Основні положення

Операционный усилитель может выполнять не только функцию усиления слабых сигналов, но и функцию сложения сигналов (рис. 1), т.е. выполнять суммирование аналоговых или дискретных сигналов. Принцип суммирующего ОУ основан на суммировании входных токов.

Рис. 1 Суммирующий ОУ.

Из входных контуров:

:

и выходного контура:

записываются уравнения Кирхгофа и определяются соответствующие токи:

для входных контуров:

, (1)

для выходного контура:

откуда

(2)

Подставив в уравнение (2) значения выражения (1), получим выходное напряжение, зависящее от суммы входных сигналов.

5. Порядок выполнения работы.

1. Изучить лабораторную работу.

2. Выбрать величину напряжения источника питания.

3. Рассчитать и выбрать соответствующие элементы схемы.

4. Собрать на стенде электронные схемы ОУ.

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 сигналы, фиксировать на осциллографе изменения выходного напряжения.

8. Зарисовать осциллограммы выходного напряжения.

9. Определить параметры ОУ по измеренным величинам напряжений и осциллограммам.

6. План отчета

1. Название, назначение и цель работы.

2. Нарисовать схему суммирующего операционного усилителя.

3. Кратко описать работу схемы ОУ.

4. Составление соответствующих уравнений Кирхгофа для входного и выходного контуров.

5. Определение выходных параметров суммирующего ОУ.

6. Определение коэффициентов усиления для каждого входного контура.

7. Контрольные вопросы

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

2. Объяснить работу суммирующего ОУ.

3. Как определить входные токи каждого контура?

4. Составить уравнения Кирхгофа для входного и выходного контуров.

5. Выбрать и рассчитать требуемые параметры схемы ОУ.

6. На что влияет обратная связь и её назначение?

7. Определить величину резистора обратной связи.

Вид заняття: Лабораторна робота № 7.

Тема: Дослідження роботи діодних та діодно-транзисторних логічних елементів.

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

Обладнання: Інструкція з лабораторної роботи, стенд логічних елементів, міліамперметр, вольтметр, двопромiневий осциллограф.

Основні положення

Логический элемент ИЛИ

Логический элемент ИЛИ – выполняет логическую операцию дизъюнкции (сложения):

и может быть реализован как на диодах, так и на транзисторах. Элемент ИЛИ имеет несколько входов и один выход. Графическое изображение и таблица истинности для двух входов элемента (аналогично для n – числа входов) представлены на рис. 1.

Таблица 1

Рис. 1 Логический элемент 2ИЛИ.

Схемы логического элемента ИЛИ на диодах предназначены для работы с импульсами (потенциалами) положительной полярности (рис. 1 а) и отрицательной полярности (рис. 1 б) на входах логического элемента.

Рис. 2 Логический элемент ИЛИ на диодах: а) - положительной полярности; б) - отрицательной полярности.

Принцип действия сводится к следующему.

При отсутствии импульсов (потенциалов) соответствующей полярности на всех входах элемента диоды будут закрыты, ток в цепи резистора R отсутствует и на выходе логического элемента установится напряжение низкого уровня ).

При подаче импульса (потенциала) хотя бы на один из входов открывается подключенный к этому входу диод, появляется ток в цепи резистора R и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня ( ).

Логический элемент И на диодах

Принцип действия логического элемента сводится к следующему.

При отсутствии входных сигналов все катоды диодов в схеме рис 8.8а и все аноды в схеме рис8.8б соединены с общей шиной (корпусом) через выходные цепи источников сигнала, диоды, в этом случае, находятся в открытом состоянии. Как видно из схем, все диоды включены параллельно нагрузке (выходу), поэтому при открытом хотя бы одном или нескольких диодов они шунтируют выход и на выходе устанавливается напряжение низкого уровня .

Рис. 3

При подаче сигналов на все входы диоды закрываются и ток теперь будет проходить через резистор R и выходную нагрузку, на выходе устанавливается лог.1 .

Логический элемент И-НЕ типа ДТЛ

Рис. 4

Элемент И-НЕ содержит входной диодный каскад, выполняющий роль логического элемента И, и инвертор на транзисторе VT (НЕ).

Если на всех входах действует напряжение высокого уровня (лог.1), то все диоды закрыты и на выходе диодного каскада в точке А образуется напряжение высокого уровня (лог.1). Это напряжение через диоды VD1, VD2 передается на базу транзистора VT, транзистор открывается и по уравнению динамики транзистора на выходе инвертора устанавливается напряжение низкого уровня ( ).

Диоды VD1, VD2 выполняют роль смещающих диодов, которые предотвращают срабатывание транзистора VT от случайных незначительных перепадов напряжений.

Известно, что транзистор открывается и переходит в насыщение при базовом напряжении В, на открытом диоде падает напряжение В. Таким образом, чтобы транзистор перешёл в насыщенное состояние, напряжение в точке А должно быть в данном случае не менее:

При правильно выбранном напряжении источника питания это условие должно выполняться и логический элемент будет работать устойчиво.

Если хотя бы на одном из входов логического элемента действует лог.0, то в точке А устанавливается напряжение низкого уровня (лог.0) и на выходе элемента И-НЕ установится лог.1 ( ).