Получение передаточной характеристики (ХВВ) для ненагруженной схемы

1. Запустите приложение VPS.exe.

2. Запустите приложение DMM.exe.

3. Расположите окна VPS и DMM рядом на экране.

4. В части окна «питание+» приложения VPS установите первоначальное значение U_ВХ = 0 В. Соедините вывод приставки «ВХ» с гнездом SUPPLY+ (48).

5. В части окна «параметры измерения» приложения DMM выберите «постоянное напряжение» (режим вольтметра). Подключите черный щуп к разъему COM, красный щуп – к разъему V рабочей станции (разъемы находятся слева на корпусе).

6. При снятии ХВВ один студент черным щупом касается общего вывода приставки и красным щупом – вывода «ВЫХ» приставки.

7. Другой студент изменяет значение SUPPLY+ («ВХ») поворотом ручки «Variable Power Supply 0V…+12V», снимает показания VPS и DMM и фиксирует значения U_ВХ и U_ВЫХ в таблице.

8. Целесообразно при увеличении U_ВХ до U¹ и далее (но не больше +4,5В) особо отметить точку резкого уменьшения U_ВЫХ, а затем при уменьшении U_ВХ отметить точку резкого увеличения U_ВЫХ. Это позволит точнее определить граничные параметры U⁰_ГР, U¹_ГР.

9. По результатам измерений строится график ХВВ и определяются экспериментальные параметры U⁰_ГР, U¹_ГР.

Рис. 4.16. Схема эксперимента по снятию передаточной характеристики для ненагруженной схемы

2. Получение входной характеристики I_ВХ = f(U_ВХ).

1. Запустите приложение VPS.exe.

2. Запустите приложение DMM.exe.

3. Расположите окна VPS и DMM рядом на экране.

4. В части окна «питание+» приложения VPS установите первоначальное значение U_ВХ = 0 В.

5. В части окна «параметры измерения» приложения DMM выберите «постоянный ток» (режим амперметра). Подключите черный щуп к разъему COM, красный щуп – к разъему A рабочей станции (разъемы находятся слева на корпусе).

6. При получении входной характеристики один студент красным щупом касается гнезда SUPPLY+ (48) и черным щупом – выбранного вывода «ВХ» приставки.

7. Другой студент изменяет значение SUPPLY+ (U_ВХ) поворотом ручки «Variable Power Supply 0V…+12V», снимает показания VPS и DMM и фиксирует значения U_ВХ и I_ВХ.

8. По результатам измерений строится график I_ВХ = f(U_ВХ).

3. Получение выходной (нагрузочной) характеристики U⁰_ВЫХ = f(I_НАГР).

1. В части окна «питание+» приложения VPS установите значение U_ВХ=U¹. Соедините соответствующий вывод приставки с гнездом SUPPLY+ (48).

2. В части окна «параметры измерения» приложения DMM выберите «постоянный ток» (режим амперметра). Подключите черный щуп к разъему COM, красный щуп – к разъему A рабочей станции (находятся слева на корпусе).

3. Убедитесь в наличии на выходе схемы напряжения логического нуля, U_ВЫХ≤U⁰.

4. В качестве нагрузки используйте переменный резистор R0 приставки ФЛС. Один из выводов резистора подсоедините к выходу элемента ТТЛ, другой соедините с общим выводом приставки (нагрузка на землю). Установите максимальное сопротивление R0 на приставке ФЛС.

5. При получении нагрузочной характеристики один студент красным щупом касается точки U_ВЫХ и черным щупом – верхнего вывода сопротивления R0 на приставке. Другими словами, амперметр включен в выходную цепь.

6. Подключите U_ВЫХ к AI0+, вывод GROUND (53) – к AI0-. Запустите SCOPE.exe, выберите AI0 в качестве источника сигнала, нажмите «пуск» и наблюдайте выходное напряжение схемы на экране осциллографа.

7. Значение SUPPLY+ (U_ВХ) в этом эксперименте остается неизменным и равным U¹.

