5. Порядок выполнения работы.

1. Изучить лабораторную работу.

2. Выбрать величину напряжения источника питания.

3. Рассчитать и выбрать соответствующие элементы схемы (транзисторы, резисторы).

4. Собрать на стенде электронные схемы генераторов ГЛИН.

5. Подключить к входам схемы вольтметры, к выходу – осциллограф.

6. После проверки преподавателем собранных схем и расчетов подать на стенд напряжение питания.

7. Подавая на входы прямоугольные импульсы, фиксировать на осциллографе изменения выходного напряжения.

6. План отчета

1. Название, назначение и цель работы.

2. Нарисовать схемы генераторов ГЛИН.

3. Кратко описать работу каждой схемы генератора.

4. Построить временные диаграммы и объяснить их.

5. Сравнить временные диаграммы двух схем и объяснить их различие.

7. Контрольные вопросы

1. Нарисовать схемы ГЛИН и объяснить назначение каждого элемента схемы.

2. Объяснить работу генераторов и построить временные диаграммы.

3.Выбрать и рассчитать требуемые параметры электронных схем ГЛИН.

4. Объяснить различие временных диаграмм генераторов.

Вид заняття: Лабораторна робота № 3.

Тема: Дослідження роботи генератора ГЛЗН зі стабілізацією струму на интегральных микросхемах.

Мета: Формування, тренування, удосконалення практичних навичок та вмінь у студентів при виконанні лабораторної роботи.

Обладнання: Інструкція з лабораторної роботи, стенд генераторiв ГЛЗН, міліамперметр, вольтметр, двопромiневий осциллограф.

Основні положення

Генераторы ГЛИН на интегральных микросхемах в ввиду высокой степени линейности выходного напряжения находят самое широкое применение в цифровых устройствах. На рис.1 показана схема генератора, выполненная на двух логических элементах ИЛИ-НЕ. B основе схемы лежит генератор прямоугольных импульсов, в котором вместо резистора времязадающей цепи, применён генератор тока на полевом транзисторе VT1 (КП303 c p-n-переходом, при отсутствии напряжения на затворе транзистор полуоткрыт). Одновременно эта же цепь создает отрицательную обратную связь логического элемента DD1.2. Временные диаграммы, иллюстрирующие работу ГЛИН, приведены на рис.1.

Рис.1

Принцип работы ГЛИН. Пусть на выходе DD1.1 (точка А) в момент времени t₁ произошло изменение напряжения с высокого логического уровня на низкий. Конденсатор С при этом разряжен, на входе DD1.2 - низкий уровень напряжения (Uвх.2 = 0), соответственно, на выходе DD1.2 - высокий уровень (Uвых.2 = En). Генератор тока на полевом транзисторе VT1 (ток регулируется подстроечным резистором R) определяет частоту следования генерируемых синхроимпульсов. Появление на выходе DD1.2 высокого уровня включает генератор тока и его ток заряжает конденсатор С по цепи:

Напряжение на конденсаторе C увеличивается, т. е. формируется линейно нарастающее напряжение (Uвх.2).

Логический элемент DD1.2 охвачен отрицательной обратной связью (транзистор VT, резистор R), что позволяет элементу DD1.2 работать в линейном режиме как инвертирующий усилитель. По мере увеличения напряжения на входе DD1.2 (Uвх.2) понижается напряжение Uвых.2 на его выходе до тех пор, пока оно в какой- то момент времени t2 не достигнет уровня переключения элемента DD1.1. Обычно этот уровень равен, примерно, половине напряжения источника питания. На выходе DD1.1 при этом появляется высокий уровень напряжения (в точке А появляется синхроимпульс) и конденсатор С подключается через выход DD1.1 к положительному полюсу источника питания. Конденсатор быстро разряжается по цепи:

.

Когда напряжение на входе DD1.2 в момент времени t3 достигнет нулевого уровня (Uвх.2 = 0), на его выходе появляется высокий уровень напряжения (Uвых.2 = En). Элемент DD1.1 переключается и на его выходе появляется низкий уровень напряжения, начинается новый цикл формирования линейно изменяющегося напряжеия.

Диод VD2 обеспечивает защиту входа DD1.2 от отрицательного напряжения. С целью устранения этого нежелательного эффекта между входом DD1.2 и общим проводом включён диод VD2, который ограничивает величину отрицательного напряжения до 0,6 – 0,7 В (для германиевых диодов – до 0,2 – 0,3 В).