Жұмысты орындау тәртібі

1-тапсырма

Дербес жарық шығарушы диодтың жұмысын басқару әдісімен танысу.

Дербес ТСИ – р – п – ауысуы бар жартылай өткізгіш диод. Осы р – п – ауысу арқылы тура бағытта өтетін электрондар мен кемтіктер рекомбинация процесіне қатысқан кезде жарық сәулесі генерацияланады (өндіріледі). Осындай индикаторлардан бір немесе бірнеше разрядқа

біріктірілген (топтастырылған) индикаторлар құрастырылады. Жартылай өткізгіш ТСИ-лар әрдайым төменгі кернеулі, ток күші мөлшері бойынша интегралды микросхемалармен сәйкестендіріліп жасалады. Олардың геометриялық өлшемдері өте шағын болып орындалады. Нәтижесінде осындай индикаторлардың көмегімен нүктеден (·) бастап, бүтін мәтіндер мен графиктерге дейін бейнелеуге болады. Светодиодтарды жасау үшін галлий арсениді (GaAs) немесе галиий фосфиді (GaP) секілді «қатты» ерітінді түріндегі кристалдар қолданылады.

Қарапайым жарық шығарушы диод (ЖШД) -светодиод р-п - ауысулы болғанымен, оның түзетушілік қабылеті болмайды, оның орынына ауысудың кедергісі екі бағытта бірдей тең болып орындалады.

Өндірілетін жарықтың шағылу шығынын азайту мақсатымен кристалдың сыртқы беті сыну коэффициенті ауа мен кристалдың коэффициенттерінің аралығында болатын жартылай сфера тәріздес материалмен қапталады. Осындай конструкциясы бар диод өндіретін жарық сәулесі кристал мен ауа шекарасына перпендикуляр бағытта келтіріледі. Нәтижесінде, сәуленің ішкі шағылу шығыны мейлінше азаяды.

Зертханалық стендтің құрамындағы 1-индикаторлық блок осындай екі топқа бөлінген 18 диодтан тұрады. Әрбір топтағы диодтар 9 разрядты екі сызғышты (қатарды) құрайды. Сонымен қатар, 2- индикаторлық блоктағы ЖСИ-дың арасында тағы бір светодиод орналасқан. Қызыл түсті осы индикатор HL ток күшін шектеуші резистормен R1 тізіле қосылған (3а-сурет).

Егер осы диодтың катодына тумблері арқылы (лог.«1») шамасына сәйкес жоғары потенциал берілсе (яғни Х=1), диод арқылы ток өтпейді, диод HL жарық шығармайды.

3-сурет. Дара жарықтанушы диодтарды басқару схемалары.

Диодтың жарық шығармауы мағлұматың «лог.1» түрінде екенін дәлелдейді (Х=0). Мұндай жағдайда аргумент пен Х функция У арасында инверсиялық қатынас орнайды яғни Аргумент пен функция арасында тура (тікелей) қатынас орнату үшін, светодиод HL қосалқы ЕМЕС логикалық элемент арқылы басқарылады (3б-сурет). Сондай инвертор ретінде К155ЛН1 микросхемасының құрамындағы 6 элементтің біреуін қолдануға болады. Тек сондай жағдайдаболса, светодиодHL жарық шығарып, У=1 мәнді бейнелейді. Ал Х = 0 болғанда, ЕМЕС элементінің шығысында жоғары потенциал туындап, диод арқылы ток жүрмейді, жарық шықпайды, яғни У=0. Осы қағидаларды тексеру үшін төмендегі тапсырмалар орындалады:

1. Стедпен 3а-суреттегі схема құрылады.

2. Стенд ток көзіне қосылып, тізбектің ақиқат кестесі сызылады. SA1 тумблерімен аргументтің мәндері (Х=0; 1) тағайындалып, диодтың жарық шығаруы арқылы функцияның мәні анықталып, ақиқат кесте толтырылады. Нәтижелер зерделеніп, функция мен аргумент арасында инверсиялық қатынастың бар екендігіне көз жеткізіледі. Стенд ток көзінен ажыратылып, келесі тапсырмаға көшіріледі.

3. Стендпен 3б-суретте көрсетілген схема жиналады.

4. Стенд ток көзіне қосылып, тізбектің ақиқат кестесі дайындалады.

5. Аргументтің мәндері (Х=0; 1) тағайындалып, функциямен арадағы қатынастың тура бағытта орындалатындығы толтырылған ақиқат кестесі арқылы дәлелденеді.

6. Приборлар электр желісінен ажырытылып, стенд келесі тапсырманы орындауға дайындалады.

2 – тапсырма

Жеті сегментті таңба синтездеуші индикатордың схемасын құру.

1. ЖСИ– ды зерттеуге арналған схема жан-жақты зерделенеді (4-сурет).

