Указания к выполнению работы:
1. Параметры внешних RC-цепей для ИМС таймера NE555 или КР1006ВИ1:
1.1. Астабильный (генераторный) режим (рис.1а):
– Рекомендуемый частотный диапазон: 0.1 Гц < f0 < 100 кГц.
– Рекомендуемые номиналы – конденсаторов: 0.01 мкФ < C < 10 мкФ,
резисторов: 1 кОм < R < 1 МОм.
– Период колебаний: T= tвкл. + tвыкл.≈ 0.693· (R2+2·R1)·C1 ,
где tвкл.≈ 0.693·(R1+R2)·C1; tвыкл. ≈ 0.693·R1·C1 .
– Частота колебаний: f0 =1/T≈ 1.44/[(R2+2·R1)·C1] .
– Скважность сигнала: q=T/tвкл. ≈ (tвкл. + tвыкл.)/ tвкл . Для получения симметричного прямоугольного сигнала (“меандр”) следует выбирать номинал резистора R1 намного больше R2, т.е. для q ≈ 2.0 , R1 >> R2 .
1.2. Моностабильный (ждущий) режим (рис.1б):
– Рекомендуемый диапазон выходного импульса: 10 мкс < tимп. < 10 с.
– Рекомендуемые номиналы – конденсатор (С1): 0.01 мкФ < C < 10 мкФ,
резистор (R1): 1 кОм < R < 1 МОм.
– Временной интервал, в течении которого на выходе действует напряжение высокого уровня : tимп. ≈ 1.1·R1·C1.
– Рекомендуемая ширина запускающего импульса: tзап.< tимп./4.
2. Параметры внешних RC-цепей для ИМС КР155АГ1 в режиме ждущего
мультивибратора:
– Длительность выходного импульса : tимп.≈ 0.7·R1·C1.
– Микросхема содержит внутренний времязадающий резистор сопротивлением
около 2 кОм (рис.4б) между входами RC и RI , что позволяет обеспечить
работу мультивибратора без внешнего резистора (R1).
– Для получения импульсов большой длительности, при малой ёмкости конденсатора, времязадающую цепь следует дополнить транзистором (КТ315, КТ3102 или др.). В этом случае, сопротивление резистора R1 может быть выбрано в h21Э (VT1) больше, чем 43 кОм и может достигать 20 МОм.
3. Расположение выводов и конфигурация ИМС представлены на рис.9, 10.
Рис.9. Назначение выводов ИМС мультивибраторов (DIP-корпус).
Рис. 10. Моностабильная конфигурация таймера NE555 (К1006ВИ1).
Лабораторная работа №3 Цифровые триггеры
Цель работы: экспериментальное изучение схемотехники и логики работы микросхем RS-, D-, JK- триггеров.
Программа работы:
1. В зависимости от варианта задания (рис.11, 12) исследовать группу RS-, D-, JK- триггеров из серии цифровых микросхем ТТЛ или КМОП–типа.
1.1. Собрать на лабораторном стенде экспериментальную схему с необходимым числом управляющих входов (например, см. рис.13).
1.2. Для каждого устройства (триггера) экспериментально составить таблицу состояний (“таблицу истинности”) т.е. зависимость логических состояний выхода от действующей комбинации сигналов на входе.
1.3. Для одного из “D-” или “JK-” триггеров на основании таблицы состояний дополнительно построить временную диаграмму работы. Сравнить экспериментальные результаты со справочными данными на исследуемые ИМС.
2. Собрать на заданной микросхеме “D” или “JK”- триггеров (синхронный режим работы) делитель частоты f/2 входного сигнала. Составить временную диаграмму (осциллограммы) работы устройства и объяснить принцип его работы.
Рис.11. Реализация “RS”- триггеров на логических элементах “2И-НЕ” или “2ИЛИ-НЕ”:
“Set” – “Установка”, “Reset” – “Сброс”, “Out” – “Выход”.
Контакты напряжения питания ИМС: +Ucc – “14”, GND (0 В) – “7” .
а) “RS”- триггеры; б) “JK”- триггеры;
в) “D”- триггеры
Рис. 12. Микросхемы триггеров (ТТЛ, КМОП).
Рис. 13. Пример построения схемы для изучения работы “RS”-триггера.
Элементная база: VD1 …VD3 – АЛ307; R1=R3=R5 =(0.51…2) кОм, МЛТ-0.25 Вт;
R2=R4=R6 = (1 … 10) кОм, МЛТ-0.25 Вт.