ИССЛЕДОВАНИЕ НЕИНВЕРТИРУЮЩЕГО, ИНВЕРТИРУЮЩЕГО, СУММИРУЮЩЕГО И ИНТЕГРИРУЮЩЕГО УСИЛИТЕЛЕЙ. ЛАБ.РАБ.20. Исследование неинвертирующего, инвертирующего, суммирующего и интегрирующего усилителЕЙ. Цель работы

• Название: Исследование неинвертирующего, инвертирующего, суммирующего и интегрирующего усилителЕЙ. Цель работы
• Анкор: ИССЛЕДОВАНИЕ НЕИНВЕРТИРУЮЩЕГО, ИНВЕРТИРУЮЩЕГО, СУММИРУЮЩЕГО И ИНТЕГРИРУЮЩЕГО УСИЛИТЕЛЕЙ
• Дата: 19.02.2023
• Размер: 1.05 Mb.
• Имя файла: ЛАБ.РАБ.20.doc
• Тип: Исследование; #944561
• страница: 5 из 5

ж) начертить схему асинхронного четырехразрядного двоичного счетчика, состоящего из D-триггеров, и построить его временные диаграммы сигналов для заданной последовательности импульсов С=Х4,R =Х5 (см.рис. 4). Показать временные диаграммы С,R, Q1, Q2, Q3, Q4 синхронно друг под другом.

з) записать логическое уравнение функции соответствующее числовому двоичному коду из таблицы вариантов 4.(вариант выбрать по желанию, но у членов бригады вариант не должен повторяться). Записать логическое уравнение функции .

Таблица вариантов 4

В ариант	число	Двоичн. код.
1	15
2	14
3	13
4	12
5	11
6	10

Нарисовать комбинационную схему, реализующую функцию на имеющихся в лабораторной работе логических элементах. Определить коэффициент пересчета счетчика, если на вход комбинационной схемы подать сигналы с выходов Qсчетчика, а с выхода комбинационной схемы подать сигналы на установочные выходы Rтриггерных ячеек счетчика (нарисовать схему). Построить временные диаграммы сигналов выходных импульсов счетчика Q₁, Q₂,Q₃, Q₄,и функцию синхронно друг под другом.
2. Экспериментальное исследованиекомбинационных цифровых интегральных микросхем:

а) составить таблицу истинности логического элемента «И-НЕ». Для этого собрать схему (рис5), подключив выходы гнезд «Уровень логический» к соответствующим входам логического элемента «И-НЕ». Включить тумблер «Питание». Задавая различные комбинации входных логических сигналов (Х₁, Х₂) тумблерами SA1 и SA2, фиксировать по светодиоду выходной сигнал Y логического элемента. Составить таблицу истинности исследуемого элемента. Результаты занести в табл. 5. Выключить тумблер «Питание»;


Рис. 5. Схема соединений для исследования логического элемента И-НЕ
Таблица 5

Х1	Х2	Y
		И-НЕ	И	ИЛИ-НЕ	ИЛИ	НЕ	Исключающее ИЛИ
0	0
1	0
0	1
1	1

б) проверить работу логического элемента «И-НЕ», подключив выходные гнезда «Генератора импульсов» с частотой 0,1 кГц и 0,2 кГц к «Входу 1» и «Входу 2» логического элемента соответственно (см. рис. 4). Включить тумблер «Питание». Зарисовать временные диаграммы сигналов на входах и выходе логического элемента. Для этого осциллограф перевести в режим внешней синхронизации «EXT», соединив вход осциллографа «TRIGIN» с гнездом «Генератора импульсов» 0,1 кГц. Затем вход осциллографа СН1 подключить к «Входу 1» элемента «И-НЕ», а вход осциллографа СН2 – к «Входу 2» элемента (корпус осциллографа «^» соединить с общей точкой модуля). Для размножения входов элемента «И-НЕ» использовать специальные провода (коннекторы. Зарисовать на кальке входные сигналы друг под другом. Переключить вход осциллографа СН2 к «Выходу» элемента «И-НЕ», и зарисовать на той же кальке выходной сигнал. Выключить тумблер «Питание»;

