КСлаб1э. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисциплін "схемотехніка еом" "компютерна схемотехніка"

• Название: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисциплін "схемотехніка еом" "компютерна схемотехніка"
• Дата: 13.05.2023
• Размер: 3.98 Mb.
• Имя файла: КСлаб1э.doc
• Тип: Методичні вказівки; #1127571
• страница: 13 из 13

Рисунок 5.4

2.Включить схему. Получить осциллограмму выходного сигнала.

3. Меняя номинальные значения параметров частотозадающей цепи исследовать их влияние на параметры выходного сигнала.
.

Вопросы

1.Дать определение понятия генератор.

2.Структурная схема генератора.

3.Что такое условие амплитуд?

3.Что такое условие фаз?

4.Что такое кварцевый резонатор?

5. Влияние температуры на стабильность частоты генератора.

Лабораторная работа №6
Тема: Модуляторы и демодуляторы

Цель работы: Исследование видов модуляции и различных схем модуляторов и демодуляторов.

Эксперимент 1 Исследовать работу аналогового амплитудного модулятора

1 Собрать схему



Рисунок 6.1

2.Включить схему. Получить осциллограмму выходного сигнала.

3.Определить частоту несущей и огибающей.

Эксперимент 2 Исследовать работу амплитудного модулятора цифровых сообщений

1.Собрать схему



Рисунок 6.2

2.Включить схему. Получить осциллограммы информационного и выходного сигналов.
Эксперимент 3 Исследовать работу частотного модулятора цифровых сообщений

1.Собрать схему


Рисунок 6.3

2.Включить схему. Получить осциллограммы информационного и выходного сигналов.

3. Изменить амплитуду и частоту сигналов модуляции и несущей и установите их влияние на осциллограмму частотно-модулированного сигнала.
Эксперимент 4 Исследовать работу фазового модулятора цифровых сообщений

1.Собрать схему


Рисунок 6.4

2.Включить схему. Получить осциллограммы информационного и выходного сигналов.
Эксперимент 5 Исследовать работу аналогового амплитудного демодулятора

1.Собрать схему


Рисунок 6.5

2.Включить схему. Получить осциллограммы информационного и входного сигналов.

3. Путём подбора постоянной времени RCфильтра добиться чистоты информационного сигнала.

Вопросы

1.Что такое модуляция ?

2.Виды модуляции.

3.Что такое несущая?

3.Что такое детектирование?

4. Что такое демодулятор?

5. Используя какие виды модуляции можно передавать цифровые сообщения?

Лабораторная работа №7
Тема: Изучение логических схем и функций

Цель работы: Исследование логических схем, реализация логических схем при помощи логических элементов.

Порядок проведения экспериментов

Эксперимент 1. Исследование логической функции И.

1. 
   Задание уровней логических сигналов. Соберите схему, изображенную на рисунке 7.1. В этой схеме два двухпозиционных переключателя А и В подают на входы логической схемы И уровни 0 (контакт переключателя в нижнем положении) или 1 (контакт переключателя в верхнем положении). Включите схему. Установите переключатель В в нижнее положение. Измерьте вольтметром напряжение на входе В и определите с помощью логического пробника уровень логического сигнала. Установите переключатель В в верхнее положение. Определите уровень логического сигнала и запишите показания вольтметра; укажите, какой логический сигнал формируется на выходе Y. Результаты занесите в отчет.
   
2. 
   Экспериментальное получение таблицы истинности элемента И. Подайте на входы схемы все возможные комбинации уровней сигналов А и В и для каждой комбинации зафиксируйте уровень выходного сигнала Y. Заполните таблицу истинности 7.1 логической схемы И в отчете.
   

Эксперимент 2. Исследование логической функции И-НЕ.

1. 
   Экспериментальное получение таблицы истинности логического элемента 2И-НЕ, составленного из элементов 2И и НЕ. Преобразуйте схему к схеме, изображенной на рисунке 7.2. Включите схему. Подайте на входы схемы все возможные комбинации уровней входных сигналов и, наблюдая уровни сигналов на входах и выходе с помощью логических пробников, заполните таблицу истинности 7.2 логической схемы 2И-НЕ в отчете.
   
