7.3. Задание на проведение исследований

1. По заданию преподавателя рассчитайте, соберите и для каждого из усилительных каскадов классов В и АВ сначала исследуйте режимы по постоянному току, а затем снимите зависимость выходного напряжения усилителей и тока, отбираемого от источника питания, от величины входного напряжения на частоте в несколько кГц. Сопротивление нагрузки усилителей задается в пределах 8 – 12 Ом, а сопротивления, ограничивающие ток диодов в схеме усилителя класса АВ, выбираются такими, чтобы протекающий через резисторы ток находился в пределах 1 – 1,5 мА.

2. Снимите и зарисуйте характерные осциллограммы выходного напряжения для обеих исследуемых схем.

3. Рассчитайте зависимость кпд усилителей классов В и АВ от уровня входного сигнала на выбранной частоте.

7.4. Содержание отчета

Отчет должен содержать исследуемые схемы, теоретические соотношения для расчета параметров усилителей, результаты исследований статических режимов усилителей и экспериментально-расчетные зависимости кпд усилителей от уровня входного сигнала, сравнение результатов расчета и исследований кпд схем, выводы.

7.5. Вопросы для самопроверки

1. Какое максимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзисторов возможно при работе усилителей в режиме классов А, В и АВ?

2. Усилители каких классов, из трех рассмотренных выше, обладают минимальными, промежуточными и наибольшими искажениями сигнала?

3. Нарисуйте форму сигнала, соответствующую виду искажений, называемому «центральные ступеньки».

4. Какой амплитудой должен обладать входной сигнал усилителей классов В и АВ, чтобы обеспечить максимальное значение кпд?

5. Возникает ли обратное напряжение между базой и эмиттером транзисторов в трех рассмотренных схемах усилительных каскадов?

Лабораторная работа №8

СИНТЕЗ КОМБИНАЦИОННЫХ УЗЛОВ

Цели работы – ознакомиться с практическим применением универсальных логических элементов, освоить основы синтеза схем и комбинационных узлов на основе логических элементов.

8.1. Исходные данные

1. В лабораторной работе исследуются универсальные логические элементы 2И-НЕ (74HC00 – КР1564ЛА3) и 2ИЛИ-НЕ (74HC02 – КР1564ЛE1), а также элементы 3И-НЕ (74HC10 – КР1564ЛА4), 3ИЛИ-НЕ (74HC27 – КР1564ЛЕ4), 2Искл. ИЛИ-НЕ (74HC86 – КР1564ЛП5). Справочные данные по всем элементам приведены в приложении.

2. Для питания схем следует использовать стабилизированное напряжение U_п = +5 В.

3. Контроль уровней логических сигналов на входах и выходах логических элементов может быть произведен с помощью цифрового мультиметра.

8.2. Основные теоретические сведения

В различных устройствах обработки информации широко используются элементы, входные и выходные сигналы которых могут принимать только два значения. Считается, что этим значениям сигнала условно соответствуют два уровня напряжения – логическая единица «1» и логический ноль «0». Элементы, осуществляющие простейшие операции с такими двоичными сигналами, называются логическим. Логические элементы (ЛЭ), соединенные определенным образом между собой, позволяют создавать сложные системы обработки информации.

Теоретической базой построения систем обработки информации, систем на основе ЛЭ является алгебра логики. Результат той или иной операции над одной или несколькими переменными в алгебре логики может быть представлен в виде таблиц истинности. В ней отображаются все возможные сочетания (комбинации) двоичных переменных и значения функции Y, получающиеся в результате той или иной логической операции.

При реализации логических устройств, предназначенных для обработки логических сигналов, в общем случае необходимо иметь элементы, осуществляющие операции НЕ, ИЛИ, И. Однако в соответствии с принципом двойственности число необходимых элементов в такой системе можно уменьшить, исключив из нее элемент ИЛИ, либо элемент И.

Элемент И-НЕ, также как и элемент ИЛИ-НЕ, позволяет реализовывать все три основные логические операции. Условные графические обозначения логических элементов вместе с таблицами истинности приведены на рис. 8.1.

	X1	X2	Y		X1	X2	Y
	0	0	1		0	0	1
	1	0	0		1	0	1
	0	1	0		0	1	1
	1	1	0		1	1	0

Рис. 8.1. Обозначения логических универсальных элементов

и таблицы истинности к ним

В общем случае логическая функция Y может зависеть от нескольких переменных X1, X2, … , Xn. Наиболее часто связь между логической функцией и логическими переменными задается в виде таблицы истинности или в алгебраической форме. Определить структуру логического устройства можно, исходя из алгебраической формы записи. Переход от таблицы истинности к алгебраической форме записи осуществляется с использованием совершенной конъюнктивной нормальной формы (СКНФ), либо совершенной дизъюнктивной нормальной формы (СДНФ). Также может использоваться метод карт Карно.