3. Экспериментальная установка

Схема установки для измерения статических параметров транзисторного ключа методом амперметра - вольтметра представлена на рис. 1. Здесь А₁ иА₂ – щитовые миллиамперметры постоянного тока, V₁ – В7-26 и V₂ – щитовой вольтметр. Входной ток ключа создается генератором тока, питание – от источника регулируемого напряжения до 15 В.

В установке для получения прямоугольных импульсов (рис. 2) используются генератор синусоидального напряжения и осциллограф для наблюдения этих импульсов на выходе ключа и измерения их высоты.

Рис. 1. Схема установки для измерения выходного сопротивления ключа.

Рис. 2. Схема установки для преобразования синусоидального напряжения

в прямоугольные импульсы.

Рис. 3. Статические и динамическая выходные характеристики транзистора.

4. Задание

1. Соберите установку (рис. 1). Установите Е = 10 В.

2. Измерьте ток насыщения I_кн идеального ключа, замкнув транзистор «накоротко».

3. Получите такое же или близкое значение тока, разомкнув транзистор и увеличивая I_вх от нуля (не более 1 мА).

4. Измерьте остаточное напряжение на коллекторе с помощью вольтметра В7-26.

5. Рассчитайте выходное сопротивление по формуле (1), пользуясь экспериментальными данными.

6. При токе базы, равном нулю, измерьте ток коллектора (или равный ему ток эмиттера), используя чувствительный прибор А₁.

7. Рассчитайте выходное сопротивление закрытого транзистора по формуле (2), пользуясь результатами измерений и данными справочника (I_кб0 = 5 – 75 мА). Сравните полученные результаты.

8. Отключите постоянное входное напряжение и подайте на вход транзистора переменное напряжение от генератора. Установите напряжение коллекторного питания 5 В. Увеличивая амплитуду входного напряжения, получите прямоугольные импульсы на экране осциллографа.

Рассчитайте эту высоту на основании модели ключа и сравните с измеренным ее значением. Объясните полученный результат.

Лабораторная работа 8

Логические элементы

Задачи: определение таблиц истинности логических элементов на основе микросхемы К155ЛА3; создание триггера и определение таблицы его состояний.

Цель: ознакомление с работой логических элементов.

1. Базовый логический элемент и-не

Логическими элементами (ЛЭ) называются электронные устройства, выполняющие простейшие логические функции. Различные схемные варианты этих устройств называют «логиками». В современной микроэлектронике получила распространение транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ).

Исследуемая микросхема представляет четыре двухвходовых элемента И-НЕ (рис. 1, а), имеющих две общие точки для подключения к источнику напряжения 5 В: вывод 7 – к отрицательному полюсу, вывод 14 – к положительному полюсу. Каждый элемент состоит из двух частей: схемы И на основе многоэмиттерного транзистора (МЭТ) и схемы НЕ, представляющей транзисторный ключ (рис. 1, б).

Рис. 1. Цоколевка (а) и логический элемент И-НЕ микросхемы К155ЛА3 (б)

Схема И выполняет логическое умножение:

F = АВ. (1)

Эта функция определяется так : F = 1, если А = В = 1 и F = 0, если хоть один сомножитель равен нулю.

Схема НЕ выполняет функцию инверсии:

. (2)

Поэтому в целом логический элемент (рис. 1, б) выполняет комбинированную функцию И-НЕ:

. (3)