2. 
   Экспериментальное получение таблицы истинности логического элемента 2И-НЕ. Соберите схему, изображенную на рисунке7.3. Включите схему. Подайте на входы схемы все возможные комбинации уровней входных сигналов и, наблюдая уровни сигналов на входах и выходе с помощью логических пробников, заполните таблицу истинности 7.3 логической схемы 2И-НЕ в отчете. Сравните таблицы 7.2 и 7.3 между собой.
   

Эксперимент 3. Исследование логической функции ИЛИ.

Экспериментальное получение таблицы истинности логического элемента ИЛИ. Соберите схему рисунке 7.4. Включите схему. Подайте на входы схемы все возможные комбинации уровней входных сигналов и, наблюдая уровни сигналов на входах и выходе с помощью логических пробников, заполните таблицу истинности 7.4 логической схемы ИЛИ в отчете.

Эксперимент 4. Исследование логической функции ИЛИ-НЕ.

1. 
   Экспериментальное получение таблицы истинности логического элемента 2ИЛИ-НЕ, составленного из элементов 2ИЛИ и НЕ. Соберите схему, изображенную на рисунке 7.5. Включите схему. Подайте на входы схемы все возможные комбинации уровней входных сигналов и, наблюдая уровни сигналов на входах и выходе с помощью логических пробников, заполните таблицу истинности 7.5 логической схемы 2ИЛИ-НЕ в отчете.
   
2. 
   Экспериментальное получение таблицы истинности логического элемента 2ИЛИ-НЕ. Соберите схему, изображенную на рисунке 7.6. Включите схему. Подайте на входы схемы все возможные комбинации уровней входных сигналов и, наблюдая уровни сигналов на входах и выходе с помощью логических пробников, заполните таблицу истинности 7.6 логической схемы 2ИЛИ-НЕ в отчете. Сравните таблицы 7.5 и 7.6 между собой.
   

Эксперимент 5. Исследование логических схем с помощью генератора слов.

3. 
   Сведения об исследуемой микросхеме. Соберите схему, изображенную на рисунке 7.7.Включите схему. Укажите, к каким выводам микросхемы 7400 подключается источник питания, сколько элементов 2И-НЕ содержит микросхема, сколько элементов используется в данном эксперименте и как обозначены на схеме используемые входы и выходы. Заполните таблицу 7.7 сведений о микросхеме в отчете.
   
4. 
   Экспериментальное получение таблицы истинности логического элемента 2И-НЕ. Запрограммируйте генератор слов так, чтобы на выходе генератора получать последовательно следующие комбинации: 10, 01, 10, 11. Переведите генератор в режим пошаговой работы нажатием кнопки "Step" И увеличенном изображении генератора. Каждое нажатие кнопки "Step" вызывает переход к очередному слову заданной последовательности, которое подается на выход генератора. Последовательно подавая на микросхему слова из заданной последовательности, заполните таблицу 7.8 истинности элемента 2И-НЕ в отчете.
   

Указание: значения разрядов текущего слова на выходе генератора отображаются в круглых окнах в нижней части на панели генератора.

