|
2
ний. Рассчитать частоту колебаний.
Изменяя с помощью Rн2 напряжение Uзи= от Uзи=(min) до Uзи=(max) с интерва- лом 1В, измерять осциллографом амплитуду напряжения на контуре uк~, амплитуду напряжения обратной связи uзи~. В компьютерной модели uк~ измеряется вольтмет- ром V4, напряжение uзи~ измеряется вольтметром V3, переменный ток стока ic~ из- меряется амперметром А1. Вольтметром V2 измерять напряжение Uи на стоке тран- зистора. Результаты измерений записать в таблицу 1.
По данным таблицы 1 рассчитать и внести в таблицу значения тока стока Ic и коэффициента обратной связи β.
Таблица 1
Е1=10В, «Связь»=3, ( N=50)
Uзи=, В
|
|
|
|
|
|
|
uк~, В
|
|
|
|
|
|
|
uзи~, мВ
|
|
|
|
|
|
|
Uи, В
|
|
|
|
|
|
|
Ic= Uи/Rа,мА
|
|
|
|
|
|
|
ic~, мкА
|
|
|
|
|
|
|
β= uзи~/ uк~
|
|
|
|
|
|
|
M=βLк
|
|
|
|
|
|
|
Sраб.=СкR’к/М
|
|
|
|
|
|
|
Установить напряжение смещения на затворе Uзи=(ср) . Совместить горизон- тальные оси осциллограмм и зарисовать осциллограммы напряжений uк~ и uзи~. Обра- тить внимание на соотношение фаз этих напряжений. Измерить осциллографом напря- жения uк~ и uзи~ и записать результаты в таблицу 2 для положения регулятора «Связь» равном «3» (в компьютерной модели N=50). Осциллограммы напряжений колебаний на контуре и затворе в компьютерной модели показаны на рис. 16.7.
В компьютерной модели установить длительность развертки «Time base» 5.00 ms/div. Зарисовать осциллограмму процесса возникновения колебаний (рис.16.8).
Зарисовать с учетом масштабов осциллограммы по п.7 для положений регуля- тора «Связь» 1, 2, 4, 5. В компьютерной модели устанавливать коэффициент транс- формации N равным 30, 40, 60, 70. Измерить и записать в таблицу 2 значения амплиту- ды колебаний uк~ и амплитуду напряжения обратной связи uзи~. Рассчитать и внести в таблицу 2 значения β, M, Sраб.
Рис.16.7. Осциллограммы напряжений колебаний на контуре и затворе
Рис.16.8. Осциллограмма процесса возникновения колебаний
Таблица 2
Е2=10В, Uзи=(ср) =….., В
«Связь»
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
N
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
uк~, В
|
|
|
|
|
|
uзи~
|
|
|
|
|
|
β= uзи~/ uк~
|
|
|
|
|
|
M=βLк
|
|
|
|
|
|
Sраб.=СкR’к/М
|
|
|
|
|
|
Установить напряжение смещения затвораUзи=(ср) , регулятор «Связь» поста- вить в положение «3» (в компьютерной модели N=50). Вольтметр V1 подключить к ис- точника питания стока Е2. Уменьшать Е2 с интервалом 1В до срыва колебаний. Изме- рять по осциллографу uк~, uзи~, вольтметром V2 измерять напряжение на истоке тран- зистора. В компьютерной модели измерения проводить вольтметрами V4 и V3. Е2 из- менять установкой в меню «Component properties». Результаты измерений занести в таблицу 3.
Таблица 3
Uзи=(ср) =….., В, «Связь»=3, N=50
Е2, В
|
10
|
9
|
8
|
7
|
6
|
5
|
uк~, В
|
|
|
|
|
|
|
uзи~, мВ
|
|
|
|
|
|
|
Uи, В
|
|
|
|
|
|
|
Ic= Uи/Rа,мА
|
|
|
|
|
|
|
β= uзи~/ uк~
|
|
|
|
|
|
|
M=βLк
|
|
|
|
|
|
|
Sраб.=СкR’к/М
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитать в таблице 3 значения Ic , β, M, Sраб.
Домашнее задание
Используя параметры контура, рассчитать его резонансную частоту
1
f0
и сравнить с экспериментальным значением, определенным в п.4.
Рассчитать с учетом выходного сопротивления транзистора
Rвых 30кОм
С R
полное сопротивление потерь в контуре Rк Rк Rдоб , где Rдоб Lк .
