7.4.4.3 Накапливающий сумматор
Накапливающий сумматор обычно представляет собою сочетание комбинационного сумматора и регистра, работающее по формуле S:= S + А, согласно которой к содержимому сумматора добавляется очередное слагаемое, и результат замещает старое значение суммы. Структура накапливающего сумматора показана на рис. 7.21. .
Рисунок 7.21 – Структура накапливающего сумматора
Очередное прибавление слагаемого тактируется синхроимпульсами (СИ). Учитывая особенности функционирования, накапливающие сумматоры называют иногда аккумуляторами.В сериях элементов имеются одноразрядные сумматоры, в том числе с дополнительной входной логикой, двухразрядные и четырехразрядные. Примером стандартных ИС сумматоров может служить микросхема ИМЗ серии К555, содержащая четырехразрядный сумматор с последовательным переносом и блок переноса (рис. 7.22), которые непосредственно пригодны для составления из них группового сумматора
Рисунок 7.22 – Структура микросхемы К555ИМЗ
7.4.5 Компараторы
Компараторы (устройства сравнения)определяют отношения между двумя словами. Основными отношениями, через которые можно выразить остальные, можно считать два – “равно” и “больше”.
Определим функции, вырабатываемые компараторами, следующим образом: они принимают единичное значение (истинны), если соблюдается условие, указанное в индексе обозначения функции. Например, функция FA=B=1, если А=В и принимает нулевое значение при АВ. В сериях цифровых элементов обычно имеются компараторы с тремя выходами: “равно”, “больше” и “меньше” (рисунок 7.23).
а) б)
а) на схеме электрической; б) на операционной схеме
Рисунок 7.23 – Условное графическое обозначение компаратора
7.4.6 Аналоги зарубежных микросхем
Таблица 7.5 – Аналоги микросхем
|
Серийный номер |
Отечественные аналоги |
|
SN74151 |
555КП7 |
|
SN7442 |
555ИД6 |
|
SN74156 |
555ИД5 |
|
SN74139 |
531ИД14 |
|
SN74147 |
555ИВ3 |
|
CD4008 |
561ИМ1 |
|
SN74148 |
555ИВ1 |
|
SN74181 |
555ИП3 |
|
Мультиплексор 555КП7 |
Дешифратор 4х10 555ИД6 |
|
Демультиплексор 555ИД5 |
Демультиплексор533ИД14 |
|
155ИМ3 4-х разрядный сумматор |
555ИВ3 Приоритетный шифратор 10х4 |
|
155ИВ1 Приоритетный шифратор 8х3 |
531ИП3 4-х разрядное АЛУ |
Рисунок 7.24 – Условное графическое обозначение микросхем
Литература
1 Калабеков Б.А., Мамзелев И.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. - М.: Радио и связь, 1987. – 400с.
2 Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника. - СПб.: БХВ - Петербург, 2001.
Лабораторна робота № 8
ПРИСТРОЇ ВТОРИННОГО ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ
Мета роботи – вивчити принципи роботи і дослідити схеми пристроїв живлення.
8.1 Підготовка до роботи
8.1.1 Користуючись рекомендованою літературою та даними методичними вказівками ознайомитись із загальними принципами побудови пристроїв живлення.
8.1.2 Відповісти на контрольні запитання.
8.1.3 Підготувати протокол досліджень у вигляді табл.8.1 – 8.5.
8.2 Порядок виконання роботи
8.2.1 Зібрати на робочому столі «Electronics Workbench" схему у відповідності з рис. 8.1 і встановіть в меню «Analysis» параметри моделювання у відповідності з рис. 8.2.
Рисунок 2.1 –Отримання від мережі енергопостачання різних значень напруги за допомогою трансформаторів
8.2.2Вимірятиза допомогоюмультиметра значеннядіючойнапругита занести їх до протоколу, аналогічного табл. 8.1.
8.2.3 Підключаючи осцилограф до точок 1, 3, 4 и 6,вимірятиза допомогою осцилографа амплітуду і період коливань. Результативимірювань занести до протоколу, аналогічного табл. 8.1.
Рисунок 8.2 - – Діалогове вікно параметрів моделювання
Таблиця 8.1 –Результати дослідження трансформаторів
|
Параметри напругина вторинних обмотках трансформаторів | ||||||
|
Номери виводів |
1-2 |
2-3 |
1-3 |
4-5 |
5-6 |
4-6 |
|
Діючанапруга, V |
|
|
|
|
|
|
|
Амплітудна напруга,V |
|
|
|
|
|
|
|
Період коливань,ms |
|
|
– |
|
|
– |
8.2.4 Перетворитисхему рис.8.1 в схему рис.8.3.