Рисунок 7.1.	Рисунок 7.2.
Рисунок 7.3.	Рисунок 7.4.
Рисунок 7.5.	Рисунок 7.6.
Рисунок 7.7. Вопросы Что такое логическая переменная и логический сигнал? Какие значения они могут принимать? Что такое логическая функция? Может ли быть логическим сигналом уровень напряжения? Состояние контакта? Свечение светодиода? Какая логическая функция описывает поведение системы пуска трехфазного двигателя (двигатель может быть запущен, если три датчика подтверждают наличие фазных напряжений)? Датчик температуры состоит из контакта, который замыкается (размыкается) при превышении температуры. При замыкании контакта вырабатывается сигнал логической единицы, при размыкании – логического нуля. Какую схему следует использовать для обнаружения срабатывания хотя бы одного датчика пожарной сигнализации? при повышении температуры в датчике происходит замыкание контакта; при повышении температуры в датчике происходит размыкание контакта. Какой сигнал должен быть подан на неиспользуемые входы элемента 8И-НЕ, если требуется реализовать функцию 5И-НЕ? Какой сигнал должен быть подан на неиспользуемый вход элемента 4ИЛИ-НЕ при реализации функции 3ИЛИ-НЕ? В вашем распоряжении имеются логические элементы 2И-НЕ. Как на их основе сделать схему 3И? Достаточно ли 4-х элементов 2И-НЕ для выполнения этой задачи? Как будет вести себя схема И, если на одном из входов вследствие внутренней неисправности будет постоянно присутствовать логическая единица? Логический нуль? Составьте таблицу истинности для неисправной схемы 3И. Определите поведение схемы И-НЕ при тех же условиях. Как будет вести себя схема ИЛИ, если на одном из входов вследствие внутренней неисправности будет постоянно присутствовать логическая единица? Логический нуль? Составьте таблицу истинности для неисправностей схемы ЗИЛИ. Определите поведение схемы ИЛИ-НЕ при тех же условиях.

Лабораторная работа №8
Тема: Триггеры

Цель работы: изучение структуры и алгоритмов работы асинхронных и синхронных триггеров, исследование функций переходов и возбуждения основных типов триггеров, изучение взаимозаменяемости триггеров различных типов.

Порядок проведения экспериментов

Эксперимент 1. Исследование RS-триггера.

1. 
   Соберите схему
   

2. 
   Включите схему. Последовательно подайте на схему следующие сигналы: S=0, R=1; S=0, R=0; S=1, R=0; S=0, R=0.
   

Убедитесь в том, что:

• 
  при S=0, R=1 триггер устанавливается в состояние Q=0;
  
• 
  при переходе к S=0, R=0 триггер сохраняет прежнее состояние выхода Q=0;
  
• 
  при S=1, R=0 триггер устанавливается в состояние Q=1;
  
• 
  при переходе к S=1, R=1 прежнее значение выхода Q=1 сохраняется.
  
  2. 
     Для каждого перехода (изменения состояния или сохранения предыдущего) нарисуйте в отчете граф перехода.
     
  3. 
     По результатам эксперимента заполните таблицу функций возбуждения для схемы.
     

Эксперимент 2. Исследование - триггера.

1. 
   Соберите схему
   

2. 
   Включите схему. Последовательно подайте на схему следующие сигналы: S=0, R=1; S=0, R=0; S=1, R=0; S=0, R=0.
   

Убедитесь в том, что:

• 
  при S=1, R=0 триггер устанавливается в состояние Q=0;
  
• 
  при переходе к S=R=1 триггер сохраняет прежнее состояние выхода Q=0;
  
• 
  при S=0, R=1 триггер устанавливается в состояние Q=1;
  
• 
  при переходе к S=1, R=1 прежнее значение выхода Q=1 сохраняется.
  
  2. 
     Для каждого перехода (изменения состояния или сохранения предыдущего) нарисуйте в отчете граф перехода.
     
  3. 
     По результатам эксперимента заполните таблицу функций возбуждения для схемы.
     

Эксперимент 3. Исследование JK-триггера.

1. 
   Соберите схему
   

2. 
   Включите схему.
   

Убедитесь в том, что;

• 
  при R=1, S=0 триггер устанавливается в 1 (Q=1, Q’=0) независимо от состояния остальных входов;
  
• 
  при R=0, S=1 триггер устанавливается в 0 (Q=0, Q’=1) независимо от состояния остальных входов.
  
  2. 
     Установите S’=R'=1, проверьте истинность таблицы функций возбуждения,по результатам эксперимента заполните таблицу в отчете.
     

Указание: начальное состояние триггера устанавливать кратковременной подачей сигнала S’=0 для получения Q_t=1 и сигнала R' = 0 для получения Q_t=0. Переход триггера в состояние Q_t+1 происходит только по отрицательному фронту импульса на счетном входе С, сформированном соответствующим ключом.

