Лаб_Шелковников / Лаб. работы / Лаб.раб. №4
.docЛабораторная работа №4
Исследование работы цифрового отсчетного устройства (ЦОУ).
Цель работы: Исследовать схемы построения многоразрядных ЦОУ.
ЦОУ – цифровое отчетное устройство, применяемое в цифровых измерительных приборах, автоматически выдающее результат измерения в принятых единицах (герцах, вольтах, амперах, и т.п).
Обобщенная структурная схема ЦОУ представлена на рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема ЦОУ
Электронный счетчик импульсов СТ состоит из нескольких последовательно соединенных счетных декад, каждая из которых соответствует определенному порядку частоты fx (единицам, десяткам, сотням Гц и т.д.) Обычно, для удобства дальнейшей обработки и индикации, используются двоично-десятичные счетчики, работающие в двоично-десятичном коде 8–4–2–1.
На входе ЦОУ обычно присутствуют дешифраторы, преобразующие двоично-десятичный код 8–4–2–1 в десятичный, и управляющие работой соответствующих им десятичных индикаторов. Кроме того, для хранения результата измерения, перед дешифраторами обычно стоят регистры данных, в простейшем случае представляющие собой триггеры-защелки, переводимые в режим хранения данных по команде "Запись".
В качестве примера на рис. 2. приведена принципиальная схема ЦОУ на два десятичных разряда отображаемых данных, работающая в режиме подсчета приходящих на ее вход импульсов. Такая схема ЦОУ может быть применена в частотомерах, периодомерах и других цифровых измерительных устройств, основанных на подсчете числа импульсов за заданный интервал времени.
Рис.2. Принципиальная схема ЦОУ на два десятичных разряда.
В этой схеме в качестве счетчиков используются модели 4-х разрядных двоично-десятичных счетчиков SN7490 (отечественный аналог К155ИЕ2), микросхемы SN7475 (четыре триггера с инверсным и прямым выходом – К155ТМ7). В качестве индикаторов применены модели семисегметных светодиодных индикаторов со встроенными дешифраторами.
С функционального генератора подается периодический сигнал прямоугольной формы амплитудой 5 В и частотой следования импульсов от1 Гц до 100 Гц.
Ключи, управляемые клавишами "Spase" и "2" предназначены для управления работой ЦОУ, операциями "Сброс" и "Запись" соответственно. Ключ, управляемый клавишей "1", предназначен для установки счетчиков (загрузки "девятки") и служит для демонстрации возможностей счетчика.
Логический анализатор, подключенный параллельно светодиодным индикаторам, позволяет отслеживать сигналы на выходах регистров данных.
Задание к работе:
1. На основании принципиальной схемы ЦОУ, представленной на рис.2, разработать и промоделировать схему 4-х разрядного ЦОУ, проверить ее работоспособность в различных режимах.
2. С помощью элемента 2И-НЕ и ключа создать селектор импульсов ("временные ворота"), задать частоту следования импульсов с выхода функционального генератора равной 1000 Гц и промоделировать получившуюся схему измерителя длительности импульсов.