ЦИФРОВЫЕ СХЕМЫ

И УСТРОЙСТВА

Лабораторные работы

№ 1 Изучение микросхемы К155ЛА3 и схем

на её основе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

№ 2 Изучение микросхем сумматора,

мультиплексора и компаратора. . . . . . . . . . . . 12

№ 3 Электронные устройства для измерения

времени реакции и координации движений. . 18

№ 4 Триггеры и схемы на их основе . . . . . . . . . . . 26

№ 5 Изучение счетчика К155ИЕ7 . . . . . . . . . . . . . 34

Лабораторная работа № 1 изучение микросхемы к155ла3 и схем на ее основе

Оборудование: макетная панель с микросхемой К155ЛА3, монтажные проводники, источник питания 5 В, вольтметр.

Цель работы – изучить особенности работы микросхемы К155ЛА3 как самостоятельного изделия, а также в составе различных электронных устройств.

Т ТЛ-микросхема К155ЛА3 содержит 4 самостоятельных двух-входовых элемента И-НЕ, заключенных в одном корпусе. Ее внешний вид и условное графическое обозначение показано на рис. 1. Вывод 7 микросхемы подключается к общему проводу, а на вывод 14 подается напряжение питания +5 В ( 5 %). В данной лабораторной работе для определения состояния выходов микросхемы используются логичес-кие пробники в виде транзисторного ключа (рис. 2а). При логичес-ком 0 транзистор закрыт, а при логической 1 транзистор открыва-ется, и загорается светодиод. Работу звуковых мультивибраторов, изготовленных на основе К155ЛА3, можно проверить при помощи простейшего транзисторного усилителя с телефоном (рис. 2б).

Макетная панель содержит: 1) два переключателя S1 и S2 с резисторами 1 кОм, позволяющие подавать логические уровни 0 и 1 на входы микросхемы; 2) микросхему К155ЛА3; 3) светодиодные и звуковой транзисторные индикаторы; 4) набор резисторов и конденсаторов для сборки схем мультивибраторов.

Монтаж электрических схем осуществляется при помощи гибких проводников с наконечниками и гнезд на макетной панели.

При монтаже схем необходимо выполнять следующие правила.

1. Производить сборку (разборку) электрических цепей только при отключенном питании 5 В.

2. Перед включением питания следует еще раз проверить мон-таж (в случае сомнений – обратиться к лаборанту или преподава-телю).

3. Включение (выключение) напряжения питания 5 В осуществ-лять только тумблером, установленным на макетной панели (при постоянно включенном блоке питания).

Изучение логических элементов

1. Проверить, чтобы тумблер питания на макетной панели находился в выключенном состоянии. Соединить проводами стабилизированный блок питания с макетной панелью. Включить блок питания в сеть и установить на нем напряжение 5 В.

2. Установить в разъем на макетной панели микросхему К155ЛА3. Входы и выходы микросхемы никуда не подключать. Включить тумблер подачи питания на макетной панели. Вольтметром измерить напряжение на входных и выходных выводах микросхемы относительно "общего" провода, соединенного с отрицательным полюсом источника питания. У исправной микросхемы на входных выводах вольтметр должен показать приблизительно 1,6 В, а на выходных – около 0,04 В.

3 . Собрать схему, изображенную на рис. 3, для исследования элемента И-НЕ. При помощи переключателей S1 и S2 подавать на входы микросхемы логические уровни 0 и 1. Составить эксперимен-тально таблицу истинности элемента И-НЕ. Измерить реальное напряжение уровня логической 1 на выходе микросхемы. Результаты измерений занести в табл. 1. Обобщив результаты измерений, проделанных в п. 2 и 3, сделать вывод о том, что неподключение входов ТТЛ-микросхемы к источнику сигнала равносильно подаче на них высокого напряжения логической 1, так как выход микросхемы в обоих случаях находится в состоянии логического 0.

4. Собрать элемент НЕ (инвертор) из логического элемента И-НЕ, соединив для этого два входа микросхемы, например 1 и 2 (рис. 4). Составить таблицу истинности элемента НЕ (табл. 2), контролируя выходной сигнал вольтметром и логическим пробником. Сравнить напряжения логической 1 из табл. 1 (без нагрузки) и табл. 2 (под нагрузкой). В качестве нагрузки микросхемы (рис. 4) используется логический пробник.

5 . Составить элемент И на два входа из двух логических элементов И-НЕ, соединив выводы 3, 4 и 5 (рис. 5). Подавая на входы сигналы "0" и "1", экспериментально получить таблицу истинности элемента И (табл. 3).

6. Собрать элемент ИЛИ на два входа из трех логических элементов И-НЕ (рис. 6). Два элемента с объединенными входами выполняют роль инверторов, сигналы с которых поступают на элемент И-НЕ. Составить таблицу истинности элемента ИЛИ (табл. 4).

7. Собрать по рис. 7 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и составить экспериментально его таблицу истинности (табл. 5).