Сведения из теории. Колебательный контур, состоящий из последовательно соединенных емкости (C) и индуктивности (L), имеет частоту (fк) собственных электромагнитных колебаний зависящую от индуктивности и емкости контура.
где π(пи) = 3,14
Если источник переменного тока (генератор) подключенный к контуру дает ток с частотой равной частоте контура, то сопротивление контура переменному току резко уменьшается, ток проходящий через контур возрастает, а напряжение на контуре падает. Такое состояние обусловлено тем, что при частоте (fк) напряжения на емкости и индуктивности равны по величине и противоположны по направлению, это состояние называется резонансом напряжений, а частота резонансной частотой. При резонансной частоте уменьшаются потери электрической энергии в контуре потому, что потери имеются только на активном сопротивлении индуктивности. Отношение напряжения на емкости или индуктивности к входному напряжению на схеме, при прохождении переменного тока резонансной частоты, называется добротностью контура. Можно исследовать зависимость сопротивления контура от значения частоты тока подаваемого на контур, чем выше общее сопротивление контура - тем меньше потери энергии на нем. На практике чаще всего измеряют напряжение на контуре, и полученную зависимость называют амплитудно-частотной характеристикой контура или АЧХ. По АЧХ судят о качестве контура и его резонансной частоте. Полосу пропускания определяют в случае АЧХ "обратного вида" на уровне 0,35 Umax.
Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению напряжений, частоты с помощью частотомера и освоить методику построения графиков АЧХ по практическим измерениям, научится определять резонансную частоту контура, добротность и полосу частот пропускания с помощью вольтметра и генератора.
|
|
1. Собрать колебательный контур, установив балластное сопротивление, определив его по формуле: R 1 = Umax / Imax. Где (Iмах) максимально допустимый ток генератора, (Uмах) напряжение на выходе генератора.
2.Подключить вольтметр в соответствии со схемой.
3.Изменяя частоту генератора найти момент наименьшего показания вольтметра.
4.Снять отсчет с шкалы частотомера в момент наименьшего показания вольтметра, записать в тетрадь частоту f рез. Измерить напряжение на входе схемы U вх и конденсаторе Uc.
5.Изменяя частоту генератора найти момент наибольшего показания вольтметра.
6.Снять отсчет с шкалы частотомера в момент наибольшего показания вольтметра, записать в тетрадь.
7.Определить шаг задания частоты (fmax-fmin)/10
8.Изменяя частоту генератора от fmin до fmax+(fmax-fmin) пошагово записать показания вольтметра.
Отсчет можно снимать со шкалы частотомера или генератора.
9.Построить АЧХ по записанным в таблице данным.
|
|
| Частота f | |||||||
| Амплитуда А |
9. Построить АЧХ, приблизительно определить Q = Uc/Uвх и полосу пропускания колебательного контура по формуле fп =fmax.п- fmin.п
Вопрос:
1. Что делать если нет вольтметра ?
2. Для чего необходимо балластное сопротивление?
3. Почему вольтметр включен параллельно контуру?
4. Равна ли собственная частота контура резонансной частоте?
5. Что называется добротностью контура?
6. Что такое "полоса пропускания" контура?
7. Как приблизительно оценить добротность по АЧХ?
8. Что называется резонансом в общем случае?
9. Что называется в общем случае?
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Измерительный генератор переменного тока - 1 шт.
3. Калькулятор.
4. Резистор постоянный - 1 шт.
5. Индуктивность - 1 шт.
6. Конденсатор постоянной емкости - 1 шт.
7. Соединительные концы.
8. Макетная плата.
9. Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 47
Параллельный колебательный контур. Определение диапазона перекрытия частоты.
Сведения из теории. Колебательный контур состоящий из параллельно соединенных емкости и индуктивности имеет собственную частоту электромагнитных колебаний. Собственная частота колебаний (fк) зависит от величины емкости (С) и индуктивности (L). Зависимость выражена формулой:
где π = 3,14
И зменяя величину емкости или индуктивности можно изменять собственную частоту контура, настраивая, таким образом, контур на разные частоты. Однако необходимо знать, в каких пределах можно осуществлять перестройку контура по частотам. Диапазон перемены частот от наименьшей до наибольшей называется перекрытием контура. Для определения диапазона перекрытия необходимо узнать наименьшую (fmin) и наибольшую (fmax) частоту контура, которые определяются по методу настройки в резонанс с измерительным генератором. На практике чаще всего меняют величину емкости, осуществляя перестройку контура на разные частоты. Применяется и изменение индуктивности, но принцип определения частот не меняется.
