36913

Исследование характеристик ТТЛ элемента

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Исследование характеристик ТТЛ элемента. Цель лабораторной работы: исследовать основные свойства стандартного ТТЛ элемента переходную характеристику входную характеристику и выходные характеристики. На рабочем столе собрать принципиальную электрическую схему логического элемента ТТЛ. На вход элемента подключить источник напряжения изменяющегося по треугольному закону.

Русский

2013-09-23

49.5 KB

16 чел.

Лабораторная работа №1.

Исследование характеристик ТТЛ элемента.

Цель лабораторной работы: исследовать основные свойства стандартного ТТЛ элемента, переходную характеристику, входную характеристику и выходные характеристики.

Необходимое оборудование: персональная ЭВМ с установленным программным пакетом EWB.

Задание: снять переходную характеристику Uвых = f(Uвх), входную характеристику Iвх = f(Uвх) и выходную характеристику Uвых = f(Iвых).

Порядок выполнения: включить персональную ЭВМ, запустить на выполнение программный пакет EWB и далее следовать порядку работы в пакете.

Оформление отчета. По каждой лабораторной работе каждым студентом должен быть представлен отчет в виде печатного или рукописного документа. В отчете приводится наименование и номер лабораторной работы, цель работы, программа работы с указанием всех необходимых экспериментов, полученных результатов их объяснения и выводов.

Программа работы.

  1.  На рабочем столе собрать принципиальную электрическую схему логического элемента ТТЛ. На вход элемента подключить источник напряжения изменяющегося по треугольному закону. Подключить осциллограф.
  2.  Задать значения параметров источника входного напряжения.
  3.  Выполнить настройку измерительной аппаратуры.
  4.  Провести эксперименты и описать их:
  •  Снять переходную характеристику.
  •  Снять входную характеристику.
  •  Снять выходные характеристики.
  •  Определить время переключения элемента.
  1.  Используя возможности пакета получить твердые копии графиков экспериментов, сделать выводы.
  2.  Оформить отчет.

Для выполнения работы на рабочем столе собрать схему, показанную на рис. 1.

Показанная на рисунке схема имеет соединения необходимые для снятия входной характеристики.

Для снятия переходной характеристики необходимо второй вход осциллографа отключить от преобразователя ток – напряжение и подключить его к выходу логического элемента. Необходимо изменить настройку осциллографа, на обоих каналах установить одинаковую чувствительность 12 В.

Для снятия выходных характеристик необходимо вход элемента подключить либо к общему проводу, либо к источнику питания.

На выход элемента подключить переменное сопротивление нагрузки и последовательно с ним амперметр а параллельно ему вольтметр. Изменяя величину сопротивления нужно снимать показания вольтметра и амперметра, заполняя таблицу.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Uвых

Iвых

По полученным данным построить графики функций.

При снятии входной и переходной характеристик в качестве источника сигнала необходимо использовать универсальный генератор, настроенный на выдачу треугольной функции с амплитудой 3В и смещением 2В. Частоту нужно выбирать исходя из удобства наблюдения процесса. Для наблюдения характеристик используем осциллограф, настроенный на наблюдение функций.

После снятия переходной характеристики целесообразно перейти к определению времени переключения элемента. Для этого не меняя схемы соединений нужно изменить настройки аппаратуры. Универсальный генератор нужно переключит на воспроизведение прямоугольной функции с частотой 2 5 мГГц. Осциллограф нужно переключить на рассмотрение функций времени и установить соответствующую скорость развертки.

Теоретические пояснения.

Переходная характеристика является основной показывающей связь между выходным и входным напряжениями Uвых = f(Uвх). С помощью этой характеристики определяется соотношение между кодирующими напряжениями.

Входная характеристика определяет связь между входным током и входным напряжением Iвх =f(Uвх) и позволяет определить напряжение переключения.

Выходные характеристики определяют зависимость выходного напряжения от выходного (нагрузочного) тока Uвых = f(Iвых). Однако так как выходных уровня напряжения два, то и характеристики должно быть две.

Совместный анализ входной и выходных характеристик позволяет определить нагрузочную способность элемента.

Логический элемент содержит четыре транзистора, которые в статическом состоянии находятся либо в отсечке либо в насыщении. Переключение транзистора из одного состояния в другое требует времени, поэтому переключение элемента тоже требует времени, которое определяется режимами работы транзисторов. Время переключения элемента определяет его быстродействие

Контрольные вопросы.