в) аналогично выполнить п. а и б для логических элементов «или-не», «не», «Исключающее или».
2. Экспериментальное исследованиеRS-триггера:

a) собрать схему RS-триггера, соединив перемычками логические элементы «И-НЕ» в соответствии с рис. 6. Для размножения гнезд использовать коннекторы. Sи R входы подключить к выходным гнездам «Уровень логический». Включить тумблер «Питание»;


б) задавая тумблерами SА1 и SА2 различные комбинации входных логических сигналов, подаваемых на входыS и R,составить таблицу истинности RS-триггера. Уровню логической «1» на выходе триггера Q и соответствует свечение светодиодов. Результаты занести в табл. 6. Выключить тумблер «Питание»;

Таблица 6

S	R	Q
0	1
1	0
1	1
0	0

Примечание: комбинация входных сигналов R = S = 0 является запрещенной!
в) проверить работу RS-триггера, подключив выходные гнезда «Генератора импульсов» с частотой 0,1 кГц и 0,2 кГц к S и R входам триггера соответственно (рис. 6). Включить тумблер «Питание». Зарисовать временные диаграммы сигналов на входах и выходах RS-триггера. Для этого осциллограф перевести в режим внешней синхронизации «EXT», соединив вход осциллографа «TRIGIN» с гнездом «Генератора импульсов» 0,1 кГц. Затем вход осциллографа СН1 подключить к входу S триггера, а вход осциллографа СН2 – к входу R (корпус осциллографа «» соединить с общей точкой модуля). Зарисовать на кальке входные сигналы друг под другом. Переключить вход осциллографа СН2 к выходу Q, а затем к инверсному выходу триггера, зарисовать на той же кальке выходные сигналы. Для размножения входов и выходов RS-триггера использовать коннекторы. Выключить тумблер «Питание».
3. Исследование JK-триггера:

а) собрать схему JK-триггера в соответствии с рис. 7. Для этого Jи K входы подключить к выходным гнездам «Уровень логический», а синхронизирующий вход С – к гнезду ( ) генератора «Импульс одиночный». Включить тумблер «Питание»;

б) задавая тумблерами SА1 и SА2 различные комбинации входных логических сигналов при одновременном нажатии на кнопку SB2 (синхронизирующий импульс), составить таблицу истинности JK-триггера. Уровню логической «1» на выходе триггера Q соответствует свечение светодиода. Состояние инверсного выхода определять при помощи осциллографа. Результаты занести в табл. 7. Обратите внимание, на каком фронте синхроимпульса «С» происходит переключение JK-триггера. Выключить тумблер «Питание»;



Рис. 7. схема соединений JK-триггера

Таблица 7

J	K	С	Q
1	0
0	1
1	0
1	1

в) проверить работу JK-триггера в счетном режиме. Для этого на входы Jи K подать сигналы логической «1» с выходных гнезд «Уровень логический», а на вход С – прямоугольные импульсы с частотой 1,6 кГц с выхода «Генератора импульсов». Нарисовать три осциллограммы на одном рисунке: , , . Сначала вход осциллографа СН1 подключить к синхронизирующему входу С триггера, а вход осциллографа СН2 – к выходу Q (корпус осциллографа «» соединить с общей точкой модуля), затем переключить вход осциллографа СН2 к инверсному выходу триггера, зарисовать на кальке осциллограммы сигналов синхронно друг под другом. Убедиться, что сигналы Qи противоположны по знаку. Выключить тумблер «Питание».
4. Исследование асинхронного четырехразрядного двоичного счетчика:

а) составить таблицу состояний асинхронного четырехразрядного двоичного счетчика. Для этого собрать схему в соответствии с рис. 8, подключив выходные гнезда генератора «Импульс одиночный» к синхронизирующему С и R входам счетчика. Включив питание модуля, установить все разряды счетчика (Q1 – Q4) в исходное (нулевое) положение. Для этого нажать на кнопку SB2, и подать сигнал логического «0» на входы R всех триггеров. Составить таблицу состояния счетчика (табл. 8), периодически нажимая на кнопку SВ1, формирующей одиночные положительные импульсы ( ) на входе С счетчика. Состояния выходных разрядов счетчика (Q1, Q2, Q3, Q4) определять по свечению светодиодов.