Цель работы: Закрепить навыки работы по измерению частоты с помощью измерительного генератора, освоить методику определения резонансных частот контура для определения диапазона.
1. Собрать колебательный контур, установив балластное сопротивление исходя из максимального тока генератора (Iмах) и напряжения на выходе (Uмах). Rб = Umax / Imax.
|
|
2.Подключить вольтметр в соответствии со схемой.
3.Установить переменную емкость в наименьшее положение.
4.Изменяя частоту генератора найти момент наименьшего показания вольтметра.
5.Снять отсчет со шкалы частотомера в момент наименьшего показания вольтметра, записать в тетрадь. fmin = .....
6.Установить переменную емкость в наибольшее положение.
7.Изменяя частоту генератора найти момент наименьшего показания вольтметра.
8.Снять отсчет со шкалы частотомера в момент наименьшего показания вольтметра, записать в тетрадь. fmax = .....
9.Вычислить диапазон прекрытия по формуле: Диапазон перекрытия fмах-fмин = ........
Отсчет можно снимать с шкалы частотомера или генератора.
ВОПРОС:
1. Что делать, если нет вольтметра?
2. Для чего необходимо балластное сопротивление?
3. Почему вольтметр не включен параллельно контуру?
4. Что называется диапазоном перекрытия контура?
5. Какое явление используется для определения перекрытия?
6. Есть ли разница между "полосой пропускания" и "перекрытием" контура?
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Измерительный генератор переменного тока.
3. Калькулятор.
4. Резистор постоянный - 1 шт.
5. Индуктивность - 1 шт.
6. Конденсатор переменный емкости - 1 штук
7. Соединительные концы.
8. Макетная плата.
9 .Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 48
Усилитель переменного тока на транзисторе. Режим А и режим В.
Сведения из теории. Усилитель на транзисторе может работать в режиме А и режиме Б. Режим А характеризуется тем, что ток сигнала Iсиг. меньше тока покоя базы Iб. Режим Б характеризуется тем, что ток сигнала Iсиг. больше тока покоя базы Iб.
Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению токов, освоить практическое применение закона Ома, закрепить понятие о режимах работы усилителя, познакомится с работой на осциллографе и генераторе НЧ., наблюдать выходной сигнал в зависимости от режима работы усилителя, освоить метод установки нужного режима, попрактиковаться в соединении деталей методом пайки, работе с справочными данными.
1.Записать тему и зарисовать схему включения транзистора.
Тип транзистора ................
2.По типу транзистора определить величину максимально допустимого тока базы Iб.мах из справочных данных. Если в справочнике Iб.мах нет то определить расчетом
Iб.мах=Iк.мах / Вмах
где Iк.мах - максимально допустимый ток коллектора.
В.мах - максимальный коэффициент усиления по току для этого типа транзистора.
3.Выбрать резистор Rдо исходя из условия Rд = Uген.мах/(0,3*Iб.мах)
4.Выбрать резистор Rбо исходя из условия Rбо>Uпит./Iб.мах
5.Выбрать резистор Rп. исходя из условия Rп.=>10*R1
6.Выбрать резистор Rк.исходя из условия Rк >= 2*Uпит./Iк.мах
|
|
7.Собрать схему и подключить выводы О1 и О 2 входу осциллографа.
8.Подключить вход Г1 О2 к генератору НЧ
9.Подать питание на схему.
10.Выбрать для схемы режим А изменяя ток базы сопротивлением Rп. Измерить и записать ток базы Iбп. Измерить и записать ток с генератора НЧ. Iсиг. не меняя настроенного режима.
