Колесов 1 лаба. Изучение реализаций основных логических элементов
 Скачать 468.04 Kb.
|
|
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования ИГЭУ имени В.И. Ленина Кафедра “Автоматическое управление электроэнергетическими системами” Отчет к лабораторным работам по электронике на тему: Изучение реализаций основных логических элементов Выполнили студенты III курса 28 группы Федосеев А.Е. Галанин Д.В. Проверил: Можжухина В.В. I. Изучение основных логических элементов, их изображений и функций, реализуемых этими элементами. Изучение основных логических элементов, их изображений и функций, реализуемых этими элементами, может осуществляться при виде исследований – либо «Таблица состояний», либо «Временные диаграммы». При любом из этих видов исследований производится выбор изучаемого логического элемента: элемент `И`; элемент `ИЛИ`; элемент `НЕ`; элемент `И-НЕ`; элемент `ИЛИ-НЕ`. При этом в окне «Изображение» появляется изображение выбранного вида логического элемента и функция, реализуемая этим элементом. Изучение изображений основных логических элементов можно совместить с определением таблиц состояний. II. Определение таблиц состояний основных логических элементов. Определение таблицы состояний исследуемого логического элемента производится при виде исследований «Таблица состояний». Перед началом работы желательно подготовить заготовку таблицы состояний, в которой должны быть столбцы входных сигналов и выходного сигнала. Число строк в таблице должно соответствовать всем возможным сочетаниям входных сигналов. Незаполненной должен быть только столбец выходного сигнала. Затем необходимо задавать различные комбинации входных сигналов, и нажимать кнопку «Внести в таблицу». При этом результат данной комбинации сигналов заносится в таблицу состояний на экране монитора. Когда все возможные комбинации сигналов будут определены кнопка «Внести в таблицу» становится недоступной. Результаты из таблицы состояний на экране монитора заносятся в заготовленную таблицу и анализируются. Затем определяется таблица состояний следующего логического элемента. В этом режиме на экране монитора имеются:
III. Получение и анализ временных диаграмм основных логических элементов. Получение и анализ временных диаграмм основных логических элементов производится при виде исследований «Временные диаграммы». Исследование проводится следующим образом. Пользователь выбирает вид исследуемого логического элемента и количество его входов. Затем он задает количество интервалов сигналов и комбинации сигналов для каждого интервала. Одновременно с нажатием кнопки мыши, изменяющей значение входного сигнала в выбранном интервале, происходит изменение временных диаграмм. Для полного анализа пользователь должен задать все возможные комбинации входных сигналов и понять, при каких сигналах и в какие моменты времени появляются те или иные сигналы на выходе. Для более точного определения момента переключения можно использовать визир, который перемещается с помощью мыши. элемент `И`;   элемент `ИЛИ`;   элемент `НЕ`;  элемент `И-НЕ`;   элемент `ИЛИ-НЕ`.   IV. Изучение реализаций основных логических элементов. Изучение реализаций основных логических элементов производится при виде исследований - «Реализация». В моделирующей системе изучаются 5 реализаций основных логических элементов: диодный элемент `ИЛИ`; диодный элемент `И`; транзисторный элемент `НЕ`; базовый элемент `И-НЕ` серии К511; базовый элемент `И-НЕ` серии К155. Для каждого из этих элементов производится: изучение принципиальных схем; определение проходных характеристик; исследование влияния параметров элементов схемы на вид проходной характеристики. Исследование проводится следующим образом. Выбирается закладка с изучаемым элементом. При этом в поле «Изображение элемента» появляется принципиальная схема элемента. 1. Диодный элемент `ИЛИ`.  Рис. 1.1. Диодный элемент `ИЛИ`. Снятие проходных характеристик. Для этого элемента определяется проходная характеристика  при  .Характеристика снимается для 3-х значений  при изменении  от 0 до  в соответствии с заданным вариантом (табл. 4.1). Чтобы лучше понять, как сказывается второй входной сигнал на вид характеристики, все три зависимости целесообразно построить на одном графике (рис. 1).Снятие характеристик производится следующим образом. Сначала устанавливается заданное значение . Затем задаются значения и нажимается кнопка «Измерение». Полученные значения напряжений фиксируются.Таблица 1.1. Вариант задания при определении проходной характеристики диодного элемента `ИЛИ`.
Таблица 1.2. Снятие проходных характеристик диодного элемента `ИЛИ`.
Рис. 1.2. Снятие проходных характеристик диодного элемента `ИЛИ`. Напряжение на выходе схемы диодного элемента `ИЛИ` определяется по следующей формуле:  где  - падение напряжения на открытом диоде.Исследование влияния параметров схемы на вид проходной характеристики. Для диодного элемента `ИЛИ` исследуется влияние значения падения напряжения на диодах в прямом направлении ( ) на вид проходной характеристики.Проходная характеристика снимается для 2-х значений , соответствующих «идеальному» и «реальному» диодам. Обе зависимости строятся на одном графике (рис. 4.3).Таблица 1.3. Вариант задания при определении влияния падения напряжения на диоде на вид проходной характеристики диодного элемента `ИЛИ`.
Таблица 1.4. Исследование влияния падения напряжения на диоде на вид проходной характеристики диодного элемента `ИЛИ`.
Напряжение на выходе схемы диодного элемента `ИЛИ` определяется по следующей формуле: где - падение напряжения на открытом диоде.Графики имеют соответствующий вид. 2. Диодный элемент `И`.  Рис. 2,1. Диодный элемент `И`. Снятие проходных характеристик. Для этого элемента определяется проходная характеристика при .Характеристика снимается для 3-х значений при изменении от 0 до в соответствии с заданным вариантом . Все три зависимости целесообразно построить на одном графике .Таблица 2,1. Вариант задания при определении проходной характеристики диодного элемента `И`.
Таблица 2,2. Снятие проходных характеристик диодного элемента `И`.
Напряжение на выходе схемы диодного элемента `И` определяется по следующей формуле:  где - падение напряжения на открытом диоде.Графики имеют соответствующий вид. Исследование влияния параметров схемы на вид проходной характеристики. Для диодного элемента `И` можно исследовать влияние на вид проходной характеристики следующих параметров: значения падения напряжения на диодах в прямом направлении ( );сопротивления нагрузки (  ).В первом случае проходная характеристика снимается при 2-х значениях , а во втором – при 2-х значениях . Для каждого случая все зависимости строятся на одном графике (рис. 1).Таблица. 2,3. Вариант задания при определении влияния падения напряжения на диоде на вид проходной характеристики диодного элемента `И`.
Таблица 2,3. Исследование влияния падения напряжения на диоде на вид проходной характеристики диодного элемента `И`.
Напряжение на выходе схемы диодного элемента `И` определяется по следующей формуле: где - падение напряжения на открытом диоде.Графики имеют соответствующий вид. Таблица. 2,4. Вариант задания при определении влияния сопротивления нагрузки на вид проходной характеристики диодного элемента `И`.
Таблица 2,5 Исследование влияния сопротивления нагрузки на вид проходной характеристики диодного элемента `И`.
Значение максимального выходного напряжения для схемы диодного элемента `И` определяется по следующей формуле:  .Таким образом, с увеличением сопротивления нагрузки напряжение  также увеличивается.Графики имеют вид: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
