3. Измерение параметров инвертора.
3.1. Измерение динамических параметров инвертора.
Подайте на вход инвертирующего элемента, выбранного вами на стенде, импульсы с генератора стенда, выход которого помечен символом F (или F2, F4,…). Подключите первый канал осциллографа к выходу генератора, а второй – к выходу инвертора. Выберите синхронизацию осциллографа от сигнала с генератора. Измерьте динамические параметры инвертора: длительности фронтов и задержки. Запишите результаты.
3.2. Измерение передаточной функции логического инвертирующего элемента в статике.
Для этого сформируйте с помощью потенциометра на входе инвертора напряжение, которое можно менять в диапазоне от нуля до E1 (положительное относительно общего провода напряжение), подключите входы осциллографа к входу и выходу инвертора и плавно меняйте входное напряжение от нуля до момента начала изменения выходного напряжения. Запишите величины напряжений. Продолжая медленно увеличивать входное напряжение, снимите на интервале быстрого изменения выходного сигнала 4–5 точек и постройте график зависимости выходного напряжения от входного, т.е. статическую передаточную функцию. Определите величину порогового напряжения логического элемента, т.е. величину напряжения на входе, при котором на выходе формируется точно такое же напряжение. Отметьте эту точку на графике передаточной функции. Учитывая, что осциллограф выполнял роль двух вольтметров, предложите схему эксперимента в отчете.
4. Измерение и построение временных диаграмм импульсного генератора.
Используя двухканальный осциллограф или внешнюю синхронизацию в случае одноканального осциллографа, постройте временные диаграммы взаимного расположения сигналов F, F2, F4, F8, F16. При этом следует помнить, что из двух сигналов, взаимное расположение во времени которых определяется осциллографом, следует для синхронизации осциллографа выбирать сигнал с наименьшей частотой. В противном случае возможна нестабильность изображения. Измерьте период и длительности фронтов сигнала F. Рассчитайте его частоту и сравните частоты всех анализируемых при этом сигналов между собой. Измерьте задержку сигнала F2 относительно сигнала F. Сделайте выводы.
Работа с компьютером
5. Измерение параметров сформированных функциональным генератором сигналов.
Соберите предложенную на рис. 1.15,а схему. Задайте параметры функционального генератора с учетом требований табл. 1.2.
Скважность – отношение периода импульсов T к длительности импульса Tи : S = T / Tи. Процент заполнения, требуемый при установке параметров генератора, определится из выражения (100 / S) %. Осциллограф поставьте в режим зависимости сигналов от времени (Y / T). Все выполняемые измерения и расчеты помещайте в отчет с комментариями.
5.1. Расположите на экране снимаемые с двух выходов генератора сигналы, подаваемые на каналы A и B таким образом, чтобы их изображения не мешали друг другу. Для этого можно воспользоваться органами смещения осциллографа по вертикали, выбрав разумно масштаб по вертикали. Для удобства можно раскрасить изображения сигналов цветом подходящих к осциллографу проводов. Измерьте с помощью осциллографа период и длительность прямоугольных импульсов, используя временной масштаб и две вертикальные метки, помеченные синим и красным цветом, рассчитайте частоту этих сигналов. Обратите внимание на тот факт, что выходные сигналы с генератора противоположны по полярности.
а)
б)
Рис. 1.15. Используемые в работе схемы
Таблица 1.2
№ бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Частота, кГц |
100 |
200 |
400 |
250 |
150 |
500 |
300 |
600 |
800 |
900 |
Амплитуда, В |
4 |
6 |
8 |
5 |
10 |
4 |
6 |
8 |
2,5 |
2 |
Скважность, S |
3 |
4 |
1,5 |
2,5 |
2 |
4 |
2,5 |
2 |
5 |
4 |
5.2. Измените уровень смещения генератора (offset) одного сигнала вверх на величину амплитуды, а другого – вниз на ту же величину. Объясните изменения, наблюдаемые на экране осциллографа, измерив метками новые уровни сигналов. При ненулевом смещении измените режим работы входной цепи осциллографа с режима измерения на постоянном токе «DC» на режим работы с переменным током «AC» и объясните поведение прибора.
5.3. Задайте другие возможные формы сигнала генератора и наблюдайте их на экране.