4. Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Исследуемая схема с описанием работы.
3. Таблицы результатов эксперимента (табл. 6-9).
4. Построить делитель частоты на 3 и на 6, используя микросхему К155ИР1.
4. Выводы по работе.
5. Контрольные вопросы
1. Что называется регистром.
2. Классификация регистров.
3. Привести схему регистра с парафазным входом и объяснить ее работу .
4. Привести схему регистра на RS- триггерах и объяснить ее работу.
5. Привести схему сдвигающего регистра на D- триггерах и объяснить ее работу.
6. Объяснить работу ИМС К155ИР1.
7. Объяснить работу ИМС К155ИР13.
8. Где применяются регистры.
Лабораторная работа № 8 Исследование работы генераторов на базе оу
Цель работы: Изучить устройство и принцип работы генератора на базе ОУ (сменное устройство УС-7).
1. Краткие теоретические сведения
1.1. Генераторы сигналов на оу
Неотъемлемой частью большинства электронных устройств является генератор колебаний. Кроме генераторов испытательных сигналов, выполняемых в виде отдельных изделий, источник регулярных колебаний необходим в любом периодически действующем измерительном приборе, в устройствах, инициирующих измерения или технологические процессы, в любом приборе, работа которого связана с периодическими состояниями или периодическими колебаниями. Так, например, генераторы колебаний специальной формы используются в цифровых измерительных приборах, осциллографах, радиоприемниках, телевизорах, часах, ЭВМ и множестве других устройств.
В зависимости от конкретного применения генератора к импульсам предъявляются разные требования: регулируемость (гетеродин радиоприемника), точность заданной формы (синусоидальной в звукотехнике или пилообразной в развертке осциллографа), стабильность и точность (синхросигнал в цифровой системе, опорный интервал времени в частотомере).
Схемотехнически электронный генератор представляет собой усилитель, охваченный положительной обратной связью. В качестве усилителя могут быть использованы схемы на дискретных транзисторах, цифровые микросхемы, интегральные таймеры, операционные усилители (ОУ). Использование ОУ позволяет построить стабильные генераторы с хорошим воспроизведением формы выходного сигнала.
1.2. Релаксационные генераторы
Релаксационными называют генераторы, у которых регулирующий (усилительный) элемент работает в переключательном (релейном) режиме. К ним относят автоколебательный и ждущий мультивибраторы, генераторы пилообразных и треугольных колебаний. Основой релаксационных генераторов на ОУ является обычно регенеративный компаратор, называемый также триггером Шмитта. Регенеративный компаратор представляет собой операционный усилитель с резистивной положительной обратной связью (рис. 1).
Переходная характеристика компаратора имеет гистерезис, ширина которого равна удвоенному пороговому напряжению 2Uп.
Для схемы на рис. 1а: Uп = Uм*R1/R2,
для схемы на рис. 1.1.б: Uп = Uм*R1/(R1+R2),
(Uм – выходное напряжение насыщения усилителя).
Рис. 1. Триггер Шмитта неинвертирующий (а) и инвертирующий (б).
1.3. Автоколебательный мультивибратор
Схема автоколебательного мультивибратора приведена на рис. 2а. Он состоит из инвертирующего триггера Шмитта, охваченного отрицательной обратной связью с помощью интегрирующей RC-цепочки.
Рис. 2. Схема мультивибратора (а) и временная диаграмма его работы (б).
Когда напряжение на конденсаторе Uc достигает порога срабатывания триггера Шмитта Uп, схема переключается, и ее выходное напряжение скачком принимает противоположное значение. При этом конденсатор начинает перезаряжаться в противоположном направлении, пока напряжение на нем не достигнет другого порога срабатывания. Схема переключится в первоначальное состояние (рис. 2б).
Анализ схемы мультивибратора позволяет записать дифференциальное уравнение:
При начальных условиях Uc(0) = –Uп решение этого уравнения имеет вид:
Uc(t) = Uм – (Uм + Uп) e-t/RC
Как видно из последней формулы, период колебаний мультивибратора не зависит от напряжения Uм, которое, в свою очередь определяется напряжением питания Uпит. Поэтому частота колебаний мультивибратора на ОУ мало зависит от питающего напряжения.