7

Лабораторная работа № 8 Исследование задающих генераторов Методические указания

В качестве задающих генераторов в цифровой технике чаще всего используются мультивибраторы. Лабораторный макет позво­ляет исследовать различные виды мультивибраторов, снимать их временные характеристики, определять зависимость параметров мультивибратора от параметров входящих в него элементов. На все исследуемые схемы подается напряжение питания 10 В. Не допускайте превышения этого уровня до значений, превышающих указанные в задании!

Рис.8.1. Параметры импульса

Поскольку мультивибратор представляет собой генератор прямоугольных импульсов, то его параметры - это параметры вырабатываемой им последова­тельности импульсов. К основ­ным параметрам импульсов от­носятся следующие (рис.8.1).

Амплитуда импульса Uм - это максимальное изменение им­пульсного напряжения (или тока) от начального уровня. Дли­тельность импульса tи - это интервал времени от момента появления импульса до его окончания. Так как в реальных импуль­сах из-за их неидеальности трудно определить начало или конец, отсчет производится на определенном уровне, чаще всего 0,5Uм, (то есть между точками 5 и 2). Период следования T опреде­ляется только для периодической последовательности импульсов и представляет собой промежуток времени, через который повто­ряется импульс (между точками 7 и 1). Для периодических по­следовательностей частота повторения определяется как F = 1/T и измеряется в герцах. Часто используется параметр скважность, которая определяется как Q = T/tи, или коэффициент заполнения Kз = 1/Q = tи/T.

Дополнительно характеризуются специфические параметры импульса, отличающие его от идеального (рис.8.1). К таким па­раметрам относятся следующие. Длительность фронта прямоу­гольного импульса tф, определяемая как время нарастания импульсного напряжения (между точками 3 и 1). Для более точного определения длительности импульса используют промежуток време­ни, за который импульс изменяется от 0,1Uм до 0,9Uм. Длитель­ность среза импульса tс, за которую импульсное напряжение спадает до исходного уровня (между точками 6 и 4). Здесь также используют время, за которое импульс изменяется от 0,9Uм до 0,1Uм. Коэффициент спада вершины импульса показывает относи­тельное уменьшение амплитуды импульса за время его длительности

Kс = (Uнач - Uкон)/Uм

(Uнач - напряжение, соответствующее точке 3, Uкон - точке 4).

При использовании кварцевых резонаторов форма колебаний мультивибратора становится синусоидальной. В этом случае коле­бания характеризуются частотой (или периодом ) и амплитудой.

Измерение параметров импульсов (или синусоидальных коле­баний) производится с помощью осциллографа. Осциллограф должен находиться в ждущем режиме. Перед измерением параметров импуль­сов убедитесь, что ручки плавного изменения длительности раз­вертки и усиления по вертикали на осциллографе находятся в крайнем правом положении. После этого можно использовать мас­штабную сетку, нанесенную на экран осциллографа. Масштаб изо­бражения по вертикали определяется положением переключателя усиления по вертикали, а по горизонтали - переключателем скорости развертки.

Параметры элементов лабораторного макета

Транзисторы - КТ603 (h_21э= 60)

Диоды - КД102

Микросхемы - 155ЛА3 (U¹вых = 2,4В и U⁰вых = 0,4В)

Емкости - 2200 пФ

Параметры резисторов, использованных в макете, рассчи­тываются в процессе выполнения работы.