11.Установить режим В уменьшая ток покоя Iбп базы изменением сопротивления Rп. или увеличивая сигнал с генератора НЧ. Записать Iбп и Iсиг. Сравнить значения токов. Зарисовать форму входных и выходных сигналов режима А и Б. Записать результаты измерений, расчеты, выводы.
| Режим | А | В | АВ |
| Ток базы Iбп | |||
| Ток входа Iсиг. |
ПРИМЕЧАНИЕ: При невозможности прямого измерения тока сигнала, измерить его косвенным, методом включив последовательно в цепь сигнала сопротивление R3 = 20 кОм. (При Uг = 10 v)
Полярность подключения источника питания зависит от типа транзистора.
ВОПРОСЫ:
1. Что такое ток покоя базы?
2. При каком режиме каскад усилителя работает без искажений сигнала ?
3. Чем хорош режим В?
4. Чем хорош режим А?
5. Что такое токовый сигнал базы?
6. Что усиливает транзистор? Ток, напряжение или сигнал?
7. Что усиливает каскад на транзисторе? Ток, напряжение или сигнал?
Используемое оборудование
1. Микроамперметр постоянного тока - один.
2. Блок питания постоянного напряжения.
3. Осциллограф.
4. Генератор низкой частоты.
5. Резистор постоянный - 3 шт.
6. Резистор переменный - 1 шт.
7. Конденсатор постоянной емкости - 1 шт.
8. Транзистор - 1 шт.
9. Соединительные концы.
10.Макетная плата.
11.Паяльник, припой, флюс.
|
|
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 49
Логический элемент "ИЛИ" на транзисторе.
Сведения из теории. Логический элемент "ИЛИ" представляет собой усилитель с несколькими входами. У этого усилителя входные сигналы независимы, так как есть диодная развязка, в результате каждый сигнал поступает на вход усилителя отдельно. В элементе "ИЛИ" каждый из сигналов способен вызвать выходной сигнал с усилителя - загорание лампочки, или напряжение на выходном резисторе, который включается вместо нее. Сигнал на выходе будет ИЛИ при сигнале на первом входе, ИЛИ при сигнале на втором входе. Это произойдет потому, что замыкание любого из ключей вызовет ток в базе транзистора и откроет его, а тем более замыкание обоих. Здесь усилитель работает в особом режиме, или он полностью открыт или полностью закрыт. Такой режим - режим называется ключевым, то есть транзистор работает как выключатель (включено-выключено). Состояние элемента "ИЛИ", как и других логических элементов, описывается таблицей истинности, которая показывает состояние выхода элемента в зависимости от состояния входов. Резистор R2 и два ключа не входят в логический элемент, а необходимы для подачи сигналов.
Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению параметров радиоэлементов, усвоить принцип работы схемы элемента "ИЛИ", освоить сборку и наладку электронных схем. Освоить понятие "таблица истинности". Научится снимать (составлять) эту таблицу.
|
|
Порядок работ:
1.Проверить комплектность и исправность деталей.
2.Изучить принципиальную схему, спланировать расположение деталей.
3.Собрать схему на макетной плате, следуя принципиальной электрической схеме и планировке расположения деталей. Визуально проверить правильность монтажа и подать напряжение питания 5v. Если схема собрана правильно и детали исправны, элемент срабатывает после нажатия одного (любого) из ключей.
4.Составить таблицу истинности.
Таблица истинности
| Номер состояния | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Cостояние К1 з/р | ||||
| Состояние К2 з/р | ||||
| Выход гор./нет. |
ВОПРОСЫ:
1. В чем физический смысл операции «ИЛИ»?
2. Укажите цепи прохождения входных сигналов.
3. Почему каждый из входных сигналов вызывает выходной сигнал?
4. Какой режим устанавливается на каскаде А,Б или другой?
5. Инвертирован ли выходной сигнал относительно входных?
6. Каков по знаку входной сигнал?
7. Что определяется по таблице истинности?
8. Открыт или закрыт транзистор при наличии сигнала?
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Блок питания постоянного тока.
4. Резистор постоянный - 2 шт.
5. Ключ переключающий - 2 шт.
6. Диод - 2 шт.
7. Лампочка накаливания - 1 шт.
8. Транзистор - 1 шт.
9. Соединительные концы.
10. Макетная плата.
11.Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 50
Логический элемент "И" на транзисторе.