Выключить тумблер «Питание»;

Рис. 8. Схема соединений для исследования асинхронного

четырехразрядного двоичного счетчика
б) проверить работу счетчика, подключив выходное гнездо «Генератора импульсов» с частотой 1,6 кГц к синхронизирующему С входу. Включить тумблер «Питание». Зарисовать временные диаграммы сигналов на входе C и выходах Q1, Q2, Q3 счетчика. Для этого осциллограф перевести в режим внешней синхронизации «EXT», соединив вход осциллографа «TRIGIN» с выходом старшего разряда счетчика Q4. Масштаб развертки осциллографа TIME/DIV перевести в положение 0,5 ms/DIV. Затем вход осциллографа СН1 подключить к выходу младшего разряда Q1 счетчика, а вход осциллографа СН2 – к входу С (корпус осциллографа «» соединить с общей точкой модуля). Зарисовать на кальке сигналы С и Q1 друг под другом. Последовательно переключая вход осциллографа СН1 к выходам Q2, Q3, зарисовать на той же кальке выходные сигналы счетчика.

Таблица 8

№ импульса (вход С)	Выходы
	Q4	Q3	Q2	Q1
Уст. «0»
1
2
………………	………………	………………	………………	…………….
15

в) Подключить к выходам триггерных ячеек счетчика Q₁, Q₂,Q₃, Q₄, комбинационную схему, а с выхода комбинационной схемы подать сигналы на установочные выходы Rтриггерных ячеек счетчика. Определить коэффициент пересчета счетчика и сравнить с результатами предварительного домашнего задания пункта 1з.

Содержание отчета

Отчет должен содержать следующие пункты:

а) наименование и цель работы;

б) принципиальные электрические схемы для выполненных экспериментов в соответствии с мнемосхемой, показанной на рис. 1;

в) результаты экспериментальных исследований, помещенные в соответствующие таблицы;

г) обработанные осциллограммы;

е) выводы по работе.

Контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. 
   Какие виды логики вы знаете?
   
2. 
   Назовите основные преимущества и недостатки КМОМ-логики по сравнению с ТТЛ.
   
3. 
   Какие логические элементы исследуются в данной работ и к какому виду логики они относятся?
   
4. 
   Перечислите основные параметры логических элементов.
   
5. 
   Приведите структурную схему логического элемента «2И-НЕ» на основе ТТЛ и КМОМ-логики.
   
6. 
   Составьте таблицы истинности для логических элементов «И-НЕ», «и», «или-не», «или», «не», «Исключающее или».
   
7. 
   Нарисуйте схемные обозначения трехвходовых логических элементов «И-НЕ», «и», «или-не», «или», «не», «Исключающее или».
   
8. 
   Можно ли использовать логический элемент «Исключающее ИЛИ» в качестве элемента «НЕ»? Если да, то как; если нет, то почему?
   
9. 
   Как составить таблицу истинности логического элемента в лабораторной работе?
   
10. 
    Как снять временные диаграммы входных и выходного сигналов логического элемента при помощи осциллографа в лабораторной работе?
    
11. 
    Что называется триггером?
    
12. 
    Чем отличаются последовательностные схемы от комбинационных?
    
13. 
    Что означает термин «запрещенная комбинация» для RS -триггера?
    
14. 
    При каких комбинациях входных сигналов изменяется состояние RS-триггера?
    
15. 
    В каком положении устанавливается выход Qи JK-триггера после ухода синхронизирующего импульса для различных сочетаний сигналов J и K?
    
16. 
    Чем отличаются таблицы истинности RS и JK-триггера?
    
17. 
    Нарисуйте схему Т-триггера, реализованную на базе JK-триггера.
    
18. 
    Нарисуйте схему D-триггера, реализованную на базе JK-триггера.
    
19. 
    На основе каких элементов строятся счетчики?
    
20. 
    Нарисовать схему двоичного суммирующего четырехразрядного счетчика на базе JK-триггеров?
    
21. 
    Чем отличаются асинхронные счетчики от синхронных? Перечислить основные преимущества синхронных счетчиков по сравнению с асинхронными.
    
22. 
    Что нужно изменить в мнемосхеме суммирующего счетчика (рис. 1), чтобы получить вычитающий асинхронный счетчик?
    
23. 
    Сколько разрядов должен иметь двоичный счетчик, чтобы обеспечить
    

использовать мнемосхему, приведенную на рис. 1, и описание к ней.