2. Студент өз бетінше екілік кодты екілік-ондық кодқа түрлендіргіштің жұмысымен, К155ПР7 микросхемасын басшылыққа ала отырып, танысады.

Қысқаша түсінік. Санның кодын өзгертуамалы жаңадан кодтау деп аталады. Осындай амалдарды орындаушы микросхемалар код түрлендіргіштер деп аталады. Олар қарапайым және күрделі болып ажыратылады. Қарапайым түрлендіргіштер санның кодын өзгертуге бағытталған стандартты амалдарды (мысалы, екілік кодты бірлік кодқа және керісінше) орындауға арналып жасалады. Күрделі түрлендіргіштер стандарттан тыс түрлендіру амалдарын орындауға бейімделіп жасалынады.

Сондықтан олардың ішкі схемасы әрдайым логикалық алгебраның ерешелеріне сүйене отырып жаңадан құрастырылады.

Код түрлендіргіштердің кірістерінің саны болсын. Жалпы жағдайда олардың ара қатынасы кез-келген болып келеді:

Санның кодын түрлендіру барысында, онымен әртүрлі амалдар қоса орындалуы мүмкін. Әсіресе, санның массалық (салмақтық) коэффициентіне көбейту амалы жиі орын алады. Екілік- ондық кодты екілік кодқа түрлендіру барысында массалық коэффициентке көбейту амалы қолданылмайды. Кодтың массалық түрлендіргіштері сандық мағлұматты түрлендіру кезінде қолданылады. Кодты түрлендіргіш интергралды микросхемалар кең тараған амалдарды орындау үшін шығарылады.

К155ПР7 микросхемасы сегіз разрядты 32 сөзді құрастырушы матрицаға негізделген. Матрицаға қатынас жасау оның А0÷А4 кірістеріне келтірілетін бес разрядты екілік код арқылы жүргізіледі (4-сурет). Микросхеманың шығысындағы сегіз разрядты екілік код оның рұхсат етуші кірісінде төменгі (лог.«0») потенциал болған жағдайда ғана өндіріледі. Бейнеленетін мағлұмат сан түрінде екілік код бойыншаК155ИЕ7 мкиросхемасымен құрылған 4-разрядты санауышта (СТ2) жинақталады. Жинақтау нәтижесі 155ПР7 микросхемасымен құрылған кодтардың түрлендіргішіне (Х/У) беріледі. Түрлендіргіш 514ИД1 микросхемасымен құрылған екілік-ондық дешифратордың жұмысын басқарады. Дешифратордың шығу тізбектері жеті сегментті индикаторлардың,кірістік тізбектерімен қосылған. Бұл екі индикатордың біреуі-ондық санақ жүйесіндегі санның төменгі разрядын, екіншісі-жоғарғы разрядын бейнелеуге арналған. Схеманың көмегімен бейнеленетін санның ең үлкен мәні 4-разрядты екілік санауышта СТ2 жинақталатын мағлұматтқа байланысты. Сондықтан екінші кодты түрлендіргіштің (Х/У-2) кірістік тізбектеріне А0÷А4 нөлдік потенциалдар (лог.«0») келтірілген.

3. Екінші индикатор блогының ішкі байланыстарының баспа монтажы бойынша орындалып қойғанын ескере отырып, ЖСИ-ларды тексеру схемасының байланыс кестесі толтырылады (4-сурет). Түрлендіргіштің Г контактылары мен +5В ток көзінің қосылуы да кестеде ескеріледі.

4. Кесте бойынша схема стендпен құрылып, басқару органдарының тұсына атқаратын міндеттері жазылған қағаз шаблон қойылады.

5. Схеманың дұрыс жиналуы тексеріліп, стенд тұрақты көзіне қосылады.

3 – тапсырма

ТСИ-дің функциясын тексеру.

1. Екілік санауыштың СТ-2 барлық разрядтары -кірісіне берілген команда арқылы нолдік күйге келтіріледі. Бұл амалдың нәтижесіиндикаторларының нөлдік мағлұматты «00» көрсетуінен көрінеді.

2. SB1батырмасымен импульстарды санау арқылы туғыза отырып, оның нәтижесі әр жолы индикатордың (ЖСИ) көрсетуі бойынша тексеріледі. Санауыштың шығысын 1-светодиодты индикатордың тізбегіне жалғау арқылы, санауышқа берілген мағлұматты қосымша анықтауға да болады (Бұл тізбекті студенттер өз бетінше орындайды).

3. ТСИ - ды тексеру аяқталып, оқытушы схемаға ақау түрінде өзгеріс енгізіп, оны студент тауып, жөндейді. Жөндеу нәтижесі схеманың жұмысын қайтадан тексеру арқылы бағаланады.

4. Жұмыс аяқталып, жұмыс орыны тәртіпке келтіріледі.

5. ЖСИ-ды басқару схемасының жұмысы терең зерделенуден өткізіледі.