Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь RS-триггера, принципиальная схема которого показана на рис. 3.12.2, а монтажная – на рис. 3.12.3. В схему включены светодиод для индикации открытого состояния транзистора VT1 и сигнальная лампа для индикации открытого состояния VT2.

Рис. 3.12.2

 

· Включите генератор напряжений и по свечению лампы или светодиода убедитесь, что один транзистор открылся, а другой остался закрытым.

· Подайте напряжение через сопротивление 22 кОм на базу закрытого транзистора и убедитесь, что он открылся, а другой транзистор закрылся. Убедитесь, что состояние триггера не изменяется и после снятия управляющего напряжения с базы открытого транзистора и при повторной подаче импульса напряжения на открытый транзистор.

· Убедитесь, что состояние триггера изменяется только после подачи импульса напряжения на другой вход, т.е. на базу закрытого транзистора.

· Соберите схему мультивибратора (рис. 3.12.4 и 3.12.5).

Рис. 3.12.3

 

· Включите питание, настройте осциллограф, определите по нему и запишите в табл. 3.12.1:
- период колебаний Т = …………..мс;
- время наличия сигнала на первом выходе (Uвых1) Т11 = ……………мс;
- время отсутствия сигнала на первом выходе Т01 = …………….мс;
- время наличия сигнала на втором выходе (Uвых2) Т12 = ……………мс;
- время отсутствия сигнала на втором выходе Т02= …………….мс;

· Замените конденсатор С2 = 047 мкФ на С2 = 1 мкФ и запишите в таблицу 3.12.1 новые значения тех же отрезков времени. Сделайте выводы.

Таблица 3.12.1

 

  Т, мс Т11, мс Т01, мс Т12, мс Т02, мс
С1 = С2 = 0,47 мкФ          
С1 = 0,47 мкФ, С2 = 1 мкФ          

 

· Замените конденсатор С1 и С2 на электролитические конденсаторы 470 и 100 мкФ соответственно (+ конденсаторов подключитек коллекторам транзисторов!) и понаблюдайте за переключением мультивибратора по миганию светодиода и сигнальной лампочки.



Рис. 20.4

 

Рис. 3.12.5

 

· Соберите теперь схему ждущего одновибратора (Рис. 3.12.6 и 3.12.7). Включите питание и убедитесь, что светодиод включился, а лампочка не включилась.

· Кратковременно коснитесь наконечником провода А гнезда Б,соединённого с базой транзистора VT2и убедитесь, что светодиод погас, а сигнальная лампочка включилась. Через некоторое время схема вернётся в первоначальное состояние.

 

Рис. 3.12.6

 

 

Рис. 3.12.7


3.13. Исследование аналоговых интегральных компараторов
и цепей с ними

Общие сведения

Компаратор – это устройство сравнения двух аналоговых сигналов – входного (анализируемого) Uвх и опорного Uоп. Выходной сигнал компаратора представляет собой логический сигнал, содержащий 1 бит (единицу) информации. Он определяется по следующему правилу:

В качестве компаратора может быть использован и обычный операционный усилитель. Преимуществами интегрального компаратора являются повышенное быстродействие, малый дрейф и малое смещением нуля. Его входной каскад обладает большим коэффициентом ослабления синфазного сигнала и способностью выдерживать большие синфазные и дифференциальные напряжения на входах, не попадая в режим насыщения. Выходной сигнал в большинстве компараторов снимается с «открытого» коллектора. В данной работе используется сдвоенный компаратор с открытыми коллекторами в выходном каскаде на интегральной микросхеме LM393.

Компараторы имеют многочисленные применения в электронных цепях, из которых в данной работе рассматриваются двухпороговый компаратор, мультивибратор и широтно-импульсный модулятор.

Двухпороговый компаратор (или компаратор с «окном») фиксирует, находится ли входное напряжение между двумя пороговыми напряжениями или находится вне этого диапазона. На рис. 3.13.1 представлены схема, передаточная характеристика и временная диаграмма работы такого устройства при изменении входного напряжения.

Рис. 313.1

 

Пока Uвх < U2 < U1, компаратор Кмп1 находится в состоянии 0 (выходной транзистор открыт), а компаратор Кмп2 – в состоянии 1 (выходной транзистор закрыт). Но так как выходы объединены, то общий выход будет 0. Когда U2 < Uвх < U1 оба компаратора находятся в состоянии 1 (оба выходных транзистора закрыты) и на выходе цепи появляется напряжение, равное напряжению питания (состояние 1). Наконец, когда U2 < U1 < Uвх, Кмп1 остаётся в состоянии 1, а Кмп2 переходит в состояние 0, и объединённый выход становится равным 0.

Автоколебательный мультивибратор. Схема автоколебательного мультивибратора на компараторе с односторонним питанием приведена на рис. 3.13.2а. Выходная частота определяется постоянной времени RC, а ширина петли гистерезиса устанавливается соотношением сопротивлений R1, R2, и R3.

Пусть в исходном состоянии напряжение на выходе мультивибратора равно напряжению питания (выходной транзистор закрыт). Примем также R1 = R2 = R3. Тогда напряжение на неинвертирующем входе U1 = 2Uпит/3 и конденсатор С заряжается через резистор R (рис.3.13.2б). Когда конденсатор зарядится до напряжения U1, выход компаратора переключится, и конденсатор начнёт разряжаться. Когда напряжение на нём уменьшится до значения U2 = Uпит/3, выход компаратора переключится в исходное состояние.

Рис. 3.13.2

 

Для приведённой схемы при R1 = R2 = R3 время заряда, как и время разряда конденсатора, находится из уравнения

 

С учётом того, что U1 = 2U2 получим T = 1,386RC.

Широтно-импульсный модулятор. Простейшая схема широтно-импульсного модулятора на копараторе (рис. 3.13.3а) получается из схемы автоколебательного мультивибратора добавлением цепи управления (Uу, Rу). При увеличении напряжения управления длительность импульсов (tи) уменьшается, а пауза (tп) возрастает. При этом скважность (относительная длительность импульсов) увеличивается по линейному закону (рис. 3.13.3б). Однако, изменяется и частота следования следования импульсов . Если R1 = R2 = R3, то она имеет максимальное значение при Uу @ Uпит/2. При уменьшении Rу чувствительность схемы увеличивается.

 

Рис. 3.13.3

Экспериментальная часть

Задание

 

Снять передаточную характеристику и временные диаграммы работы двухпороговго компаратора. Определить пороговые напряжения.

Экспериментально определить период колебаний мультивибратора и сравнить его с расчётным значением.

Снять графики зависимости скважности и частоты широтно-импульсного модулятора от управляющего напряжения.






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2024 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.