ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.1 Синтез
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Комбинационных узлов с использованием базовых логических элементов

Цель: научиться синтезировать комбинационные узлы с использованием базовых логических элементов.

Задание 1: Синтезировать структурную схему, выполняющую функции и постройте таблицу истинности . Проанализировать правильность работы схемы по таблице истинности.

 

1. Компоненты-Animation-Animated Digital Switch

2. Компоненты-Digital Primitives-Standard Gates-

-Inventers-Inventer

3. Комоненты-Digital Primitives-Standard Gates-

-and Gates

4. Комоненты-Digital Primitives-Standard Gates-

-or Gates

5.Анализ - динамический анализ по постоянному току

(Dinamic DC)

 

Рис. 22. Схема для задания 1.

Задание 2: Синтезировать структурную схему, выполняющую функцию:

. Проверить правильность работы схемы.

Рис. 23. Схема задания 2.

 

 

Задание 3: Синтезировать структурную схему, выполняющую функцию:

 

Содержание отчета

1. Цель работы;

2. Схема электрическая моделируемого устройства, окно настройки параметров генератора, окно настройки параметров моделирования, результаты моделирования в виде графиков.

3. Таблица истинности.

4. Выводы.

 

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.2

«Исследование асинхронных двоичных счетчиков»

Цель работы: Изучение принципов построения и функционирования двоичных счетчиков; исследование быстродействия счетчиков с последовательным и параллельным переносами.

 

Задание к лабораторной работе

а) исследование счетчика с последовательным переносом

В среде системы схемотехнического моделирования МС9 создать на базе интегральных схем (ИС) триггеров схему 4-разрядного асинхронного счетчика с последовательным переносом. Типы триггеров задаются преподавателем.

Рис. 24. Схема счетчика с последовательным переносом

Чтобы выбрать генератор, дайте команду: Компоненты-Digital Primitives-Stimulus Generators-Stim1

Сигналы генераторов задаются в окне задания параметров команды Source: Local text area (далее расположение на компьютере):

+ +A1S B1   //начальный сигнал

+ label=BYNS //задание метки

+ +A2S B2

+ +A3S B3

+ +A4S goto end C times //возврат к метке

 

A1 ,A2 ,A3 ,A4 – продолжительность сигнала (S - секунды, NS – наносекунды и т. п.);

 

B1 , B2 , B3 – величина сигнала;

 

BYNS – произвольная метка.

 

С – количество повторений цикла.

 

 

Параметры генератора:

U1

.define _1MHzClk

 +0ns 0

 +label=start

 +200n 1

 +250n 0

 +450n goto start -1 times

 

U4

.define B

+0NS 0

+50NS 0

+100NS 1

 

2. Выполнить моделирование схемы в режиме Analysis/ Transient analysis. В окне «Transient analysis limits» задать выводимые временные диаграммы и пределы изменения величин по амплитуде сигналов и времени. Для запуска расчета нажать RUN (Запустить).

На рис.25 в качестве примера приведен результат моделирования для вышеприведенной схемы.

        3. По временным диаграммам определить время установления счетчика tуст. Для этого выделить фрагмент диаграммы, и увеличить его. Данный фрагмент показан на рис. 25. На данном рисунке хорошо видно накопление задержки при прохождении сигнала в счетчике от младшего разряда к старшему. Для определения tуст воспользуйтесь режимом курсорных измерений.

Рис. 25 Временные диаграммы работы счетчика

 с последовательным переносом

 

б) исследование счетчика с параллельным переносом.

На базе серии микросхем, указанной преподавателем, создать схему 4-разрядного асинхронного счетчика с параллельным переносом.

На рис. 26 приведен пример построения счетчика с использованием ИС JK-триггеров типа K155TV1.

 

 

 

Рис. 26. Счетчик с параллельным переносом

 

Параметры генератора:

 

для U1
.define _1MHzClk
 +0ns 0
 +label=start
 +200n 1
 +250n 0
 +450n goto start -1 times

для U2
.define B
+0NS 0
+50NS 0
+100NS 1

 

Далее выполнить п.п.2 и 3 аналогично первому заданию.











Содержание отчета

1. Цель работы;

2. Схемы, окно установки параметров генератора и временные диаграммы;

3. Результаты измерения времени установления счетчиков;

4. Выводы по проделанной работе.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.3

“Исследование двоично-десятичных счетчиков”

Цель работы: Изучение принципов построения и функционирования двоично-десятичных счетчиков.

Лабораторная работа предназначена для изучения способов построения счетчиков с произвольным модулем счета на примере реализации двоично-десятичных счетчиков.

Данная лабораторная работа предназначена для организации самостоятельной работы студентов. Параметры генераторов и установки анализа переходных процессов выбрать самостоятельно.

Задание к лабораторной работе

а) Двоично-десятичный счетчик на базе ИС K155ИE4

В данном задании исследуется способ построения двоично-десятичного счетчика с принудительным сбросом.

1. Создать схему двоично-десятичного счетчика на базе ИС K155ИE4. Пример построения счетчика показан на рис. 31.

