Работа с лабораторными стендами УМ-11 и УМ-16, изучение их устройства

ДонГТУ	Лабораторная работа 1	ЭС-05-2
Кафедра электронных систем	УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ СТЕНДЫ	Исинова Ирина Юрьевна

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1 Приобретение навыков работы с лабораторными стендами УМ-11 и УМ-16, изучение их устройства.

2 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА

2.1 Проработайте методические указания к лабораторной работе, ответив на следующие вопросы;

-    какие импульсы можно получить с помощью встроенных генераторов лабораторных стендов УМ-11 и УМ-16 ?

-    каким образом можно получить импульсы, задержанные во времениотносительно импульсов задающего генератора лабораторного стенда УМ-11 ?

-    как осуществляется контроль входных и выходных данных в лабораторных стендах?

-    каким образом выбирается нагрузка в лабораторном стенде УМ-16?

3 УСТРОЙСТВО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА УМ-11

3.1 Лабораторный стенд УМ-11 предназначен для изучения основных логических элементов и методов построения цифровых схем на базе микросхем ТТЛ серии 155. Общий вид стенда показан на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Лабораторный стенд УМ-11.

3.2 На передней панели стенда расположены:

-    блок задающего генератора;

-    наборное поле содержит восемь элементов «2И-НЕ» ; шесть элементов «ЗИ-НЕ»; шесть элементов «4И-НЕ», в том числе два с повышенной нагрузочной способностью; четыре элемента «2И-2И-ИЛИ-НЕ», в том числе два с возможностью расширения но входам «ИЛИ»; восемь триггеров типа D и четыре триггера типа JK;

-    тумблерный регистр для задания логических уровней - 8 разрядов;

-    индикаторы логических уровней;

-    элемент задержки.

Рисунок 4.1 – Лабораторный стенд УМ-11.

3.3 Блок задающего генератора состоит из двух частей:

-    генератора синхроимпульсов частотой 1 МГц и 500 кГц, вырабатывающих две серии импульсов — основную «     » и  задержанную на полпериода  «    »;

-    генератора одиночных импульсов.

3.4 Элемент задержки обеспечивает задержку сигнала, подаваемого на вход микросхемы, от 0,1 до 1,0 мкс с интервалом 0,1 мкс.

3.5 Тумблерный регистр предназначен для задания логических уровней «0» или «1» на гнезда, расположенные радом с соответствующими тумблерами. При этом состояние регистра отображается с помощью индикатора.

3.6 Коммутация элементов между собой осуществляется с помощью проводников, снабженных на концах однополюсными штекерами.

4 УСТРОЙСТВО ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА УМ-16

4.1 Лабораторный стенд УМ-16 предназначен для исследования основных характеристик интегральных схем. Общий вид стенда показан на рисунке 4.1.

4.2 Стенд имеет:

-    два формирователя импульсов с возможностью регулировки периода следования импульсов, их длительности, регулировки уровней «0» и «1»;

-    устройство задержки импульсов (задержка переднего фронта импульса первого канала относительно переднего фронта импульса второго канала изменяется плавно);

-    генератор сигнала пилообразной формы с возможностью регулировки амплитуды пилообразного напряжения;

-    два независимых источника питания с плавной регулировкой выходных напряжений и два контрольно-измерительных прибора;

-    блок нагрузок.

4.3 Блок нагрузок состоит из шести магазинов (R, L, С). Для получения симметричной нагрузки каждый тип сопротивления имеет по два одинаковых сопротивления. Изменение величины нагрузок осуществляется дискретно с помощью шести переключателей. Нагрузка подключается к исследуемой интегральной схеме соединительными проводами через коммутационные гнезда.

4.4 Для наблюдения и измерения задержим импульсов в первом канале относительно второго канала на однолучевом осциллографе в установку введен коммутатор.

5 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1 Изучите лабораторный стенд УМ-11.

5.2 На экране осциллографа посмотрите импульсы на выходах генератора 1 МГц и 500 кГц.

5.3 С выхода генератора 1 МГц подайте сигнал на вход элемента задержки. Подключите 1 канал осциллографа к выходу генератора 1 МГц, а 2 канал - к выходу элемента задержки. Задавая переключателем различия времени задержки, пронаблюдайте изменение времени задержки выходного сигнала относительно входного синхроимпульса.

5.4 Подключите первый канал осциллографа к выходу генератора одиночных импульсов и, нажимая кнопку запуска, пронаблюдайте одиночные импульсы. Измерьте длительность одиночного импульса.

5.5 Переключая тумблеры регистра проконтролируйте наличие на его выходах соответствующих логических уровней с помощью осциллографа или индикатора,

5.6 Изучите лабораторный стенд УМ-16.

5.7 Установите в разъем для испытаний плату с исследуемой микросхемой.

5.8 Подключите первый и второй каналы осциллографа к выходу формирователей импульсов. Убедитесь в работоспособности формирователей, изменяя параметры импульсов регуляторами периода, длительности, уровней «О» и «1». Измерьте максимальную и минимальную частоту и длительности импульсов.

5.9 Подключите первый канал осциллографа к выходу генератора пилообразного напряжения. Изменяя амплитуду напряжения, пронаблюдайте эти изменения на экране осциллографа. Измерьте максимальную амплитуду напряжения.

5.10    Убедитесь в работоспособности источников питания, регулируя их выходные напряжения. Используйте для этого контрольно-измерительные приборы.

6 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

6.1 Объясните назначение лабораторных стендов УМ-11 и УМ-16.

6.2 Назовите основные устройства лабораторного стенда УМ-11.

6.3 Назовите основные устройства лабораторного стенда УМ-16.

6.4 С какой частотой работают генераторы синхроимпульсов стенда УМ-11?

6.5 Как получить импульсы, сдвинутые относительно друг друга во времени на стендах УМ-11 и УМ-16?

6.6 Как получить одиночные синхроимпульсы в стенде УМ-11?

6.7 Для чего предназначен восьмиразрядный тумблерный регистр стенда УМ-11?

6.8 Какие элементы входят в состав блока нагрузок стенда УМ-16?

6.9 Чем обеспечивается синхронизация импульсов в стендах УМ-11 и УМ-16?