Министерство образования и науки Украины
Сумской государственный университет
Кафедра компьютерных наук
Секция компьютеризированных систем управления и автоматики
Отчёт к лабораторной работе №8
По дисциплине «Практикум компьютерный»
На тему «Назначение Electronics Workbench. Ввод и редактирование схем. Снятие синтез электрических схем»
Вариант 4
Выполнил студент группы СУ-21 Гавриленко С.В.
Преподаватель: Толбатов А.В.
Сумы 2013
Содержание
Тема и цель……………………………………………………………………....3
Теоретические сведенья………………………………………………………....3
Ход работы…………………………………………………………………….....7
Фото отчёт……………………………………………………………………….8
Контрольные вопросы…………………………………………………………10
Ответы…………………………………………………………………………..11
Выводы………………………………………………………………………….24
Список используемой литературы……………………………………………..24
ТЕМА. Назначение Electronics Workbench. Ввод и редактирование схем. Снятие синтез электрических схем.
ЦЕЛЬ. Ознакомиться с Electronics Workbench, методами синтеза и редактирования схем. Научиться строить схемы для проведения анализа. Научиться работать с измерительной аппаратурой. Научиться тестировать схемы для развязывания конкретных практических задач.
Номер варианта выбирается согласно номера в списке и выдается преподавателем.
Используя логические элементы собрать схему соответствующую заданной функцие.
(логическое умножение - элемент AND
логическое сложение - элемент OR
логическая инверсия - элемент NOT)
Найти один из вариантов состояний на входе, при котором на выходе будет логическая “1”.
Пример представлен в приложении А.
Теоретические сведенья
После загрузки Electronics Workbench на экране появляется окно, содержащее рабочее поле, выше которого расположены:
строка меню;
панели: стандартная, компонентов и инструментов.
Исследуемая схема собирается на рабочем поле из имеющихся компонентов и приборов при одновременном использовании мыши и клавиатуры. Назначение пунктов меню:
File – используется для операций с файлами;
Edit - используется для редактирования изображения на экране, позволяет копировать выделенный фрагмент схемы в буфер обмена;
Circuit – используется для операций с выделенными частями схемы;
Analysis – используется для управления моделированием исследуемой схемы;
Window – используется для операций с окном Electronics Workbench.
Кнопки стандартной панели инструментов дублируют часть команд меню. Кнопки панели компонентов объединены в группы, имеющие следующее назначение (по порядку, как показано на рисунке):
набор наиболее часто используемых и формируемых пользователем элементов;
основные дискретные аналоговые компоненты;
интегральные микросхемы;
логические и цифровые элементы;
индикаторы, специальные и дополнительные элементы;
измерительные приборы. Подробное описание программы смотрите в книге “Электронная лаборатория на IBM PC (Electronics Workbench).chm” или на сайте http://ewb.narod.ru/index.htm.Информация о полупроводниковых приборах находится в файлах:
“ЭЛЕКТРОННЫЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.chm”
“Полевой транзистор.chm”
Номер варианта выбирается согласно номера в списке и выдается преподавателем.
Подобрать параметры элементов схемы, добившись максимального усиления сигнала. В отчете привести показания осцылографов и рисунок схемы:
в режиме неполного насыщения (амплитуда выходного сигнала меньше амплитуды входного);
в нормальном рабочем режиме (амплтитуды сигналов совпадают);
в редиме перенасыщения (волны выходного сигнала "срезаются");
Rн = 4 Ом
Полевой транзистор. |
Патент на устройство, аналогичное униполярному ПТ с изолированным затвором, был получен английским учёным О. Хейлом в 1939 году, задолго до появления биполярного транзистора. В 1952 году Шокли дал теоретическое описание униполярного полевого транзистора, а в 1955 Дейси и Росс изготовили и провели аналитическое рассмотрение характеристик транзисторов, которыке впоследствии получили название полевых транзисторов с управляющим p-n переходом. В 1960 году М.Аталла и Д.Кант предложили использовать структуру металл - диэлектрик - полупроводник , в которой проводимость поверхностного канала изменялась в полупроводнике под действием напряжения, приложенного к металлическому электроду, изолированному тонким слоем окисла полупроводника. Полевой транзистор - это полупроводниковый прибор, в котором ток основных носителей , протекающих через канал, управляется электрическим полем. Основа такого транзистора - созданный в полупроводнике и снабжённый двумя выводами (исток и сток) канал с электропроводностью n - или p - типа. Сопротивлением канала управляет третий электрод - затвор, соединённый с его средней частью p - n переходом. Поскольку ток канала обусловлен носителями только одного знака, ПТ относят к классу униполярных транзисторов. В идеальном случае эффект управления током достигается без потери энергии (входной ток почти равен нулю). Электрод , через который в проводящий канал втекают носители заряда, называют истоком, а электрод, на который подаётся управляющий электрический сигнал, называется затвором. Проводящий канал - это область в полупроводнике, в которой регулируется поток носителей заряда. В связи с тем, что управление током в выхоной цепи осуществляется входным напряжением (аналогично электровакуумным приборам) и входные токи ПТ черезвычайно малы, параметры и характеристики полевых транзисторов существенно отличаются от характеристик биполярных транзисторов. ПТ обладают рядом приемуществ по сравнению с биполярными: - высокое входное сопротивление по постоянному току и на высокой частоте, отсюда и малые потери на управление; - высокое быстродействие (благодаря отсутствию накопления и рассасывания неосновных носителей); - почти полная электрическая развязка входных и выходных цепей, малая проходная ёмкость (т.к. усилительные свойства ПТ обусловлены переносом основных носителей заряда, верхняя граница эффективного усиления мощных ПТ выше, чем у биполярных, и применение ключевых усилителей на ПТ при тех же напряжениях питания возможно на частотах около 400 мГц, в то время как на биполярных транзисторах разработка ключевых генераторов частотой выше 100 мГц является весьма сложной задачей); - квадратичность вольт - амперной характеристики (аналогична триоду); - высокая температурная стабильность; - малый уровень шумов. Используя большое входное сопротивление ПТ, можно увеличить коэффициент передачи и существенно снизить коэффициент шума в УНЧ, предназначенных для работы от высокоомных источников сигнала.
Графическая часть