Сведения из теории. Логический элемент "И" представляет собой усилитель с несколькими входами. У этого усилителя входные сигналы независимы, так как есть диодная развязка, в результате каждый сигнал поступает на вход усилителя отдельно. Один из сигналов не способен вызвать выходной сигнал с усилителя - загорание лампочки, или напряжение на выходном резисторе, который включается вместо нее.Сигнал на выходе будет при сигнале И на первом входе, И на втором входе. Сигнал с одного из ключей не вызовет ток в базе транзистора, ток открывающий транзистор "замкнется" на общую шину через второй диод. Здесь усилитель работает в особом режиме, или он полностью открыт или полностью закрыт. Такой режим - ключевой, то есть транзистор работает как выключатель (включено-выключено). Состояние элемента "И" , как и других логических элементов, описывается таблицей истинности, которая показывает состояние выхода элемента в зависимости от состояния входов. Резистор R2 и два ключа не входят в логический элемент, а необходимы для подачи сигналов.
Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению параметров радиоэлементов, усвоить принцип работы схемы элемента "И", освоить сборку и наладку электронных схем. Освоить понятие "таблица истинности". Научится снимать (составлять) эту таблицу.
|
|
Порядок работ:
1.Проверить комплектность и исправность деталей.
2.Изучить принципиальную схему, спланировать расположение деталей.
3.Собрать схему на макетной плате, следуя принципиальной электрической схеме и планировке расположения деталей. Визуально проверить правильность монтажа и подать напряжение питания 5v. Если схема собрана правильно и детали исправны элемент "И" срабатывает после подачи сигналов только с обоих ключей.
4.Составить таблицу истинности.
Таблица истинности
| Номер состояния | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Cостояние К1 з/р | ||||
| Состояние К2 з/р | ||||
| Выход гор./нет. |
ВОПРОСЫ:
1. В чем физический смысл операции «И»?
2. Укажите цепи прохождения входных сигналов.
3. Почему один из входных сигналов не вызывает выходной сигнал?
4. Какой режим устанавливается на каскаде А,Б или другой?
5. Инвертирован ли выходной сигнал относительно входа?
6. Каков по знаку входной сигнал?
7. Что определяется по таблице истинности?
8. Открыт или закрыт транзистор при наличии сигнала?
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Блок питания постоянного тока.
4. Резистор постоянный - 2 шт.
5. Ключ переключающий - 2 шт.
6. Диод - 2 шт.
7. Лампочка накаливания - 1 шт.
8. Транзистор - 1 шт.
9. Соединительные концы.
10. Макетная плата.
11.Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 51
Логический элемент "НЕ" на транзисторе.
Сведения из теории. Логический элемент "НЕ" представляет собой усилитель с одним входом "переворачивающий" полярность входного сигнала. По сути дела это обыкновенный усилитель с нагрузкой в цепи коллектора. Сигнал снимается между эмиттером и коллектором, поэтому, когда на базу поступает напряжение, появляется ток базы, транзистор открывается и напряжение на нем очень мало, то есть при наличии сигнала входа - сигнала выхода нет, и наоборот. Так реализуется на практике функция отрицания "НЕ". Добавочный резистор в цепи базы R1 служит для уменьшения входного тока базы и принципиального значения на работу схемы не оказывает. Здесь усилитель работает в особом режиме, или он полностью открыт или полностью закрыт. Такой режим – ключевом режиме, то есть транзистор работает как выключатель (включено-выключено), этот режим обуславливается входным током базы, который меняется скачкообразно, если входной ток будет меняется плавно, то и транзистор будет работать в режиме А или Б. Состояние элемента "НЕ", как и других логических элементов, описывается таблицей истинности, которая показывает состояние выхода элемента в зависимости от состояния входов. Резистор R2 и ключ не входят в логический элемент, а необходимы для подачи сигнала.
Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению параметров радиоэлементов, усвоить принцип работы схемы элемента "НЕ", освоить сборку и наладку электронных схем. Освоить понятие "таблица истинности". Научится снимать (составлять) "таблицу истинности".
|
|
Порядок работ:
1.Проверить комплектность и исправность деталей.
2.Изучить принципиальную схему, спланировать расположение деталей.
3.Собрать схему на макетной плате, следуя принципиальной электрической схеме и планировке расположения деталей. Визуально проверить правильность монтажа и подать напряжение питания 5v. Если схема собрана правильно и детали исправны, после нажатия ключа напряжение на транзисторе падает.
