
- •Учебно-методическое пособие исследование цифровых схем в лабораторном комплексе на базе настольной рабочей станции ni elvis II
- •1. Введение 1
- •2. Особенности построения и функционирования лабораторного комплекса на базе настольной рабочей станции ni elvis II 14
- •3. Принципы работы и инструкции по взаимодействию с виртуальными и реальными приборами 32
- •4. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Схемотехника» 61
- •5. Методические рекомендации по разработке курсового проекта с использованием среды ni Multisim и рабочей станции ni elvis II 136
- •1.Введение
- •1.1.Лабораторный комплекс для исследования цифровых схем как измерительная система и устройство сбора данных
- •1.2.Структура измерительной системы в методологии компании National Instruments (ni)
- •1.3.О принципах функционирования осциллографов
- •1.4.О частоте дискретизации
- •1.5.Типы источников сигналов и схемы измерений
- •1.4. Плавающий источник сигнала
- •2.Особенности построения и функционирования лабораторного комплекса на базе настольной рабочей станции ni elvis II
- •2.1.Общая характеристика и структура лабораторного комплекса
- •2.2.Аппаратная часть комплекса
- •2.3.Включение рабочей станции
- •3.Принципы работы и инструкции по взаимодействию с виртуальными и реальными приборами
- •3.1.Функциональный генератор (Functional Generator, fGen) – fgen.Exe
- •Порядок использования функционального генератора
- •3.2.Регулируемые источники питания (Variable Power Supplies, vps) – vps.Exe
- •Порядок использования регулируемых источников питания
- •3.3.Цифровой мультиметр (Digital MultiMeter, dmm) – dmm.Exe
- •Порядок использования цифрового мультиметра
- •3.4.Осциллографы, используемые в лаборатории «Схемотехника»
- •3.5.Встроенный цифровой осциллограф рабочей станции (ni scope) – scope.Exe
- •Порядок использования встроенного осциллографа ni scope
- •3.6.Модульный цифровой осциллограф ni pci-5114
- •Порядок использования
- •Курсорные вычисления
- •3.7.Аналоговый осциллограф с1-99
- •Порядок использования осциллографа с1-99
- •3.8.Краткие сведения о платах ni pci-6533 и cb-68lpr
- •3.9.Счетчики/таймеры (Counters/Timers)
- •3.10.Конфликты ресурсов
- •4.Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Схемотехника»
- •4.1.Лабораторная работа 1. Изучение рабочей станции, работы функционального генератора и осциллографов
- •Порядок выполнения работы
- •Варианты заданий
- •4.2.Лабораторная работа 2. Исследование работы формирователя логического сигнала 1-го типа
- •Варианты заданий
- •Порядок выполнения работы
- •1. Получение передаточной характеристики (хвв) для ненагруженной схемы (Рис. 4 .29).
- •4. Измерение динамических параметров сигнала при отсутствии нагрузки на выходе схемы (Рис. 4 .32).
- •5. Получение зависимости динамических параметров сигнала на выходе схемы от величины емкостной нагрузки (Рис. 4 .33).
- •Содержание отчета
- •Задание по уирс
- •4.3.Лабораторная работа 3. Исследование работы формирователя логического сигнала 2-го типа
- •Варианты заданий
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Задание по уирс
- •4.4.Лабораторная работа 4. Исследование работы инвертора ттл
- •Порядок выполнения работы
- •1. Получение передаточной характеристики (хвв) для ненагруженной схемы.
- •Содержание отчета
- •Варианты заданий
- •Задание по уирс
- •4.5.Лабораторная работа 5. Исследование работы инвертора кмоп
- •Краткое описание принципов работы элементов кмоп
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Задание по уирс
- •4.6.Лабораторная работа 6. Изучение виртуального датчика временных последовательностей (виртуального двп)
- •Порядок работы с виртуальным двп
- •4.7.Лабораторная работа 7. Изучение работы синхронных rs- и d-триггеров
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •4.8.Лабораторная работа 8. Изучение работы мультиплексоров
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •4.9.Лабораторная работа 9. Изучение работы регистров (сдвигателей)
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •4.10.Лабораторная работа 10. Изучение работы счетчиков
- •Варианты заданий для к155ие6
- •Варианты заданий для к155ие7
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •5.Методические рекомендации по разработке курсового проекта с использованием среды ni Multisim и рабочей станции ni elvis II
- •Порядок моделирования схем
- •Пример разработки курсового проекта
- •Литература, ссылки на источники информации по рабочей станции, дополнительному оборудованию и программному обеспечению
4. Измерение динамических параметров сигнала при отсутствии нагрузки на выходе схемы (Рис. 4 .32).
Общий вывод приставки ФЛС соедините с гнездом GROUND (53).
Подайте +Еп (+5 В) на коллекторное сопротивление, для этого используйте гнездо +5V (54).
Запустите приложение VPS.exe (регулируемый блок питания), в части окна «питание-» установите значение ‑Еб = -5 В. Соедините соответствующий вывод приставки с гнездом SUPPLY- (50).
Запустите приложение FGEN.exe (функциональный генератор), в части окна «параметры сигнала» установите прямоугольную форму сигнала, частоту 100 кГц, амплитуду 5 В, смещение 2,5 В, в части окна «маршрут сигнала» выберите «макетная плата».
Запустите приложение NI SCOPE Soft Front Panel PCI-5114, ярлык на которое имеется в меню Пуск-Все программы-National Instrument. Подробную инструкцию по работе с PCI-5114 читайте в разделе Модульный цифровой осциллограф NI PCI-5114. Порядок использования.
Соедините вывод приставки UВХ с гнездом FGEN (33).
Соедините гнездо FGEN (33) с гнездом BNC1+ (42).
Соедините вывод приставки UВЫХ c гнездом BNC2+ (44).
Соедините гнезда BNC1- (43) и BNC2- (45) с гнездом GROUND (53).
Расположите канал 0 над каналом 1 на экране осциллографа. В качестве источника запуска используйте канал 0.
Используя курсорные вычисления, измерьте динамические параметры ФЛС t01, t10, tР, tЗР01, tЗР10, наблюдая сигналы на входе и выходе ненагруженной схемы.
В отчет включите все полученные скриншоты осциллограмм.
Рис. 4.32. Схема измерения динамических параметров
5. Получение зависимости динамических параметров сигнала на выходе схемы от величины емкостной нагрузки (Рис. 4 .33).
Повторите все пункты части 4, подключив к выводу приставки UВЫХ конденсаторы номинала порядка 300 пФ и выше. Для параллельного соединения конденсаторов используйте горизонтальные шины макетной платы.
Рис. 4.33. Схема измерения динамических параметров с подключенной емкостной нагрузкой
После выполнения бригадного задания каждый студент индивидуально выполняет УИРС.
Содержание отчета
Бригадное задание
По экспериментальной ХВВ определить величины U0ГР, U1гp, вычислить U0n и Uiп и результаты записать в табл. 3.2.2. Сравнить с вычисленными значениями помехоустойчивости.
По экспериментально снятой входной характеристике определить I1ВХ.
По экспериментальной выходной характеристике определить IНАГРМАКС. Вычислить n, полученное на основании экспериментальных данных. Вписать в табл. 3.2.1. Сравнить с вычисленными значениями.
Указать на экспериментально снятых осциллограммах величины замеренных динамических параметров схемы. Вписать в табл. 3.2.3. Сравнить с вычисленными значениями.
Построить зависимости параметров сигнала на выходе ФЛС t01, t10, tР, tЗР01, tЗР10 от емкостной нагрузки и оценить ее влияние на максимальную частоту работы схемы.