Порядок выполнения работы.
Собрать схемы включения транзисторных ключей (рис. 9.1).
Function Generator – источник входного сигнала;
V1, – источники питания схемы;
VT – виртуальный транзистор BJT N-P-N VIRTUAL;
Осциллограф – для измерения выходного напряжения ключа;
Заземление – элемент (GROUND);
Сопротивление базы задаём 10 кОм·X, где Х – порядковый номер бригады.
Рисунок 5.1 – Измерительные схемы включения транзисторного ключа
2. Настроить параметры генератора – выставить частоту в 1 кГц и подобрать такую амплитуду входного сигнала, чтобы коэффициент насыщения γ=1. Наблюдать при помощи осциллографа, как зависит форма выходного сигнала от коэффициента насыщения γ.
3. Для каждой схемы при γ=1 получить временные диаграммы для трех видов сигналов функционального генератора с помощью анализа «Transient Analysis». На закладке «Output» выбрать узлы, обозначающие вход и выход схемы. Нажать «Simulate».
Лабораторная работа № 10а
«Исследование работы счетчиков на триггерах в виртуальной лаборатории»
Цель работы: изучение принципа действия счетчиков на триггерах и определение их основных параметров в пакете Multisim.
Содержание работы.
Создать модель виртуального счетчика на триггерах и получить временную диаграмму работы счетчика.
Порядок выполнения работы.
Привести на схеме Word Generator с программой работы показанной на схеме рис. 10.1.
Рис.10.1
Присоединить к нему Logic Analyzer в соответствии с рис.10 .2 и выполнить настройки на меню Set.
Рис. 10.2
3. Дополнить схему триггером, а также шиной питания VСС (см. рис.10.3).
На рисунке также приведены все необходимые настройки.
Рис.10.3
4. Собрать трехразрядный двоичный счетчик, используя счетный тригер (схему см. рис.10.4).
Рис.10.4.
Временная диаграмма работы счетчика см. рис. 10.5.
Рис.10.5.
Лабораторная работа №10а
«Исследование цифровых счётчиков»
Цель работы: создать схему двоичного счётчика, исследовать её работу.
Содержание работы.
Создать схему счётного триггера и исследовать её работу, т.е. получить временные диаграммы.
Используя схему, объединить несколько триггеров и создадим двоичный счётчик с заданным разрядом и коэффициентом счёта.
Порядок выполнения работы.
Теоретическая часть
Для исследования схем необходимы генераторы, которые вырабатывают нули и единицы – генераторы логических уровней.
Например, генератор слов Word Generator вырабатывает двоичные слова, то есть сигнал принимает два уровня – нуля и единицы. Для наблюдения результата необходим логический анализатор Logic Analyzer (по сути, это тот же осциллограф, но для цифровых схем).
И
спользуя
эти два прибора, можем исследовать
цифровые схемы. Начнём с генератора.
Двойным щелчком открываем окно его
свойств
Настройки в окне генератора слов (рисунок 10.1):
Controls – циклическая cycle.
Display –система исчисления, двоичная Binary.
Trigger – управляет переключением чисел.
Используем внутренний генератор.
Переключение по фронту или по спаду.
Frequency - частота 1 кГЦ.
Рисунок 10.1
Также в окне расположен список двоичных чисел. Задавая нули и единицы, можем получать на выходе любой сигнал.
Во второй строке выставляем число в крайнем правом разряде - единичку.
Курсор устанавливаем на первое значение.
Соединим вывод генератора слов со входом логического анализатора.
Практическая часть – создать схему цифрового устройства.
Выбрать из базы компонентов элемент JK триггер, микросхема 74 107N (74-серия, 107-номер, N-конструктивное исполнение).
Слева располагаются входы, справа – выходы. JK триггер – универсальный, на его основе можно собрать любой другой триггер (RS, D, T триггеры).
Надо из JK триггера получить счётный триггер – создать счётчик. Для этого необходим элемент счётчика – триггер, то есть из JK триггера создать D триггер.
В
ыполнить
это мы можем путём подачи либо логических
уровней, либо объединением выводов.
Рисунок 10.2
Соединить входы J и K и подать на них уровень логической единицы – уровень положительного источника питания, который возьмём от шины vcc. Уровень логического нуля соответствует цифровой земле. Необходимо учесть следующее – обнуляем через специальные входы CLR, мы не используем обнуление, поэтому также соединяем его с логической единицей. CLK – вход счётного триггера, сюда подаём счётный импульс от генератора слов.
Подали сигнал, который мы создали – чередование нулей и единиц на вход триггера.
Вывод Q соединяем со вторым
входом логического анализатора, вывод
с третьим.
Включаем питание и логический анализатор должен показать изменение питания на всех выводах. Подпрограмма grapher позволяет наблюдать полученные диаграммы в более удобном виде (через меню view, grapher).
Рисунок 10.3
Таким образом, результат работы счетного триггера: импульсы на входе идут с определённой частотой, то есть 0 и 1, на выходе триггера на каждые 2 импульса одно изменение выходной величины, то есть D триггер выполняет роль счётчика * 2 - простейший двоичный счётчик (одноразрядный).
Путём копирования добавляем ещё два аналогичных триггера и выход предыдущего соединяем со входом следующего. Дополнительные выходы подаём на логический анализатор и исследуем счётчик в данном виде.
Рисунок 10.4
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Лабораторная работа 1а Знакомство с пакетом моделирования электронных
схем Multisim 8.0……………………………………………….
Лабораторная работа 2а Исследование полупроводниковых диодов и
стабилитрона в виртуальной лаборатории ……………..
Лабораторная работа 2б ?
Лабораторная работа 3а Исследование биполярного и полевого транзисторов
в виртуальной лаборатории…………………………….
Лабораторная работа 3б Исследование схем включения биполярного
транзистора……………………………………………….
Лабораторная работа 4 Исследование тиристоров в виртуальной лаборатории
Лабораторная работа 5а Исследование транзисторного каскада с ОЭ…………….
Лабораторная работа 7а Исследование усилителя постоянного тока
в виртуальной лаборатории ………………………………
Лабораторная работа 7б Исследование операционных усилителей
в виртуальной лаборатории…………………………………
Лабораторная работа 8а Исследование схем генераторов в виртуальной
лаборатории………………………………………………….
Лабораторная работа 9а Исследование ключевых схем………………………………
Лабораторная работа 10а Исследование цифровых счётчиков…………………………
Список рекомендуемой литературы……………………………………………………………