Розділ 4

| Стартова сторінка розділу >> |

Лабораторна робота 4.1

Дослідження роботи логічних елементів

1. Мета роботи:

- теоретичне вивчення побудови логічних елементів;

- експериментальне дослідження логічних елементів.

2. Теоретичні відомості

3. Завдання

Дослідити роботу елемента з трьома станами.

Виконання. Принципова схема логічного елемента з трьома станами представлена на рис. 1.

Принципова схема має наступні складові:

ранзистор;

діод;

резистор;

ключ;

логічний пробник;

мультиметр;

джерела живлення.

В базовому елементі в якості VT1 використовується багатоемітерний транзистор, але для демонстрації роботи схеми достатньо звичайного. До входа In логічного елемента під’єднано імітатор вхідного сигналу на перемикачі D.

В початковому стані діод VD1 закритий додатною напругою на його катоді і він не впливає на роботу схеми. До емітера транзистора VT1 підєднано резистор Rd, на якому падає напруга:

Де Ucc=5 В – напруга живлення;

Ube=0.7 В – напруга база-емітер відчиненого транзистора.

При логічний елемент приймає вхідний сигнал як сигнал логічного нуля. При цьому напруги на колекторі транзистора VT1 й базі VT2 недостатньо для того щоб відкрити останній. В результаті падіння напруги на резисторі R3 дуже близьке до нуля і транзистор VT4 буде закритим, а база транзистора VT3 приєднана до джерела Ucc через резистор R2 і VT3 буде відкритим. При цьому вихідна напруга Uy буде дорівнювати:

де - напруга насичення транзистора VT4;

- падіння напруги на діоді VD2;

- опір навантаження, рівний у даному випадку вхідному опору мультиметра.

Якщо обрати , то , тобто при подачі логічного нуля на вхід отримаємо на виході сигнал логічної одиниці. В цьому випадку схема є логічним інвертором.

При переводі клавішею D перемикача в інше положення на емітер транзистора VT1 подається сигнал логічної одиниці, в результаті чого емітер ний перехід закривається і, транзистор VT1 переходить до інверсного режиму. У цьому випадку під дією струму, що протікає по колу база-колектор VT1, транзистор VT2 відкривається і за рахунок падіння напруги на резисторах R2 і R3, транзистор VT3 закриється, а VT4 – відкриється й на виході Y встановиться сигнал логічного нуля.

При переводі клавішею Е відповідного перемикача в інше положення, напруга на колекторі транзистора VT2 буде дорівнювати:

При виконанні нерівності напруга , що недостатньо для відкриття двох переходів (емітерного і діодного), а транзистор VT3 буде закритим незалежно від стану транзистора VT2. Якщо цей транзистор відкритий, то з урахуванням його напруги насичення, порівняної з падіння напруги на резисторі R3 буде досить малим, тому транзистор VT4 буде закритим. Таким чином вихід схеми повністю відключається від навантаження і якщо перемкнути мультиметр в режим омметра, то будемо спостерігати досить великий опір:

Висновки.

В результаті виконання роботи досліджено роботу елемента з трьома станами – структуру та принцип побудови.

Стартова сторінка розділу >>