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

14 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

24442. Преобразование Лапласа, Представление дискретной информации и способы ее отображения 93.5 KB
  Система команд однокристальной ЭВМ и способы адресации операндов Команда процессора – код определяющий действие устройства при выполнении заданных операций фций. Способ адресации – способ указания положения данных над которыми производятся операция адресация операндов либо способ определения точки перехода в командах передачи управления адресация переходов. При формировании команды один и тот же код операции может использоваться при различных способах адресации Пример на системе команд MCS51. Элементы в квадратных скобках могут...
24443. Параллельный и последовательный порты ЭВМ. Теорема Котельникова 279 KB
  Последовательный порт может работать в 4х режимах: В режиме 0 информация передается и принимается через ввод приемника RxD. В режиме 1 информация передается через выход передатчика TxD и принимается через вход приемника RxD В режиме 2 информация передается через выход передатTxD принимается через вход приемника RxD. Частота приема и передачи в режиме 2 задается программно и может быть равна fBQ 32 или fno 64. Режим 3 полностью идентичен режиму 2 за исключением параметров частоты приема и передачи которые в режиме 3 задаются Т С 1.
24444. Энтропия источника информации 179 KB
  Энтропия источника информации. Источник информации можно представить в виде случайной величины X принимающей одно из конечного числа возможных значений {1 2 ј m} с вероятностью pi pi – вероятность того что X = i.Теорема Шеннона Если имеется источник информации с энтропией Нх и канал связи с пропускной способностью С то если С HX то всегда можно закодировать достаточно длинное сообщение таким образом что оно будет передано без задержек. Если же напротив С HX то передача информации без задержек невозможна.
24445. Технология сжатия информационных данных (Алгоритмы Шеннона-Фано, Хаффмана) 182 KB
  Выполнив выше сказанное для всех символов получим: C = 00 2 бита A = 0100 4 бита D = 0101 4 бита F = 011 3 бита B = 10 2 бита E = 11 2 бита Каждый символ изначально представлялся 8ю битами один байт и так как мы уменьшили число битов необходимых для представления каждого символа мы следовательно уменьшили размер выходного файла. Из этих комбинаций лишь 2 по длиннее равны 8 битам. Поэтому для дискретного управления в реальном масштабе времени наличие в системе команд операций...
24446. Цепи Маркова. Стационарное распределение вероятностей цепи Маркова 101.5 KB
  Марковские процессы это процессы которые в будущем и прошлом при фиксированном настоящем являются независимыми. Рассмотрим некоторый вероятностный процесс . Пространство X называют пространством состояний а его элементы называются состоянием процесса. Считаем что пространство состояний X состоит из неотрицательных целых чисел из этого следует что процесс дискретный.
24447. Цепь Маркова с непрерывным временем 240 KB
  Простейшая операция сложения используется в АЛУ для инкрементирования содержимого регистров продвижения регистрауказателя данных и автоматического вычисления следующего адреса РПП. В АЛУ выполняется 51 различная операция пересылки или преобразования этих данных. Так как используется 11 режимов адресации 7 для данных и 4 для адресов то путем комбинирования операция режим адресации базовое число команд 111 расширяется до 255 из 256 возможных при однобайтном коде операции. Память программ и память данных размещенные на кристалле МК5...
24448. Сущность метода статистических испытаний 193.5 KB
  Формат команды во многом определяется способом адресации операнда находящего в оперативной памяти длиной используемого непосредственного операнда а также наличием и длиной смещения используемого при относительных режимах адресации. Непосредственная адресация предполагает что операнд занимает одно из полей команды и следовательно выбирается из оперативной памяти одновременно с ней. Прямая адресация предполагает что эффективный адрес является частью команды. Так как ЭА состоит из 16 разрядов то и соответствующее поле команды должно...
24449. Пуассоновский процесс 218.5 KB
  б – операционное устройство как преобразователь дискретной информации. Запоминающим устройством накопителем называется устройство предназначенное для хранения множества элементов информации и снабжённое средствами селекции обеспечивающего запись и или чтение заданного элемента информации. Устройством вводавывода называется устройство предназначенное для чтения информации с носителя и или записи информации на носитель путём преобразования электрических сигналов в сигналы иной физической природы т. передача информации из одной среды в...
24450. Система М/М/1 218 KB
  По способу передачи информации: параллельные последовательные и параллельнопоследовательные. По режиму передачи информации: симплексный режим передача только в одном направлении; дуплексный режим двусторонняя одновременная передача; полудуплексный режим двусторонняя передача но в разные моменты времени. Параллельные интерфейсы обеспечивают высокую пропускную способность которая измеряется количеством битов информации в единицу времени обычно в секунду. Тип передаваемой информации указывается сообщается приемному устройству...