Исследование полупроводниковых диодов, тиристоров и транзисторов. Принципы работы диодов, стабилитронов тиристоров и транзисторов на основе их вольтамперных характеристик, страница 9

4. Исследование компаратора 

Собрать схему компаратора (см. табл. 3.1, п. 6) и изменяя входное напряжение (т. 4) с помощью переменного сопротивления R2, добиться переключения компаратора (контролировать выходной сигнал в т. 18 с помощью осциллографа). На границе переключения измерить входное напряжение U_вх (т. 4) и опорное напряжение U_оп (т. 18). Определить чувствительность компаратора ΔU =U_вх −U_оп. Построить передаточную характеристику компаратора, как это показано на рис. 3.5, а.

5. Исследование триггера Шмитта (табл. 3.1, п. 7)

5.1. Изменяя входное напряжение (т. 4) с помощью переменного сопротивления R₂ , добиться переключения триггера Шмитта (контролировать выходной сигнал в т. 18 с помощью осциллографа). На границе переключения триггера Шмитта из положительного выходного напряжения в отрицательное измерить входное напряжение переключения U₊₋. Аналогично на границе переключения из отрицательного выходного напряжения в положительное измерить входное напряжение переключения U₋₊.

5.2. Построить передаточную характеристику триггера Шмитта, как это показано на рис. 3.5, б.

5.3. Определить экспериментальное значение ширины петли гистерезиса Δ^U_г.э =^U₋₊ −^U₊₋ и сравнить его с теоретическим значеR¹³ ⋅2⋅U^нас , где U_нас – напряжение насыщение операцинием ΔU_г.т =

R13 + R12

онного усилителя (определить по осциллографу).

5.4. Добавить к собранной схеме перемычку 13 и 19 и повторить пункты 5.1 – 5.3, учитывая при этом, что параллельно к сопротивлению ^R₁₃ подключено сопротивление ^R₁₄.

Содержание отчета

Отчет должен содержать цель работы, названия опытов, принципиальные схемы измерений, таблицы измерений, осциллограммы, результаты расчетов, краткие выводы по каждому опыту с объяснением полученных осциллограмм.

Контрольные вопросы

1.  Операционный усилитель: условные обозначения, принципы работы, основные параметры, области применения.

2.  Инвертирующий и неинвертирующий усилители: схемы, принципы работы, основные параметры, области применения.

3.  Интегратор и дифференциатор: схемы, принципы работы, основные параметры, области применения.

4.  Избирательный усилитель на основе двойного Т-образного моста: схема, принципы работы, основные параметры, области применения.

5.  Компаратор и триггер Шмитта: схемы, принципы работы, основные параметры, области применения.

Литература: [1], [3], [4], [5].

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА  4 (4 часа)

Тема: Исследование логических и функциональных элементов на цифровых интегральных микросхемах

Цель работы: Изучить принципы работы основных логических и функциональных элементов (простейших схем) на основе цифровых интегральных микросхем.

Краткие теоретические сведения

Цифровая интегральная микросхема – сложное электронное устройство, выполненное в пределах одного корпуса одного полупроводникового кристалла и предназначенное для работы с цифровыми (двоичными) сигналами.

Цифровыми называют сигналы, имеющие два устойчивых состояния, одно из которых соответствует логическому «0», а другое – логической «1».

Логический элемент – часть цифровой интегральной микросхемы, выполняющая одну или несколько логических операций: конъюнкцию (логическое умножение), дизъюнкцию (логическое сложение) и отрицание (логическую инверсию).

Основные логические элементы, их названия, условные обозначения и таблицы истинности приведены в табл. 4.1.

Основными функциональными элементами на цифровых интегральных микросхемах являются: RS – триггер, D – триггер, Т – триггер, двоичный счетчик, формирователь коротких импульсов, одновибратор, мультивибратор. Схемы (или условные обозначения) этих элементов приведены на рис. 4.1. и рис. 4.2.

                        RS - триггер                            D - триггер                    T - триггер

T T Q