Лабораторна робота 6 формування та генерування цифрових сигналів
1. Мета
Ознайомлення з принципами побудови та функціонування схем часової затримки, формування та генерування цифрових сигналів.
2. Завдання по лабораторній роботі
2.1. Дослідження схем затримки сигналів.
2.1.1. На виході генератору отримати прямокутні імпульси з наступними параметрами: Amplitude = 4 V, Duty Cycle= 50, Frequency = 10 kHz
2.1.2. Дослідити схему затримки – SZ з буферним елементом LS*(елементом, що не інвертує) на виході (рис. 1) за допомогою RC-ланцюга, що інтегрує. Зняти та занести у звіт осцилограми Uin, Uс и Uout при різних значеннях С. Визначити та занести у звіт значення tз10, tз01 для кожного випадку. Порівняти отримані значення з очікуваними. Очікувані значення tз10, tз01 вказати у звіті.
*
SZ
Рисунок 1
2.1.3.
Дослідити схему затримки SZ з елементом,
що інвертує, на виході (рисунок 2). Виконати
всі ті ж дії, що й у підрозділі 2.1.2.
Рисунок 2
де: R = 5 + Ni (k), С = 5 + Ni (pF),
Ni – порядковий номер студента або бригади.
2.1.4. Створити у пакеті EWB 5.12 свій "макрос" схеми затримки з ім'ям "SZ".
Для створення складного елементу (наприклад, з ім'ям SZ) необхідно виділити ті елементи, які він буде включати. Далі вибрати меню "Circuit Subcircuit" (або натиснути Ctrl+B). З'явиться наступне діалогове вікно, де потрібно:
Рекомендовані параметри осцилографу:
Time Base = 0.01 ms/div
Channel A = Channel B = 5 V/div
Channel A: Y Pos = 1.00
Channel B: Y Pos = –1.00
Синхронізацію осцилографу здійснити каналом "A", для чого на лицевій панелі осцилографу у вікні "Trigger" натиснути кнопку "A".
2.2. Дослідження схем формувачів.
2
.2.1.
Зібрати схему, вказану на рис.3, використавши
макрос "SZ". У
звіті привести внутрішню структуру
елементу затримки (тобто SZ), а також
осцилограми з точок 1 та 2, 1 та 3, 1 та 4
(осцилограми знімати з
однаковими параметрами осцилографу).
Рисунок 3
2.2.2. Параметри генератору:
Amplitude= 4 V
Duty Cycle= 50
Frequency= 1 MHz
Рекомендовані параметри осцилографу:
Time Base = 0.10 s/div
Channel A = Channel B = 5 V/div
Channel A: Y Pos = 1.00
Channel B: Y Pos = –1.00
Синхронізацію осцилографу здійснити каналом "A", для чого на лицевій панелі осцилографу у вікні "Trigger" натиснути кнопку "A".
2.2.2. Перевірити працездатність формувача при зменшенні тривалості вхідних імпульсів. Для цього, зменшуючи тривалість імпульсів, визначити та занести у звіт мінімальну тривалість імпульсів, при якій форма вихідного імпульсу не змінюється. Вказати, до чого призводить подальше зменшення тривалості вхідного імпульсу.
2
.2.3.
Зібрати схему, вказану на рис.4. Привести
у звіті осцилограми з точок 1 та 2, 1 та
3, 1 та 4 (осцилограми
знімати з однаковими параметрами
осцилографу).
Рисунок 4
2
.2.4.
Зібрати схему, яка вказана на рис.5
Рисунок 5
2.2.6. Зняти та занести у звіт осцилограми у точках схеми Uin та U", Uin та Uout (осцилограми знімати з однаковими параметрами осцилографу). Визначити та вказати у звіті тривалість вихідного імпульсу та перепад вхідного сигналу, з котрим він з'являється.
2.3. Дослідити схеми формувачів імпульсів довільної тривалості.
2.3.1. Зібрати схему, вказану на рис.6.
2.3.2. Виконати пункт 2.2.2.
Рисунок
6
2.3.2. Зняти та занести у звіт осцилограми у точках схеми Uin та U', Uin та Uout (осцилограми знімати з однаковими параметрами осцилографу). Зменшуючи тривалість імпульсів на виході генератору, встановити, починаючи з якої величини тривалість імпульсів на обох виходах RS-тригера буде однаковою. Результат вказати у звіті.
2.3.3. Зібрати схему, вказану на рис.7.
2.2.5. Виконати пункт 2.2.2.
Р
исунок
7
2.2.6. Зняти та занести у звіт осцилограми у точках схеми Uin та U', Uin та U", Uin та Uout (осцилограми знімати з однаковими параметрами осцилографу).
2.2.7. Дослідити схеми формувачів, які змінюють тривалість вхідних імпульсів.
2.2.8. Зібрати схему, вказану на рис.8.
2
.3.2.
Виконати пункт 2.2.2.
Рисунок 8
2.3.4. Зняти та занести осцилограми у точках схеми Uin та U', Uin та Uout (осцилограми знімати з однаковими параметрами осцилографу).