Методичка Электроника

При анализе спектра необходимо учитывать 9 гармоник,

сделать соответствующие выводы.

Формула для расчёта коэффициента усиления по напряжению

для инвертирующего включения ОУ:

КU uВЫХ R2 uВХ R1

2.3. Лабораторная работа №3. Исследование

мультивибраторов на ОУ

Цель работы: имитационное моделирование схем мультивибраторов на ОУ, получение осциллограмм напряжений на конденсаторе Uc и на выходе Uвых, определение параметров сигналов, сравнение с расчётными значениями.

Содержание работы:

1)Получение осциллограмм Uc и Uвых и спектра сигнала Uвых

для схемы мультивибратора (рис.18);

2)Получение осциллограмм Uc и Uвых для рис. 19;

3)Получение осциллограмм Uc и Uвых и спектра сигнала Uвых

для схемы мультивибратора (рис.20);

4)Определение порогов срабатывания компаратора для схемы рис.18 по осциллограммам и по формуле;

5)Определение частоты и амплитуды выходного сигнала,

определение длительности импульса по осциллограмме и формуле (для схемы рис.18);

23

6)Определение скважности выходного сигнала (для схемы рис.20).

Рис.18. Принципиальная схема мультивибратора на ОУ

Рис.19. Принципиальная схема мультивибратора на ОУ с различной длительностью положительного и отрицательного импульса

Примечание: Перед проведением гармонического анализа сигнала необходимо определить по осциллограмме частоту первой гармоники.

24

Пороги «срабатывания» и «отпускания» (рис.21) компаратора

рассчитываются по следующей формуле:

R1

UОТП UCP UМАКС R1 R2

Рис. 21. Определение параметров сигналов

Длительность импульса определяется следующей формулой:

где τ = RC – постоянная времени заряда конденсатора.

26

В выводах к лабораторной работе необходимо провести сравнительный анализ всех полученных осциллограмм и спектров сигналов, сравнить параметры сигналов, полученные аналитически,

с параметрами, полученными путём моделирования.

2.4. Лабораторная работа №4. Счетчики импульсов

Цель работы: разработка и имитационное моделирование

счётных схем на заданной элементной базе.

Содержание работы:

1)Разработка схемы асинхронного счётчика с последовательным переносом согласно индивидуальному заданию;

2)Выбор триггеров и необходимых логических элементов из библиотеки NI Multisim;

3)Снятие временных диаграмм работы схемы

(осциллограмм входных и выходных сигналов).

При разработке схемы необходимо пользоваться учебными пособиями[1],[2], лекционным материалом, справочниками по микросхемам. Выбор элементов допускается из библиотек «TTL» и «01».

При моделировании, в случае если число выходов схемы более трёх, следует вместо осциллографа использовать логический анализатор (рис.22). Основным отличием логического анализатора от осциллографа является большее число входов и отсутствие

27

необходимости выбора масштаба по напряжению (анализатор определяет лишь наличие сигнала «0» или «1» на входе в момент времени, соответствующий тактовому сигналу). Анализатор имеет как внутреннюю, так и внешнюю синхронизацию. В данной работе может быть использована внутренняя синхронизация.

Рис. 22. Пример использования логического анализатора (XLA1)

Индивидуальные варианты заданий к лабораторной работе №4:

28

29

Список литературы

1)Ткаченко Ф.А. Электронные приборы и устройства: учебник.

– Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2011 – 682 с.

2)О. В. Миловзоров, И. Г. Панков. Электроника: учебник для бакалавров. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2013.- 407 с.

30

Содержание

1.Среда моделирования NI Multisim…………………………............. 3

1.1.Общие сведения ………………………………………. 3

1.2.Интерфейс программы. Пользовательские настройки 3

1.3.Сборка схемы для моделирования…………………… 4

1.4.Использование двухканального и

четырёхканального осциллографов………………………… 7

1.5.Снятие вольт-амперных и передаточных характеристик………………………………………………... 10

1.6.Получение спектров сигналов……………………….. 16

2.Задания к лабораторным работам……………………..………....... 19

2.1.Лабораторная работа №1. Исследование неинвертирующего усилителя напряжения на ОУ ………... 19

2.2.Лабораторная работа №2. Исследование инвертирующего усилителя напряжения на ОУ ………….. 21

2.3.Лабораторная работа №3. Исследование мультивибраторов на ОУ ……………………………….…… 23

2.4.Лабораторная работа №4. Счетчики импульсов …… 27

Список литературы………………………………………………... 30

Содержание………………………………………………………... 31

31