4.Составить таблицу истинности.
Таблица истинности
| Номер состояния | 1 | 2 |
| Cостояние К1 з/р | ||
| Выход. напряжение |
ВОПРОСЫ:
1. Укажите цепь прохождения входного сигнала.
2. Почему входной сигнал вызывает исчезновение выходного сигнала?
3. Какой режим устанавливается на каскаде А,Б или другой?
4. Инвертирован ли выходной сигнал относительно входного?
5. Каков по знаку входной сигнал?
6. Что определяется по таблице истинности?
7. Открыт или закрыт транзистор при наличии сигнала?
8. Как реализуется функция «НЕ» на физическом уровне?
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Блок питания постоянного тока.
3. Резистор постоянный - 3 шт.
4. Ключ включающий - 1 шт.
5. Транзистор - 1 шт.
6. Соединительные концы.
7. Макетная плата.
8. Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 52
Триггер на транзисторах.
Сведения из теории. Триггер на транзисторах представляет собой два усилителя постоянного тока. Усилители включены так, что выходной сигнал каждого из них подается на вход другого усилителя. В результате каждый усилитель усиливают сигналы другого усилителя, между усилителями установлена сильная положительная обратная связь. Особенность схемы включения усилителей состоит в том, что работая в "ключевом" режиме находятся в стабильных но противоположных состояниях открытом или закрытом. Цепь передачи сигналов образует кольцо как в мультивибраторе, однако теперь для перехода из состояния "открыто" в состояние "закрыто" каждому из усилителей требуется внешний импульсный сигнал, потому, что положительная обратная связь через резисторы R4 и R3 удерживает усилители в том состоянии, в котором они находятся. Принципиальная схема приведена на рисунке. Допустим, что после подачи питания транзистор Т1 "открыт" а транзистор Т2 "закрыт". Тогда Т1 остается открытым так как на его базу через резистор обратной связи R4 подается ток с коллектора Т2, а транзистор Т2 закрыт так как на его базу тока через R3 не подается в связи с малым напряжением на коллекторе Т1. Схема находится в первом устойчивом состоянии. Если на базу транзистора Т1 подать импульс "закрывающий" транзистор Т1, то Т1 "призакроется", через базу Т2 начнется зарядка конденсатора С1 и Т2 "приоткроется" и снизит базовый ток на Т1, что приведет к его полному "закрыванию" и появлению напряжения на коллекторе Т1, а следовательно и тока базы Т2 через резистор R3 , что приведет к полному открытию Т2. Триггер перейдет в новое устойчивое состояние, до подачи "закрывающего" импульса на Т2. Поскольку схема симметрична то процесс будет
повторятся после подачи управляющих импульсов. Транзисторы Т3и Т4 служат для усиления сигналов и включения лампочек и принципиальной роли в работе триггера не играют. Состояние триггера, как и других логических элементов, описывается таблицей истинности, которая показывает состояние выхода элемента в зависимости от состояния входов.
|
|
Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению параметров, усвоить принцип работы схемы триггера, освоить сборку и наладку электронных схем. Освоить правильную планировку расположения деталей на макетной плате. Научится снимать карту состояния схемы.
Порядок работ:
1.Проверить комплектность и исправность деталей триггера.
2.Изучить принципиальную схему.
3.Собрать схему на макетной плате, следуя принципиальной электрической схеме. Визуально и "прозвонкой" проверить правильность монтажа и подать напряжение питания 5v. Если схема собрана правильно и детали исправны, триггер срабатывает после подачи сигнала - или от мультвибратора.
4.Снять карту состояния схемы, измерив напряжения во всех электрических узлах схемы относительно общего "плюса". Подать импульс на вход триггера, проконтролировать его переключение и снова измерить и записать напряжения между точками 0-1, 0-2, 0-3, и т.д.
Таблица истинности
| Номер импульса | Номер импульса | ||||
| Cостояние Л1 г/н | Cостояние Т1 в/н | ||||
| Состояние Л2 г/н | Состояние Т2 в/н |
Вопросы:
1. Как можно назвать механический аналог триггера?
2.. Для чего служит С3 ?
3. Что будет если на базы Т1 и Т2 подавать сигналы раздельно?