3. 
   Составьте временные диаграммы работы триггера для всех возможных комбинаций Q_t, J_t, K_t и зарисуйте их в отчете.
   

Эксперимент 4. Исследование JK-триггера в счетном режиме (Т-триггер).

Соберите схему



Включите схему. Изменяя состояние входа С соответствующим ключом, зарисуйте в отчете диаграммы работы триггера в счетном режиме.

Эксперимент 5. Исследование JK-триггера, построенного на базе логических элементов и RS-триггеров.

Соберите схему



Включите схему. Изменяя уровень сигнала на входе С, составьте временные диаграммы сигналов на выходах Q1 и Q2 обоих RS-триггеров и зарисуйте их в отчете. Укажите режим работы триггера. Определите моменты изменения сигналов Q1 и Q2 по отношению к моментам изменения сигнала С. Отразите различие во временах переключения RS-триггеров на диаграммах.
Эксперимент 6. Исследование D-триггер;

1. 
   Соберите схему
   

2. 
   Включите схему.
   

Убедитесь в том, что:

• 
  при R=1, S=0 триггер устанавливается в 1 (Q=1, Q’=0) независимо от состояния остальных входов;
  
• 
  при R=0, S=1 триггер устанавливается в 0 (Q=0, Q’=1) независимо от состояния остальных входов.
  
  2. 
     Установите S’=R’=1, проверьте истинность таблицы функций возбуждения,по результатам эксперимента заполните таблицу в отчете.
     
  3. 
     Составьте временные диаграммы работы триггера для всех возможных комбинаций Q_t , D_t.
     

Эксперимент 7. Исследование работы D-триггера в счетном режиме.

Соберите схему



Подавая на счетный вход С тактовые импульсы с помощью ключа [С] и определяя состояние выходов триггера при помощи пробников, составьте временные диаграммы работы триггера в счетном режиме и занесите их в отчет.

Вопросы

1. 
   Является ли элементом памяти выключатель настольной лампы?
   
2. 
   Если продолжить предыдущий вопрос, то как можно охарактеризовать:
   
   1. 
      кнопочный выключатель (один раз нажал - лампа горит; второй раз нажал - лампа погасла);
      
   2. 
      клавишный переключатель-коромысло: нажал на одно плечо - лампа зажглась или продолжает оставаться горящей; нажал на другое плечо - погасла.
      

Аналогия с какими видами триггеров напрашивается?

3. 
   Чем отличается работа RS-триггера с прямыми входами от работы RS-триггера с инверсными входами?
   
4. 
   Почему комбинация сигналов 11 на входах RS-триггера называется «запрещенной»?
   
5. 
   В чём отличие таблицы переходов триггера от таблицы функций возбуждения?
   
6. 
   Как свойство запоминания отражается в характеристических уравнениях триггеров?
   
7. 
   В чём принципиальное отличие работы синхронных триггеров от асинхронных?
   
8. 
   Какова приоритетность информационных и установочных входов в синхронных триггерах?
   
9. 
   Почему JK-триггер при J=K=1 не превращается в автогенератор?
   
10. 
    Почему Т-триггер получил название счетного? Какое число импульсов он может сосчитать?
    
11. 
    Как работает D-триггер, если D=Q?
    

Література

1. 
   Хоровиц П., Хилл У. Исскуство схемотехники: В 2-х томах. – М.: Мир, 1983. Т.1. 598 с., ил.
   
2. 
   Хоровиц П., Хилл У. Исскуство схемотехники: В 2-х томах. – М.: Мир, 1983. Т.2. 590 с., ил.
   
3. 
   Панфилов Д.И., Иванов В.С., Чепурин И.И. Электротехника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2 т. / Под общей ред. Д.И. Панфилова – Т.1.: Электротехника. – М.: ДОДЕКА, 1999. 304 с.
   
4. 
   Панфилов Д.И., Иванов В.С., Чепурин И.И. Электротехника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2 т. / Под общей ред. Д.И. Панфилова – Т.2.: Электроника. – М.: ДОДЕКА, 2000. 288 с.