  1.  Что такое входная характеристика?
  2.  Что такое переходная характеристика?
  3.  Что такое выходная характеристика?
  4.  Что такое нагрузочная способность элемента?
  5.  От чего зависит быстродействие элемента?  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25908. Правовой статус государственных гражданских служащих и порядок прохождения ими службы 95.5 KB
  На государственного служащего возлагаются следующие общие обязанности: исполнять приказы распоряжения и указания вышестоящих в порядке подчиненности руководителей изданные в пределах их должностных полномочий за исключением явно незаконных; поддерживать уровень квалификации достаточный для исполнения должностных полномочий; соблюдать нормы служебной этики и установленный в государственном органе служебный распорядок; не совершать действий затрудняющих работу органов государственной власти а также приводящих к подрыву авторитета...
25909. Забезпечення подальшого стійкого енергопостачання 161.44 KB
  На Україні прийнято закон про енергозбереження, який вимагає вирішення питань використання енергії з урахуванням економічних аспектів. На підприємствах ефективність заходів стосовно енергозбереження вимагають документи, в яких потребується скорочувати рівень платежів за забруднення навколишнього середовища.
25910. Система и структура органов исполнительной власти в РФ 105.5 KB
  Система и структура органов исполнительной власти в РФ. Структура: Органы исполнительной власти разрабатывают основные направления социальноэкономической политики государства его обороноспособности безопасности обеспечения общественного порядка и организуют их осуществление; организуют управление государственной собственностью; вырабатывают меры по проведению внешней политики и выполняют иные функции возложенные законодательством страны. Органы исполнительной власти осуществляют деятельность которая по своему содержанию является...
25911. Предохранители. Назначение предохранителей. Конструкция. Условия выбора предохранителей 81.5 KB
  Процесс срабатывания предохранителя делится на несколько стадий: нагревание вставки до температуры плавления плавление и испарение вставки возникновение и гашение электрической дуги с восстановлением изоляционных свойств образующегося изоляционного промежутка. ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМ Времятоковая характеристика предохранителя зависимость времени перегорания плавкой вставки от тока должна проходить ниже но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта это важнейшая характеристика. Конструкция...
25912. Автоматические выключатели. Основные типы. Принцип действия. Основные типы расцепителей. Механизм свободного расцепления. Условия выбора 42 KB
  Конструктивная схема автомата На рисунке дана условная конструктивная схема универсального автомата в упрощенном изображении. Создается усилие которое перемещая рычаги 4 и 5 вправо будет поворачивать основную несущую деталь 6 автомата вокруг неподвижной оси О по часовой стрелке. Замыкаются и включают цепь тока вначале дугогасительные 8 и 10 а затем главные 7 и 11 контакты автомата. Отключающая пружина 2 взводится при включении автомата.
25913. Выключатели переменного тока высокого напряжения. Назначение, основные требования. Номинальный ток отключения. Классификация высоковольтных выключателей по виду дугогасительной среды и изоляции межконтактного промежутка. Использование АПВ. Условия выбора 45.5 KB
  Выключатели переменного тока высокого напряжения. Параметры В соответствии с ГОСТ Р 525652006 выключатели характеризуются следующими параметрами: номинальное напряжение Uном напряжение сети в которой работает выключатель; номинальный ток Iном ток через включённый выключатель при котором он может работать длительное время; номинальный ток отключения Iо.ном наибольший ток короткого замыкания действующее значение который выключатель способен отключить при напряжении равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях...
25914. Конструкция и принцип действия малообъемных масленых выключателей. Достоинства и недостатки. Условия выбора. Сравнение с другими высоковольтными выключателями 329 KB
  Масляные выключатели В дугогасительных устройствах масляных выключателей гашение дуги осуществляется путем эффективного ее охлаждения в потоке газопаровой смеси вырабатываемой дугой в результате разложения и испарения масла. В зависимости от назначения масла можно выделить 2 основные группы масляных выключателей: 1. В состав газопаровой смеси возникающей в результате разложения масла под действем дуги входит до 70 водорода обладающего по сравнению с воздухом в 8 раз более высокой теплопроводностью но меньшей предельной электрической...
25915. Конструкция и принцип действия вакуумных выключателей. Достоинства и недостатки. Условия выбора. Сравнение с другими высоковольтными выключателями 22.5 KB
  Таким образом дуга в вакууме существует изза ионизации паров контактного материала вначале за счет материала контактного мостика а затем в результате испарения материала электродов под воздействием энергии дуги. Поэтому если поступление паров контактного материала будет недостаточно вакуумная дуга должна погаснуть.
25916. Тепловые процессы в электрических аппаратах. Источники теплоты. Поверхностный эффект и эффект близости. Способы распространения теплоты в пространстве. Термическая стойкость электрических аппаратов 292 KB
  ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАГРЕВ ПРИ КЗ Под термической стойкостью аппарата понимают его способность выдерживать без повреждений и перегрева свыше норм термическое действие токов короткого замыкания определенной длительности. Термическая стойкость характеризуется током термической стойкости т. Для выключающих аппаратов термическая стойкость задается обычно 10секундным током и...