8. Постепенно уменьшая нагрузочное сопротивление, зафиксируйте нагрузочный ток, при котором напряжение на выходе станет равно заданному значению U⁰_МАКС.

9. По результатам измерений постройте график.

4. Снять осциллограммы импульсных сигналов на входе и выходе исследуемой схемы. Измерить динамические параметры t⁰¹, t¹⁰, t_p, t_зр⁰¹, t_зр¹⁰ для ненагруженной схемы.

5. Получить зависимости динамических параметров схемы в зависимости от величины емкостной нагрузки.

6. Снять совмещенные осциллограммы напряжения на сопротивлении в цепи питания и импульсного сигнала на выходе элемента.

После выполнения бригадного задания каждый студент индивидуально выполняет УИРС.

Содержание отчета

На первом листе приводятся рисунок схемы модификации ТТЛ, которая исследована, и минимальный кодовый набор, использованный для проверки правильности функционирования схемы.

Бригадное задание

1. По экспериментальной ХВВ определить величины U⁰_ГР, U¹_ГР, вычислить DU⁰_n и DUⁱ_п и результаты записать в табл. 3.3.2.

2. По экспериментально снятым входным характеристикам определить I¹_ВХ и I⁰_ВХ и вписать в табл. 3.3.1.

3. По экспериментальной выходной характеристике определить I⁰_Н.МАКС и I¹_Н.МАКС. Вычислить п, полученное на основании экспериментальных данных. Вписать в табл. 3.3.1.

4. Указать на экспериментально снятой осциллограмме величины замеренных динамических параметров схемы. Вписать в табл. 3.2.3.

5. Построить зависимости сигнала t⁰¹, t¹⁰, t_p, t_зр⁰¹, t_зр¹⁰ от емкостной нагрузки и оценить ее влияние на максимальную частоту работы схемы.

6. Отметить влияние переключения схемы, при подаче на вход импульсного сигнала, на напряжение на сопротивлении в цепи питания.

Оформить результаты УИРС в соответствии с порядком выполнения УИРС, составленным при предварительной подготовке к работе. Сделать выводы по полученным результатам.

Варианты заданий

Задание по УИРС

Оформить результаты УИРС в соответствии с порядком выполнения УИРС, составленным при предварительной подготовке к работе. Сделать выводы по полученным результатам.

Параметры, указанные в вопросах (1 ¸14), определяются и сравниваются для всех пяти модификаций ТТЛ схем.

1. Определить I¹ _{ВЫХ.МАКС}

2. Определить I⁰_{ВЫХ.МАКС}

3. Определить I¹_ВХ

4. Определить I⁰_ВХ

5. Определить t¹⁰.

6. Определить t⁰¹.

7. Определить t⁰¹_ЗР.

8. Определить t¹⁰_ЗР.

9. Определить t_Р

10. Определить максимальную емкость нагрузки, при которой значения t⁰¹_ЗР и t¹⁰_ЗР удовлетворяют паспортным данным.

11. Определить I_ПОТР при U⁰_ВЫХ

12. Определить I_ПОТР при U¹_ВЫХ.

13. Определить величину скачка тока потребления в момент включения (U_ВЫХ из «1» в «0»)

14. Определить величину скачка тока потребления в момент выключения (U_ВЫХ из «0» в «1»)

15. Определить зависимость времени t_Р от количества подсоединенных к выходу исследуемого элемента схем ТТЛ (только для К155).

16. Определить n⁰_МАКС при работе элемента серии К155 на элементы серии 131, 158, 531, 555.

17. Определить n¹_МИН при работе элемента K155 на элементы серии 131, 158, 531, 555.

18. Определить зависимость амплитуды броска тока потребления в момент выключения (U_ВЫХ из «0» в «1» ) от емкости нагрузки.

19. Определить зависимости величины потребляемого тока по входу от количества объединенных входов, представить сравнительный анализ различных серий.