ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU
ZAKŁAD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE
WYDZIAŁ TRANSPORTU
POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 21
Komputerowe pomiary parametrów bramki
NAND TTL
DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO
WARSZAWA 2011
Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
2
A. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z parametrami układów logicznych na
podstawie podstawowej bramki NAND. W
szystkie pomiary zostaną wykonane za
pomocą programu LabView na komputerze wyposażonym w odpowiednią kartę
wejść/wyjść. Aby rozpocząć pomiary należy uruchomić komputer i wywołać program
LabView w wersji 7.0. Następnie otworzyć projekt o nazwie Charakterystyka.vi.
Pojawi się obraz jak na rysunku poniżej.
Rys.1. Pulpit projektu „Charakterystyka”.
Otw
arty projekt umożliwia pomiary dwóch napięć i jednego prądu oraz regulację
napięcia na jednym wyjściu od 0 do 5 V.
B. Przebieg ćwiczenia
1)
Charakterystyka przejściowa bramki NAND.
- Bramka standardowa
Regulując rezystorem suwakiem należy odczytać wartości napięcia wejściowego
U
we
i wyj
ściowego U
wy
, odpowiednio na woltomierzach U1 i U2 (patrz rys.1 i rys.2).
Następnie z uzyskanych pomiarów wykreślić charakterystykę U
wy
= f (U
we
). Liczba
pomiarów minimum 10.
Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
3
1
2
14
3
¼
7400
7
C
A
U
CC
= 5V
U
we
A
C
U
wy
C
A
U
we
SUWAK
POMIAR
POMIAR
Rys.2. Schemat ideowy układu do zdejmowania charakterystyki przejściowej bramki NAND.
Regulując suwakiem należy odczytać wartości napięcia wejściowego U
we
i prądu
zasilającego bramkę I
CC
, odpowiednio na woltomierzu U1 i amperomierzu I1, (patrz rys.1 i
rys.3
). Następnie z uzyskanych pomiarów wykreślić charakterystykę I
CC
= f (U
we
). Liczba
pomiarów minimum 10.
Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
4
1
2
14
3
¼ 7400
7
C
A
A
C
A
C
U
CC
= 5V
R
U
we
U
wy
I
CC
C
A
U
we
Suwak
Pomiar
Pomiar
Rys.3. Schemat ideowy układu do zdejmowania charakterystyki ICC = f (UWE) bramki NAND.
-
Bramka linearyzowana
Regulując suwakiem należy odczytać wartości napięcia wejściowego U
we
i
wyj
ściowego U
wy
, odpowiednio na woltomierzach U1 i U2 (patrz rys.1 i rys.4
). Następnie z
uzyskanych pomiarów wykreślić charakterystykę U
wy
= f (U
we
). Powtórzyć pomiary dla
różnych wartości rezystancji R2. Liczba pomiarów minimum 10.
Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
5
1
2
14
3
¼
7400
7
C
A
A
C
A
C
U
CC
= 5V
R
R
1
U
we
U
wy
I
CC
POMIAR
POMIAR
C
A
U
we
SUWAK
POMIAR
Rys.4. Schemat ideowy układu do zdejmowania charakterystyki przejściowej linearyzowanej
bramki NAND.
-
Bramka Schmitt’a.
Regulując suwakiem należy odczytać wartości napięć wejściowego U
we
i
wyj
ściowego U
wy
, na woltomierzach odpowiednio U1 i U2 (patrz rys.1 i rys. 5). Pomiary
przeprowadzić zmieniając U
we
od 0 do 5V i w odwrotnym kierunku. Następnie z
uzy
skanych pomiarów wykreślić charakterystykę U
wy
= f (U
we
). Liczba pomiarów minimum
10 w każdym kierunku zmian U
we
.
Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
6
1
2
14
3
¼
7
C
A
U
CC
= 5V
U
we
A
C
U
wy
74135
Rys.5. Schemat ideowy układu do zdejmowania charakterystyki przejściowej bramki NAND
Schmitt’a.
2) Charakterystyka wejściowa bramki NAND.
Regulując suwakiem należy odczytać wartości napięć U
we
i prądu I
we
wej
ściowego,
na woltomierzu U1 i amperomierzu I1 (patrz rys.1 i rys. 6
). Następnie z uzyskanych
pomiarów wykreślić charakterystykę I
we
= f (U
we
). Liczba pomiarów minimum 10.
Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
7
1
2
14
3
¼ 7400
7
C
A
A
C
U
CC
= 5V
R
U
we
U
we
A
C
I
we
SUWAK
POMIAR
POMIAR
Rys.6. Schemat ideowy układu do zdejmowania charakterystyki wejściowej bramki NAND
3) Charakterystyki wyjściowe bramki NAND.
-
W stanie wysokim.
Regulując rezystorem R1 należy odczytać wartości napięć U
wy
i prądu I
wy
wyjściowego, odpowiednio na woltomierzu U2 i amperomierzu I1 (patrz rys.1 i rys. 7).
Na
stępnie z uzyskanych pomiarów wykreślić charakterystykę U
wy
= f (I
wy
) w stanie
wy
sokim. Liczba pomiarów minimum 10.
Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
8
1
2
14
3
¼ 7400
7
U
CC
= 5V
A
C
C
A
U
wy
I
wy
R
R
1
Rys.7. Schemat ideowy układu do zdejmowania charakterystyki wyjściowej w stanie wysokim
bramki NAND.
- W stanie niskim.
Regulując rezystorem R1 należy odczytać wartości napięć U
wy
i prądu I
wy
wyjściowego, odpowiednio na woltomierzu U2 i amperomierzu I1 (patrz rys.1 i rys. 8).
Na
stępnie z uzyskanych pomiarów wykreślić charakterystykę U
wy
= f (I
wy
) w stanie niskim.
Liczba pomiarów minimum 10.
1
2
14
3
¼ 7400
7
U
CC
= 5V
A
C
C
A
U
wy
I
wy
R
R
1
U
CC
= 5V
U
CC
= 5V
Rys.8. Schemat ideowy układu do zdejmowania charakterystyki wyjściowej w stanie niskim bramki
NAND.
Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
9
C. Zagadnienia do opracowania
Należy przygotować się z zakresu wiedzy obejmującej takie zagadnienia jak:
cyfrowe bramki w technice TTL a w szczególności, należy przygotować odpowiedzi
na poni
ższe pytania i polecenia:
1)
Wymień znane Ci techniki realizacji bramek. Wymień ich wady i zalety.
2) Narysuj schemat budowy bramki NAND zrealizowanej w technice DTL (Diode
Transistor Logic
). Jaką rolę spełniają tam poszczególne elementy?
3)
Co to jest obciążalność bramki?
4)
Podaj podstawowe parametry elementów logicznych w technice TTL (Transistor
Transistor Logic).
5) Narysuj schemat budowy bramki NAND zrealizowanej w technice TTL (Transistor
Transistor Logic
). W jakich stanach są poszczególne tranzystory przy wysokim i niskim
poziomie na wyj
ściu bramki?
6)
Narysuj i opisz charakterystykę przejściową bramki NAND TTL.
7)
Narysuj i opisz charakterystykę przejściową linearyzowanej bramki NAND TTL.
8)
Narysuj i opisz charakterystykę przejściową bramki NAND Schmitt’a TTL.
9) Narysuj symbol bramki AND, OR, NAND, NOR, EX-OR, EX-nor i podaj tabele prawdy.
10)
Wymień zalety i wady wykorzystania wspomagania komputerowego (na przykładzie
programu LabView) jako narzędzia pomiarowego.
D. Literatura
[1]. Wawrzyński W.: Podstawy współczesnej elektroniki. OWPW 2003.
[2] Pieńkoś Jan, Turczyński Janusz.: TTL w systemach cyfrowych. WKiŁ 1986
[3]. Tietze U., Shenk Ch.:
Układy półprzewodnikowe. WNT 1987
[4]. Misiurewicz P.: Podstawy techniki cyfrowej. WNT
[5]. Misiurewicz P.: Podstawy automatyki cyfrowej. WSiP
[6]. Piecha Jan.: Elementy cyfrowe TTL. Uniwersytet
Śląski 1983
[7]. Kruszyński H., Misiurewicz P., Perkowski M., Rydzewski A. Zbiór zadań z teorii
układów logicznych. PW 1986
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
więcej podobnych podstron