4. Могут ли быть выходные сигналы на выходе 1 и 2 одновременно?
5. Что называется «прозвонкой» электрической цепи?
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Блок питания постоянного тока.
3. Резистор постоянный - 6 шт.
4. Конденсатор постоянный - 3 шт.
5. Кнопка - 1 шт.
6. Диод - 2 шт.
7. Лампочка накаливания - 2 шт.
8. Транзистор - 4 шт.
9. Соединительные концы.
10. Макетная плата.
11.Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 53
Генератор одиночного импульса на логических элементах "И"
Сведения из теории. Генератор собран на микросхеме К155ЛА3 имеющей четыре логических элемента "И-НЕ" собранных в одном корпусе, На выходе каждого элемента "И-НЕ" сигнал противоположный входному (если на входах 1 на выходе 0). Микросхемы, с напряжением питания 5v воспринимают «высокий» уровень напряжения более 3v на входе за "единицу", а «низкий» ниже 2v за "нуль".Генератор формирует одиночный импульс, не зависящий от длительности входного импульса. После нажатия на кнопку КЛ1 размыкается ее нормально замкнутый контакт и на вход D1.1 подается уровень 1, и на его выходе уровень 1. КЛ1 замыкает свой нормально разомкнутый контакт и подает уровень 0 на вход D1.2, на втором входе 1, значит на выходе 1. На выходе D1.3 устанавливается 0 и конденсатор С1 начинает разряжается на общую шину через резистор R3. На разряд уходит некоторое время, и пока конденсатор не разрядится на выходе D1.4 будет 1. Никакие повторные импульсы в течении этого времени не изменят состояния D1.4. Длительность импульса на выходе D1.4 зависит только от величины сопротивления R3 и емкости конденсатора C1. Подобные устройства применяются в вычислительной технике для формирования одиночных импульсов, так как обычая кнопка или включатель могут формировать несколько импульсов сразу, это явление называется "дребезг" контакта.
Цель работы: Усвоить принцип работы схемы элемента "И", закрепить навыки работы с осциллографом , освоить принцип формирования одиночных импульсов, потренироваться в наладке электронных схем. Потренироваться в планировке расположения деталей на макетной плате. Научится снимать карту состояния схемы.
|
|
Порядок работ:
1.Проверить комплектность и исправность деталей.
2.Изучить принципиальную схему и спланировать расположение деталей.
3.Собрать схему на макетной плате, следуя принципиальной электрической схеме и планировке расположения деталей. Визуально проверить правильность монтажа и подать напряжение питания 5v. Если схема собрана правильно и детали исправны, элемент срабатывает после нажатия кнопки и на выходе наблюдается одиночный импульс.
4. Подсоединить к выходу осциллограф.
5. Проверить качество выходного импульса.
ВОПРОСЫ:
1. Что называется «дребезгом»
2. Укажите цепь прохождения входного импульса.
3. Почему нажатие кнопки повторно вызовет выходной импульс только по истечении некоторого времени?
4. Как устанавливается состояние запрета на прохождение повторного входного импульса?
5. Инвертирован ли выходной сигнал относительно входного сигнала?
6. На что влияет величина резистора R3?
7. На что влияет величина емкости С1?
8. Какое напряжение называется «высоким уровнем», а какое «низким».
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Блок питания постоянного тока.
3. Резистор постоянный - 3 шт.
4. Конденсатор - 1 шт.
5. Ключ переключающий - 1 шт.
6. Микросхема - 1 шт.
7. Осциллограф. – 1 шт.
8. Панелька под микросхему - 1 шт.
9. Соединительные концы.
10. Макетная плата.
11.Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 54
Частотомер электрических импульсов на логических элементах "И"
Сведения из теории. Частотомер собран на микросхеме К155ЛА3 имеющей четыре логических элемента "И-НЕ" собранных в одном корпусе. На выходе каждого "И-НЕ" элемента сигнал противоположный входному ( если на входах 1 на выходе 0). Микросхемы, с напряжением питания 5v воспринимают высокий уровень напряжения более 3v на входе за "единицу", а ниже 2v за "нуль".