8.2.5 За допомогою мультиметра виміряти значення постійної та змінної напруги на виході випрямляча (на навантажувальному резисторі), а за допомогою осцилографа амплітуду і період коливань пульсацій. За формулою (8.4) розрахувати значення коефіцієнту пульсації. Результати вимірювань та розрахунків занести до протоколу, аналогічного табл. 8.2.
Рисунок 8.3 – Отримання змінної напруги однієї полярності за допомогою двонапівперіодного випрямляча
8.2.6 Перетворити схему рис. 8.3 в схему рис. 8.4, додавши до неї два фільтри, оформлених у вигляді підсхем (Subcircuit).
Таблиця 8.2 – Результати дослідження випрямляча
|
Параметри напруги на виході випрямляча | |
|
Напруга постійної складової, V |
|
|
Амплітуда пульсацій, V |
|
|
Коефіцієнт пульсацій, % |
|
8.2.7 Включити в схему RC-фільтр і за допомогою мультиметра виміряти значення постійної напруги на його вході і виході (на навантажувальному резисторі), а за допомогою осцилографа амплітуду пульсацій. За формулою (8.7) розрахувати значення коефіцієнта згладжування. Результати вимірювань та розрахунків занести до протоколу, аналогічного табл. 8.3. Після чого замінити RC- фільтр на LC -фільтр і повторити вимірювання тих же параметрів.
8.2.8 Створити в схемі рис. 8.4 дві підсхеми стабілізаторів напруги з безперервним регулюванням та додати одну з підсхем (на транзисторах) в схему пристрою живлення так, як це показано на рис. 8.5.
Рисунок 8.4 – Отримання постійної напруги за допомогою фільтрів
Таблиця 8.3 – Результати дослідження фільтрів
|
Параметри напруги |
RC- фільтр |
LC -фільтр |
|
Напругапостійної складової до фільтра, V |
|
|
|
Амплітуда пульсацій до фільтра, V |
|
|
|
Напруга постійної складової після фільтра, V |
|
|
|
Амплітуда пульсацій після фільтра, mV |
|
|
|
Коефіцієнт згладжування |
|
|
8.2.9 Змінюючи навантаження пристрою живлення перемикачем S, виміряти струм, споживаний від первинної мережі і значення постійної напруги, а також амплітуди пульсацій на вході і виході стабілізатора. Результати вимірювань занести до табл. 8.4.
8.2.10 Підключити навантаження до виходу стабілізатора і, змінюючи напругу живильної мережі 220 Вольт на ± 22 Вольти, виміряти мультиметром постійну напругу на навантаженні. За формулою (8.3) розрахувати коефіцієнт стабілізації. Результати вимірювань та розрахунків занести до табл. 8.5
Таблиця 8.4 – Результати досліджень стабілізаторів з безперервним регулюванням при варіації струму навантаження
|
Параметри |
Варіант стабілізатора | |||
|
На транзисторах |
На ОП | |||
|
Rн = ∞ |
Rн = 20 Ω |
Rн = ∞ |
Rн = 20 Ω | |
|
Струм споживання, mA |
|
|
|
|
|
Напруга на вході, V |
|
|
|
|
|
Напруга на виході, V |
|
|
|
|
|
Амплітуда пульсації на вході, mV |
|
|
|
|
|
Амплітуда пульсації на виході, mV |
|
|
|
|
.
а)
б) в)
а) схема джерела; б) стабілізатор напруги на транзисторах;
в) стабілізатор напруги на операційному підсилювачі
Рисунок 8.5 – Стабілізоване джерело постійної напруги з безперервним регулюванням
8.2.11 Замінити підсхему стабілізатора на транзисторах на підсхему на операційному підсилювачі і повторити вимірювання тих же параметрів. Результати вимірювань внести до табл. 8.4 та табл. 8.5.
Таблица 8.5– Результатидосліджень стабілізаторів з безперервним регулюванням при варіації вхідної напруги
|
Параметри |
Варіант стабілізатора | |||||
|
На транзисторах |
На ОП | |||||
|
Напруга мережі, V |
Напруга мережі, V | |||||
|
220 |
198 |
242 |
220 |
198 |
242 | |
|
Напруга на вході, V |
|
|
|
|
|
|
|
Напруга на виході, V |
|
|
|
|
|
|
|
Коєфіцієнт стабілізації |
|
| ||||