Лр1. ЛР1. Отчет по лабораторной работе n 1 Исследование логических элементов ине
 Скачать 2.78 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» ИРИТ-РТФ Центр ускоренного обучения ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ N 1 «Исследование логических элементов «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «НЕ» по дисциплине «Схемотехника и электроника» Студент группы РИВ-290027у (901): Мартюшова Г.П. Преподаватель: Свенцицкий Р.А. Екатеринбург 2021 Постановка задачиЦель работы: ознакомление с основными функциями и тестирование логических элементов: «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «НЕ». В работе исследуются простейшие комбинационные логические схемы типа «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «НЕ», внутренняя структура которых построена на основе КМОП-логики (комплементарная структура «металл-окисел-полупроводник») и на основе которых строятся остальные логические схемы. Выполнение работыДля выполнения работы использовали модуль 1 (рисунок 1).  Рисунок 1 – Лабораторный стенд, на котором установлен «Модуль 1» Проверка работы элементов с заданием логических сигналов с помощью тумблеров Ниже на рисунках 2-4. представлены принципиальные электрические схемы для выполненных экспериментов.  Рисунок 2 – Схема соединений для исследования логического элемента И-НЕ  Рисунок 3 – Схема соединений для исследования логического элемента «ИЛИ-НЕ»  Рисунок 4 – Схема соединений для исследования логического элемента «НЕ» Задавая различные комбинации входных логических сигналов тумблерами SA1 и SA2, фиксировали по светодиоду выходной сигнал логического элемента. Результаты экспериментальных исследований, таблицы истинности элементов «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «НЕ» соответствуют теоретическим и приведены в таблице 1. Таблица 1 – Таблица истинности элементов «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «НЕ»
Проверка работы элементов с помощью осциллографа Принципиальные электрические схемы и фотографии собранных схем приведены на рисунках 6-8.  Рисунок 5 – Схема соединений для исследования логического элемента «И-НЕ» с помощью осциллографа  Рисунок 6 – – Осциллограмма, полученная на схеме элемента «И-НЕ»  Рисунок 7 – – Осциллограмма, полученная на схеме элемента «И-НЕ», CH2 подключён к выходу «И-НЕ».  Рисунок 8 – Схема соединений для исследования логического элемента «НЕ» с помощью осциллографа  Рисунок 9 – – Осциллограмма, полученная на схеме элемента «ИЛИ-НЕ» Полученные осциллограммы приведены на рисунках 12-14. Так как осциллограф имеет всего 2 канала, фотографии осциллограмм комбинировали для более удобного анализа. Как видно из рисунка 12, в моменты совпадения импульсов сигналов Х1 частотой 100 Гц и Х2 частотой 200 Гц (Х1=1, Х2=1) получаем отсутствие импульса Y (Y=0). В моменты, когда появляется только один импульс Х1 или Х2 или отсутствуют оба импульса, возникает единичный импульс Y частотой 100 Гц (Y=1), что соответствует таблице истинности для элемента «И-НЕ». Момент появления отсутствия импульса Y (Х1=1, Х2=1, Y=0) выделен на рисунке 12 пунктиром.  Рисунок 12 – Осциллограмма, полученная на схеме элемента «И-НЕ»  Рисунок 13 – Осциллограмма, полученная на схеме элемента «ИЛИ-НЕ» Как видно из рисунка 13, в моменты отсутствия импульсов сигналов Х1 частотой 100 Гц и Х2 частотой 200 Гц (Х1=0, Х2=0) получаем единичный импульс Y частотой 100 Гц (Y=1), во всех остальных случаях напряжение на Y низкое, что соответствует таблице истинности для элемента «ИЛИ-НЕ». Момент появления единичного импульса Y выделен на рисунке 13 пунктиром. Как видно из рисунка 14 для элемента «НЕ» высокому входному уровню напряжения, т.е. логической единице (канал 1, желтая линия), соответствует низкий уровень выходного напряжения, т.е. логический ноль (канал 2, синяя линия), и наоборот, что соответствует таблице истинности для элемента «НЕ».  Рисунок 14 – Осциллограмма, полученная на схеме элемента «НЕ» Таким образом, все проверенные по осциллограммам элементы работают корректно. ЗаключениеОзнакомилась с основными функциями и протестировала логические элементов: «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «НЕ» с помощью тумблеров задания логических уровней на лабораторном стенде и с помощью осциллографа с применением генератора импульсов. Все протестированные элементы работают корректно. Построила принципиальные логические схемы, составила таблицы истинности для элементов. | ||||||||||||||||||||||||||||