к вых
Рассчитать эквивалентное резонансное сопротивление контура с учетом вы-
Lк
ходного сопротивления транзистора
Rвых 30кОм
по формуле: Rэк
Ск . На ча-
Rк
стоте параллельного резонанса сопротивление контура активно и равно эквивалентно- му резонансному сопротивлению.
По данным таблицы 1 рассчитать и занести в таблицу M=βLк , Sраб.=СкR’к/М
и ic~
uк~
Rэк
(при выполнении лабораторной работы на стенде МЭЛ). Построить гра-
фики зависимостей от напряжения затвор-исток Uзи= для uк~, uзи~, Ic, ic~, β, M, Sраб .
По данным таблицы 2 построить графики зависимостей от взаимной индук- тивности M для uк~, uзи~, β, Sраб .
По данным таблицы 3 построить графики зависимостей от напряжения пита- ния стока Е2 для uк~, uзи~, Ic, β, M, Sраб.
На основании полученных данных подтвердить выполнение условия баланса амплитуд и условия баланса фаз в автогенераторе. Сформулировать выводы по работе в целом.
Глава 17. ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ
Краткие т еоретические сведения Цифровые логические элементы
Цифровые логические элементы, выполненные на интегральных микросхемах (ИМС), предназначены для преобразования и обработки дискретных сигналов и выпол- няют основные логические функции, представленные в таблице 17.1.
Таблица 17.1
Элемент
|
Обозначение
|
Выполняемая функция и
схема
|
НЕ
(отрицание)
|
ЛН
|
|
И
(логическое умножение)
|
ЛИ
|
|
ИЛИ
(логическое сложение)
|
ЛЛ
|
|
И-НЕ
(логическое умножение с отрицанием)
|
ЛА
|
|
ИЛИ-НЕ
(логическое сложение с от- рицанием)
|
ЛЕ
|
|
В таблице 17.1 использованы обозначения: x - отрицание значения x;
x1 x2 -
логическое умножение (конъюнкция); (дизъюнкция).
X1 X2 X1 X2 - логическое сложение
Наибольшее применение получили серии логических ИМС, выполненные по
ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика), ЭСЛ (эмиттерно-связанная логика) и КМОП (комплементарная МОП логика) технологиям.
В ИМС, выполненных по технологии ТТЛ, в качестве базового элемента исполь- зуется многоэмиттерный транзистор. Упрощенная схема логического элемента И-НЕ с многоэмиттерным транзистором VT1 приведена на рис.17.1. Если хотя бы на один эмиттер VT1 подан низкий уровень, VT1 будет открыт, а второй транзистор VT2, рабо- тающий инвертором сигнала и выполняющий функцию НЕ, будет закрыт. На выходе базового элемента будет высокий уровень сигнала. Для того чтобы напряжение на вы- ходе имело низкий уровень, на все эмиттеры VT1 надо подать высокий уровень. Таким образом, реализуется функция И-НЕ.
Рис.17.2. Упрощенная схема логического элемента 2И-НЕ (ТТЛ)
В ИМС, выполненных по технологии КМОП, в качестве базового элемента ис- пользуются ключевые схемы, построенные на комплементарных МОП-транзисторах. На рис. 17.3 приведена схема логического элемента И-НЕ, выполненного по техноло- гии КМОП. Схема состоит их двух групп ключей на полевых транзисторах VT1, VT3 и VT2, VT4. Каждая группа управляется одним сигналом X 1 или X 2. При подаче сигналов X 1= X 2= «1» ключи на транзисторах VT1, VT2 размыкаются, а ключи на транзисторах VT3, VT4 замыкаются. В результате на выходе будет сигнал низкого уровня
Y X1 X2 .
Применение полевых транзисторов с изолированным затвором обеспечивает большое входное сопротивление микросхем КМОП. Однако микросхемы КМОП чув- ствительны к статическому электричеству и требуют специальной защиты. Питание таких ИМС производится от источника напряжения +5…+15 В.
Уровни выходных сигналов зависят от напряжения питания. Уровень логиче- ской единицы «1» равен примерно 0,8Е мах, а уровень логического нуля «0» составляет от 0,3 до 2,5В.
Рис.17.3. Упрощенная схема логического элемента 2И-НЕ (КМОП)
Do'stlaringiz bilan baham: |