Работа схемы. При поступлении импульсов на вход элемента D1.1 подается уровень 1, и на его выходе уровень 0. На первый вход D1.2 так же подается единица, а на втором высокий уровень от заряженного конденсатора С1, который начинает разряжаться на общую шину через резистор R1. на разряд уходит некоторое время и когда конденсатор разрядится на выходе D1.2 появится высокий уровень напряжения, таким образом из сигнала произвольной формы D1.1 и D1.2 формируют сигнал прямоугольной формы. Микроамперметр включен так, что при высоком уровне на выходе D1.2 тока по нему не протекает. Таким образом, чем дольше разряжается конденсатор, тем большая часть входного импульса попадает на микроамперметр, то есть отклонение стрелки будет больше. С другой стороны, чем больше импульсов, тем больше средний ток через микроамперметр. Поскольку измерительная система микроамперметра инерционна, его отклонения стрелки пропорциональны среднему току, то есть частоте сигнала. Резистор Rп1 необходим для калибровки, то есть установки верхних значений диапазона измерений частоты, конденсатор С2 «фильтрует» импульсы исключая дрожание стрелки прибора.
Цель работы: Закрепить навыки работы с осциллографом усвоить принцип работы схемы элемента формирующего прямоугольный импульс, освоить принцип измерения частоты по величине среднего тока, освоить сборку и наладку электронных схем. Научится планировать расположения деталей на макетной плате.
|
|
Порядок работ:
1.Проверить комплектность и исправность деталей.
2.Изучить принципиальную схему и спланировать расположение деталей.
3.Собрать схему на макетной плате, следуя принципиальной электрической схеме и планировке расположения деталей. Визуально проверить правильность монтажа и подать напряжение питания 5v. Если схема собрана правильно и детали исправны, частотомер начинает работать после подачи питания
5. Подать на частотомер сигнал с генератора стандартных сигналов (ГСС).
4.Провести настройку частотомера на диапазон частот 20-200 герц.
ВОПРОСЫ:
1. Укажите цепь входного сигнала.
2. Инвертирован ли выходной сигнал относительно входного сигнала?
3. На что влияет величина резистора Rп?
4. На что влияет величина емкости С1?
5. Как формируется прямоугольный импульс?
6. Зачем он формируется?
8. Чему пропорциональны показания микроамперметра?
9. Что называется генератором стандартных сигналов?
10. Какое напряжение называется «высоким уровнем», а какое «низким».
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Блок питания постоянного тока 5в.
3. Генератор сигналов ГСС.
4. Резистор постоянный - 1 шт.
5. Резистор переменный - 1 шт.
6. Конденсатор постоянный - 2 шт.
7. Микросхема - 1 шт.
8. Соединительные концы.
9. Макетная плата.
10.Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 55
Генератор низкой частоты на микросхеме.
Сведения из теории. Генератор электрических сигналов предназначен для формирования электрических сигналов напряжения или тока определенной частоты и формы. Низкочастотные сигналы могут быть преобразованы в звук или световые импульсы. Рассматриваемый генератор низкой частоты представляет собой симметричный мультивибратор, выполненный на логических элементах вместо усилителей. Генератор формирует импульсы прямоугольной формы низкой частоты, преобразуемые в звук громкоговорителем. Генератор может быть выполнен на микросхемах К155ЛА3, К155ЛА1, К155ЛА4, К155ЛН1, К155ЛА12. При этом могут быть использованы не все логические элементы, объединенные в корпус.
Работа схемы: Допустим, на момент включения на выходе элемента D1.1 вилась логическая единица, тогда конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R4. Зарядный ток конденсатора создает падение напряжения на резисторе R4, которое подается на вход D1.2 как логическая единица, поэтому на выходе D1.2 установится уровень ноль. По мере заряда конденсатора на входе D1.2 установится логический ноль и на выходе появится единица. Теперь зарядный ток С2 создаст падение напряжения на R2, а на входе D1.1 появится единица, а на выходе ноль. Теперь конденсатор С1 разряжается, а конденсатор С2 заряжается. После заряда С1 на выходе элемента D1.1 появится единица и цикл начнется снова. Если емкости и резисторы будут разными по величине, то импульсы формируемые элементами 1 и 2 будут разными по ширине.
Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению параметров, усвоить принцип работы схемы, освоить сборку и наладку электронных схем. Освоить правильную планировку расположения деталей на макетной плате.
|
|
Порядок работ:
Порядок работ: 1.Проверить комплектность и исправность деталей
2.Изучить принципиальную схему, с планировкой расположения деталей.
3.Собрать схему на макетной плате, следуя принципиальной электрической схеме и планировке расположения деталей. Визуально проверить правильность монтажа и подать напряжение питания 5v. Если схема собрана правильно и детали исправны, работает после подачи питания.
ВОПРОСЫ:
1. Какая электрическая схема называется генератором импульсов?
2. Какая частота называется «низкой»?
3. Для чего нужны R2 и R4?
4. Что произойдет если увеличить С1 до 2.0 микрофарад?
5. Как работает схема?
6. На что влияет величина резистора R4?
7. На что влияет величина емкости С2?
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Блок питания постоянного тока.
3. Резистор постоянный - 2 шт.
4. Резистор переменный - 2 шт.
5. Конденсатор постоянный - 2 шт.
6. Микросхема - 1 шт.
7. Соединительные концы.
8. Макетная плата.
9.Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 56
Генератор импульсов на элементах "НЕ".
Сведения из теории. Элемент "НЕ" является усилителем и инвертором сигнала. Генератор электрических сигналов предназначен для формирования электрических сигналов напряжения или тока. .Генератор импульсов на логических элементах "НЕ" позволяет подавать импульсы управления с различной частотой, которая регулируется переменным резистором R2.
Работа схемы: Допустим, на момент включения на входе элемента D1.1 установился логический ноль, тогда на выходе установится единица, на выходе D1.2 установится ноль, на выходе D1.3 установится высокий уровень напряжения (единица) и конденсатор С1 начнет заряжаться через резисторы R1 и R2. Чем больше сопротивление резисторов, тем дольше заряжается конденсатор. По мере заряда конденсатора на входе D1.1 установится логическая единица, а на выходе D1.3 установится (в соответствии с предыдущими и рассуждениями) низкий уровень(ноль). Теперь С1 начнет разряжаться через резисторы R1 и R2 и на входе D1.1 снова установится ноль. Процесс будет повторятся пока есть питание. Элемент D1.4 будет выполнять роль усилителя инвертора полученного сигнала.
Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению параметров, усвоить принцип работы схемы, освоить сборку и наладку электронных схем. Освоить правильную планировку расположения деталей на макетной плате. Научится снимать карту состояния схемы.
|
|
Порядок работ:
1.Проверить комплектность и исправность деталей .
2.Изучить принципиальную схему, с планировкой расположения деталей.
3.Собрать схему на макетной плате, следуя принципиальной электрической схеме и планировке расположения деталей. Визуально проверить правильность монтажа и подать напряжение питания 5v. Если схема собрана правильно и детали исправны, работает после подачи питания.
4.Снять карту состояния схемы, измерив напряжения во всех электрических узлах схемы относительно общего "плюса". Для этого обозначить узел "плюс" цифрой 0, остальные оцифровать 1,2,3, и т.д. Измерить и записать напряжения между точками 0-1, 0-2, 0-3, и т.д.
Карта состояния схемы.
| Точка снятия | 0-1 | 0-2 | 0-4 | 0-6 | 0-8 | 0-к |
| Режим при ЛН1 х | ||||||
| Режим при ЛН1 о |
ВОПРОС:
1. Какая электрическая схема называется генератором импульсов?
2. Какая частота называется «низкой»?
3. Можно ли заменить элемент "НЕ" на элемент "И-НЕ" в этой схеме? Если можно как это сделать ?
4. Что произойдет если увеличить С1?
5. Как работает схема?
6. На что влияет величина резистора R2 ?
7. Для чего нужен резистор R3?
8, Какой вход у транзисторного усилителя «открытый» или «закрытый»?
Используемое оборудование
1. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.
2. Блок питания постоянного тока.
3. Резистор постоянный - 2 шт.
3. Резистор переменный - 1 шт.
3. Конденсатор постоянный - 1 шт.
5. Микросхема - 1 шт.
6. Лампочка накаливания - 1 шт.
7. Транзистор - 1 шт.
8. Соединительные концы.
9. Макетная плата.
10.Паяльник, припой, флюс.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 57
Дата: 2018-12-21, просмотров: 187.