2. Выполнить моделирование работы счетчика и построить временные диаграммы. Пример построения диаграмм показан на рис. 27.

3. Убедиться в правильности функционирования счетчика. В случае неправильной работы откорректировать схему.

 

Рис. 27. Двоично-десятичный счетчик. Результаты моделирования.

 

б) Исследование двоично-десятичного реверсивного счетчика.

В данном задании исследуется способ построения реверсивного двоично-десятичного счетчика с принудительным насчетом. Для построения счетчика используется ИС двоичного реверсивного счетчика K155IE7, имеющего входы предустановки.

1. Создать схему двоично-десятичного реверсивного счетчика на основе ИС K155IE7. Пример построения схемы показан на рис. 32.

2. Выполнить моделирование работы счетчика и построить временные диаграммы. Пример построения диаграмм показан на рис. 28.

3. Убедиться в правильности функционирования счетчика. В случае неправильной работы откорректировать схему.

 

 

Рис. 28. Схема двоично-десятичного реверсивного счетчика.

Содержание отчета

1. Цель работы;

2. Схема устройства и графики;

3. Анализ результатов;

4. Выводы.

 

 

Контрольные вопросы к части 3

лабораторного практикума:

 

  1. Задание и использование ключей при моделировании в программе Micro-CAP.
  2. Типы и параметры генераторов, используемых для цифровых устройств.
  3. Библиотеки цифровых генераторов. Задание и использование параметров цифровых генераторов.
  4. Просмотр и обработка результатов моделирования. Использование режима Probe.
  5. Особенности выполнения анализа цифровых устройств(создание схемы, ввод ключей, выбор генератора)
  6. Анализ работы цифровых устройств с помощью таблицы истинности и графиков.
  7. Принцип работы счетчика К155ИЕ4
  8. Задание и использование параметров цифровых генераторов.
  9. Основные принципы выполнения различных видов анализа в программе Micro-CAP.

а) Transient (Alt+1) — расчет переходных процессов;

б) AC (Alt+2) — расчет частотных характеристик;

в) DC (Alt+3) — расчет передаточных функций по постоянному току (при вариации постоянной составляющей одного или двух источников сигналов, вариации температуры или параметров моделей компонентов);

г)Dynamic DC (Alt+4) — расчет режима по постоянному току и динамическое отображение на схеме узловых потенциалов, токов ветвей и рассеиваемой мощности;

д)Transfer Function (Alt+5) — расчет малосигнальных передаточных функций в режиме по постоянному току;

е)Sensitivity (Alt+6) — расчет чувствительностей режима по постоянному току.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Разевиг В. Д. Схемотехническое моделирование с помощью MICRO-CAP 7. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 368с.

2. Кардашев Г.А. Цифровая электроника нам персональном компьютере. Electronics Work bench и Micro-Cap. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 311с.

3. Разевиг В. Д. Система схемотехнического моделирования MICRO-CAP V. – М.: СОЛОН, 1997. – 373с.

4. Скаржепа В.А., Луценко А.Н. Электроника и микросхемотехника / Под общ. ред. А.А.Краснопрошиной. К.: Выща шк., 1989. – Ч.1. – 432 с.

5. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. – М.: Высш.

шк., 1991.–622 с.

    

    6. http://www.spectrum-soft.com

 

дополнить

 

СОДЕРЖАНИЕ

    ВВЕДЕНИЕ 3
Часть 1   Изучение интерфейса и возможностей программы Micro - Cap . Теоретические сведения 8
1.1.   Интерфейс программы Micro-Cap 8
1.2.   Основные возможности программы Micro-Cap 16
  1.2.1. Расчет передаточных функций по постоянному току (DC) 19
  1.2.2. Расчет режима по постоянному току (Dynamic DC —Alt+4)   25
  1.2.3. Анализ по переменному току на малом сигнале (AC — Alt+2)   25
  1.2.4. Меню режимов расчета частотных характеристик АС 34
  1.2.5. Анализ переходных процессов (TRANSIENT — Alt+1) 37
Часть 2.1   ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТЕЙШИХ СХЕМ В ПРОГРАММЕ Micro - Cap 46
    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.1 «Измерение параметров биполярных транзисторов» 46
    ЛАБОРАТОРАЯ РАБОТА №1.2 «Исследование пeредаточных характеристик двойного Т-образного моста» 49
Часть2.2   Исследование характеристик  аналоговых устройств 56
    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2.1 «Исследование основных схем включения операционных усилителей» 56
    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.2 «Исследование характеристик генератора с мостом Вина» 60
Часть 3   МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ 64
    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.1 «Синтез комбинационных узлов с использованием базовых логических элементов» 67
    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.2 «Исследование асинхронных двоичных счетчиков» 71
    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.3  «Исследование двоично-десятичных счетчиков» 78
    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 85

Учебно-методическое издание

Копысов Андрей Николаевич

Зайцева Елена Михайловна

 

 

Дата: 2019-04-23, просмотров: 253.