ A1 схему для исследования схемотехники логического элемента 2И-НЕ в соответствии с рисунком 5.2.
- Включите автоматический выключатель однофазного источника питания G1 и выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств A1.
- Подавая на входы логического элемента, входные сигналы X1, X2 с помощью светодиодов оцените логический уровень сигналов в различных точках схемы. Горящее состояние светодиода соответствует уровню логической “1”. Заполните полученными результатами таблицу 5.2.
Таблица 5.2
| X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | ||||||
| лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В |
| 0 | 0 | ||||||||||
| 0 | 1 | ||||||||||
| 1 | 0 | ||||||||||
| 1 | 1 | ||||||||||
- С помощью мультиметра измерьте напряжения в различных точках схемы и заполните таблицу 5.2.
- Сравните полученные результаты с теоретическими.
- Выключите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств A1.
- Соберите на наборном поле БИЦУ A1 схему для исследования схемотехники логического элемента 2И-НЕ с выходом открытый коллектор в соответствии с рисунком 5.2.
- Включите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств A1.
- Подавая на входы логического элемента, входные сигналы X1, X2 с помощью светодиодов оцените логический уровень сигналов в различных точках схемы. Заполните полученными результатами таблицу 5.3.
Таблица 5.3
| X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | |||||||
| лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В | лог. ур-нь | U, В |
| 0 | 0 | ||||||||||||
| 0 | 1 | ||||||||||||
| 1 | 0 | ||||||||||||
| 1 | 1 | ||||||||||||
- С помощью мультиметра измерьте напряжения в различных точках схемы и заполните таблицу 5.3.
- Сравните полученные результаты с теоретическими.
- Выключите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств A1.
- Соберите на наборном поле БИЦУ A1 схему для исследования схемотехники логического элемента НЕ с “третьим” состоянием в соответствии с рисунком 5.3.
- Включите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств A1.
- Подавая на входы логического элемента, входной сигнал X1 и сигнал E перевода микросхемы в третье состояние X2, с помощью светодиодов оцените логический уровень сигналов в различных точках схемы. Заполните полученными результатами таблицу 5.4. Для определения состояния выхода (активное или “третье” выход микросхемы X6, нагружайте с помощью резистора 100 кОм к источнику питания +5 B (соответствует столбцу таблицы 5.4 R+5B) или к земле (соответствует столбцу таблицы 5.4 R0B)). При измерении напряжения с помощью мультиметра на выходе X6, отключите выход от светодиодов.
Таблица 5.4
| X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | ||||||||
| лог. уровень | U. В
 Мы поможем в написании ваших работ! | ||||||||||||