5. Порядок выполнения работы.

1. Изучить основные положения теории логических функций и элементов.

2. Выбрать величину источника питания.

3. Выбрать определённый тип транзистора и диодов.

4. Произвести расчет соответствующих резисторов.

5. Собрать на стенде согласно рис. 1,2,3,4 логические элементы.

6. Подключить к входу и выходу электронного ключа соответственно вольтметр и осциллограф.

7. Подавая сигналы на входы логических элементов, снять показания с приборов.

8. Построить таблицы истинности для элементов ИЛИ и И.

6. План отчета

1. Назначение и цель работы.

2. Нарисовать схемы логических элементов.

3. Кратко описать работу каждой схемы и построить таблицы истинности.

4. Объяснить режимы работы электронного ключа, используя уравнение динамики транзистора.

7. Контрольные вопросы

1. Нарисовать схемы логических элементов ИЛИ, И.

2. Объяснить принцип работы каждого логического элемента.

3. Построить таблицы истинности.

4. Рассчитать параметры логических элементов.

5. Рассчитать параметры транзисторного ключа.

6. Вывести уравнение динамики транзистора.

Вид заняття: Лабораторна робота № 8.

Тема: Дослідження роботи транзисторних логічних елементів.

Мета: Формування, тренування, удосконалення практичних навичок та вмінь у студентів при виконанні лабораторної роботи.

Обладнання: Інструкція з лабораторної роботи, стенд логічних елементів, міліамперметр, вольтметр, двопромiневий осциллограф.

Основні положення

Логический элемент ИЛИ.

Логический элемент ИЛИ выполняет логическую операцию сложения (дизъюнкцию):

и состоит из двух ключевых каскадов усиления (рис. 1).

Первый каскад отличается от обычного электронного ключа тем, что он имеет несколько параллельно соединённых транзисторов, работающих на одну коллекторную нагрузку . Базовые цепи транзисторов первого каскада служат входами логического элемента.

Принцип действия сводится к следующему.

При отсутствии сигналов на всех входах логического элемента ИЛИ транзисторы первого каскада закрыты, их коллектор-эмиттерные сопротивления велики (близки к 1М), поэтому через резистор протекают лишь обратные коллектор-базовые токи (токи утечки , т.е. можно считать практически равным нулю В соответствии с уравнением динамики транзистора выходное напряжение каскада в точке А приблизительно будет равно , т.е. U_A = 1.

Рис. 1

Таким образом, на входе второго каскада устанавливается сигнал лог.1, под действием которого транзистор _VT4 открывается, его сопротивление уменьшается до минимальной величины, ток коллектора I_k увеличивается до максимального значения, зависящего от величины резистора По уравнению динамики транзистора напряжение на коллекторе .

При подаче сигнала лог.1 на один из входов элемента ИЛИ, например транзистор открывается, ток увеличивается и протекает по цепи:

Согласно уравнению динамики транзистора напряжение на коллекторе (в точке А) транзистора можно считать равным нулю .

Сигнал поступает на вход транзистора VT₄ второго каскада, транзистор закрывается и напряжение на выходе элемента ИЛИ увеличивается до значения .

Логический элемент И (рис. 2).

Базовые цепи транзисторов первого каскада служат входами логического элемента И.

Принцип действия сводится к следующему.

При отсутствии входных сигналов или одного из них транзисторы _VT1, V_T2, VT₃ (или один из них) будут закрыты, ток в цепи первого каскада будет отсутствовать и согласно уравнению динамики транзистора напряжение в точке А установится равным лог.1 ( .

Таким образом, на входе следующего (второго) каскада будет действовать лог.1, что приведет к открытию транзистора VT₄ и к установлению уровня лог.0 на выходе элемента И ( ).

При подаче сигналов лог.1 на все входы элемента И транзисторы VT_1, VT₂, VT₃ открываются, ток увеличивается (величина его определяется сопротивлением и согласно уравнению динамики транзистора напряжение в точке А уменьшается до уровня лог.0 ( .

Рис. 2

Сигнал лог.0 подается на вход транзистора _VT4 второго каскада, который закрывается и напряжение на выходе логического элемента И увеличивается до уровня лог.1 ( ).

Логические элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

Логический элемент И-НЕ (рис. 3) выполняет функцию отрицания конъюнкции

Логический элемент ИЛИ-НЕ (рис. 3) выполняет функцию отрицания дизъюнкции

Рис. 3