Создание прототипа схемы
При создании прототипа любой схемы в первую очередь необходимо обратить внимание на источник питания. В качестве источника питания возьмём VARIABLE POWER SUPPLIES (рис. 3.6), канал SUPPLY+. Для этого соединим проводами вывод «SUPPLY+» с любой контактной площадкой макетной платы, обозначенной как «+», вывод «GROUND» - с любой контактной площадкой макетной платы, обозначенной как «-».
Примечание: При дальнейшем подключении питания к схеме необходимо учитывать, что линии питания параллельны между собой по вертикали по 5 гнёзд в каждой.
Для того чтобы измерить подаваемое на схему напряжение питания, необходимо подключить к выводам источника питания мультиметр, установив шкалу измерения в положение 20 DC. Выводы источника питания изображены на рисунке 4.
Рисунок 4 - Выводы источника питания
Включим питание макетной платы, нажав тумблер (рис. 2.2). Для схемы мультивибратора установим значение напряжения питания равным 3 В, при помощи подстроечного резистора канала SUPPLY+, при этом тумблер, расположенный выше подстроечного резистора должен быть установлен в положении MANUAL (рис. 5).
Рисунок 5 - Элементы управления регулируемыми блоками питания
Отключим питание макетной платы, отключим мультиметр.
Список деталей, необходимых для построения прототипа схемы мультивибратора, приведён в таблице 1.
Таблица 1 — Список деталей мультивибратора
Тип детали |
Наименование |
Количество, шт |
Резистор |
10 кОм |
2 |
1 кОм |
2 |
|
500 Ом |
2 |
|
Транзистор |
КТ315Б |
2 |
Конденсатор |
100 пкФ |
2 |
Провода соединительные |
- |
10 |
Соберём прототип схемы на макетной плате, в соответствии с принципиальной схемой мультивибратора.
Для того чтобы проверить работоспособность мультивибратора необходимо подключить к его выходу осциллограф (канал А). В данном случае на вход осциллографа CH A+ подаётся выход с коллектора транзистора, на вход CH A- подаётся масса (GROUND) (рис. 6).
Рисунок 6 — Входа осциллографа на макетной плате
Внешний вид прототипа собранной схемы представлен на рис. 7.
Рисунок 7 - Внешний вид прототипа собранной схемы
Система NI-DAQ обеспечивает широкий спектр возможностей взаимодействия прибора NI-ELVIS с ЭВМ при помощи программного обеспечения, разработанного компанией National Instruments. Для того чтобы посмотреть показания осциллографа, необходимо воспользоваться программой LABVIEW Signal Express for DAQ (Пуск/Все программы/National Instruments/NI-DAQ/LABVIEW Signal Express for DAQ). Среда LABVIEW Signal Express for DAQ предназначена для генерации \ съёма сигналов прибора NI ELVIS и приборов сторонних разработчиков, подключённых к плате сбора данных DAQ. При запуске программы откроется мастер создания проекта, выберем пункт “Start with an empty project”(рис. 8).
Рисунок 8 — Окно мастера создания проекта
Сохраним созданный проект. Для этого зайдём в меню File\Save as. Назовём проект «Multivibrator_osc». Нажмём кнопку «Сохранить» (рис. 9).
Рисунок 9 — Окно сохранения проекта
Добавим в проект виртуальный осциллограф, который в последующем настроим на приём данных с осциллографа NI ELVIS. Для этого выберем в окне «Add step» пункт «NI ELVIS\Acquire Signals\NI ELVIS Oscilloscope» (рис. 10).
Рисунок 10 - Окно «Add step»
В проект добавится осциллограф NI ELVIS. Далее необходимо сконфигурировать осциллограф для приёма сигнала с входа, канал А. Для этого установим флажок «Channel A Enable». Подадим напряжение питания на схему, включив тумблер (рис. 2.2). Нажмём кнопку «Auto setup», система автоматически определит амплитуду и частоту входного сигнала, и настроит отображение графика соответственно определённых параметров (рис. 11).
Рисунок 11 - Осциллограф NI ELVIS
Поскольку мультивибратор генерирует сигнал переменного тока, необходимо настроить осциллограф на приём сигналов переменного тока. Для этого выберем в списке «Coupling» режим «AC». Осциллограф готов к запуску. Нажмём кнопку «RUN», расположенную в панели управления проектом (ниже панели меню программы). В графическом поле осциллографа отобразится форма сигнала, генерируемого мультивибратором (рис. 12).
Рисунок 12 — Форма сигнала, генерируемая мультивибратором
Как видно из рисунка полупериоды, генерируемые мультивибратором, не идеально симметричные. Это свидетельствует о том, что в цепях мультивибратора:
коэффициенты усиления транзисторов не равны;
ёмкость конденсаторов различна;
сопротивление резисторов различно.
Идеальной симметричности полупериодов генерируемого сигнала можно добиться путём подбора одинаковых между собой (по характеристикам) деталей.
Уменьшим напряжение питания мультивибратора (при помощи подстроечного резистора), тем самым выведем транзисторы с состояния перевозбуждения. Таким образом, постепенно уменьшая уровень напряжения питания, можно добиться симметричности генерируемого сигнала (рис. 13).
Рисунок 13 — Симметричный сигнал, генерируемый мультивибратором
Использование осциллографа позволило убедиться в работоспособности собранной схемы мультивибратора. Сохраним проект (меню File\Save), закроем программу, отключим питание схемы.