be lab workbook

1

МОНГОЛ УЛСЫН ИХ СУРГУУЛЬ

ЛАБОРАТОРИЙН АЖЛЫН ДЭВТЭР

ЭЛЕКТРОНИКИЙН ҮНДЭС ХИЧЭЭЛ

(ELEC201)

Овог нэр:

Oюутны дугаар: Анги, групп:

Хичээлийн жил: Багш:

2

ФИЗИК ЭЛЕКТРОНИКИЙН СУРГУУЛЬ ЭЛЕКТРОНИКИЙН ҮНДЭС (ELEC201) ХИЧЭЭЛИЙН

ЛАБОРАТОРИЙН АЖЛЫН ДЭВТЭР

Боловсруулсан:

Ахлах багш Б. Бат-Отгон

Хянан тохиолдуулсан:

3

УДИРТГАЛ

Энэхүү лабораторийн хичээлийн оюутны ажлын дэвтрийг МУИС-ийн электроникийн үндэс хичээлийн лабораторийн ажлын гарын авлага номыг үндэслэн орчин үеийн техник технологийн хөгжил, оюутны бие даан сурч боловсрох шаардлагад нийцүүлэн гаргасан болно. Уг гарын авлагыг МУИС-ын профессор Э.Дамдинсүрэн нар 1985 онд анх орос хэл дээр гаргаж байсан бөгөөд дахин 2 удаа Монгол хэл дээр хэвлэн гаргасан байдаг. Дээрх номууд хуучирч элэгдсэн, мөн тухайн үеийн хэвлэлийн чанар муугаас зураг схем, график тодорхой харагддаггүй, орчин үеийн технологийн хөгжлөөс агуулга нь хоцрох хандлагатай болсон зэрэг шалтгаануудаас энэхүү дэвтрийг хэвлэн гаргах санаа төрсөн юм. Энэхүү дэвтрийг оюутан нэг л удаа ашиглаад хаях биш, дахин уншиж, өөрийн хийсэн туршлага дээрээ мэдлэгээ батжуулж байх юм. Мөн түүнчлэн тухайн үед алдаа гаргасан бол дараа нь түүнийгээ олж харах боломж бүрдэнэ.

4

ГАРЧИГ

Лаб.

Ажлын нэр Гүйцэт. огноо

ХуудасБагшын үнэлгээ

Багшын гарын үсэг

1 ЛАБОРАТОРИЙН БАГАЖ ТӨХӨӨРӨМЖТЭЙ ТАНИЛЦАХ

5 2 ШУГАМАН RC ХЭЛХЭЭ 9 3 ХҮЧДЭЛ ХУВААГЧ 15 4 ШУЛУУТГАГЧ ДИОД 19 5

ХҮЧДЭЛ ТОГТВОРЖУУЛАГЧ ЗЕНЕР ДИОД

22 6

БИПОЛЯР ТРАНЗИСТОРЫН АЖЛЫН ГОРИМ

27 7 ТРАНЗИСТОРТ ӨСГӨГЧ 31 8 ОРОНГИЙН ТРАНЗИСТОР 35 9 ҮЙЛДЛИЙН ӨСГӨГЧ 39

10 RC ГЕНЕРАТОР 43 11 МУЛЬТИВИБРАТОР 47 12 ЛОГИК ЭЛЕМЕНТҮҮД 50 13 ЗЭРЭГЦЭЭ ЛОГИК ХЭЛХЭЭ 53 14 ЛАТЧ БА ФЛИП-ФЛОП 55

5

Лабораторийн ажил 1

ЛАБОРАТОРИЙН БАГАЖ ТӨХӨӨРӨМЖТЭЙ ТАНИЛЦАХ

1.1. Ажлын зорилго Хүчдлийн үүсгүүрүүдтэй танилцах Мультиметр хэмжих багажтай танилцах Дохионы үүсгүүртэй танилцах Осциллоскоп хэмжих багажтай танилцах

1.2. Урьдчилан уншиж судлах зүйл

Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын I ба II бүлгийг уншиж судлах

1.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд

Дурын мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн стендийн тэжээл (±12V, ±5V) Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Энэхүү дэвтрийн хавсралт: Багаж төхөөрөмжүүдийн зааврууд

1.4. Гүйцэтгэх дасгал ажлууд 1.4.1. Лабораторийн стендийн “дундаж цэгтэй” (±12V, ±5V) тэжээлийн үүсгүүрийн гаралтын

хүчдлүүдийг мультиметр багаж ашиглан хэмжиж дараах хүснэгтийг бөглө.

(Анхаар! Мультиметр багажийг тогтмол хүчдэл хэмжих горимд 20V хүртэл хэмжих хязгаарт тааруул.)

Хэмжих цэгүүд Хэмжилт [V]

Хар хатгуур Улаан хатгуур

GND +5V GND –5V +5V GND –5V +5V GND +12V GND –12V –12V +12V +5V +12V –5V +12V +5V –12V

Мультиметрийн заалтийг тэмдэглэхдээ эерэг сөрөг тэмдэгийг анхаарч тэмдэглэж авна.

1.4.2. GPS-1830D лабораторийн тэжээлийн үүсгүүрийн GND гаралтын шонгийн тэвхийг “+” болон “–“ гаралтын шонгуудын аль алинд холбогдохгүй байхаар суллаад LED дэлгэцэнд 2.50V гарч байхаар тохируул. Ингээд дараах хэмжилтүүдийг мультиметрээр хийж хүснэгтийг бөглө. Мөн VOLTAGE тохируулгын FINE, COARSE тохируулгуудыг цагийн зүүний дагуу тултал эргүүлж МАХ утгатай болгоод хэмжилтүүдийг давтана.

6


Хар хатгуур Улаан хатгуур 2.50V үед MAX үед

“–“ “+” GND “–“ GND “+“

1.4.3. GPS-1830D тэжээлийн үүсгүүрээс 2 ширхэгийг бэлд. (Анхаар! Үүсгүүрүүд унтраагдсан байх ёстой. Дэргэдэх хэмжилт хийж буй багтай хамтран үүсгүүрүүдээ нийлүүлж хийж болно.) Ингээд нэгдүгээр үүсгүүрийн GND гаралтын шонг “+” шонтой нь тэвхээр холбоод нөгөө үүсгүүрийн GND гаралтын шонг “–” шонтой нь холбоно. Хоёр үүсгүүрийн GND шонгуудыг хооронд нь утсаар холбосны дараа асааж ижилхэн хүчдлийн утгууд дэлгэцэн дээр харагдаж байхаар тохируул. Дараах хэмжилтүүдийг мультиметрээр хийж хүснэгтийг бөглө.


Хар хатгуур Улаан хатгуур

1-р үүсгүүр “–“ 2-р үүсгүүр “+” GND 1-р үүсгүүр “–“ GND 2-р үүсгүүр “+“

1.4.4. Нэг тэжээлийн үүсгүүрийн гаралтын хүчдлийг 2-3V болгож бэлд. CURRENT тохируулгын потенциометрүүдийг цагийн зүүний эсрэг тултал эргүүлэхэд С.С.(Constant Current operation) улаан гэрэл асаж, C.V.(Constant Voltage operation) ногоон гэрэл унтрана. Дэлгэцийн утга 0.00V утгыг заана. Тэжээлийн үүсгүүрийн “+” болон “–“ гаралтын шонгуудыг утсаар холбо. CURRENT тохируулгын потенциометрүүдийг цагийн зүүний дагуу тултал эргүүл. LED дэлгэцийн горимын түлхүүрийг AMPS байрлалд тааруулаад дараах гүйдлийн утгуудыг хүснэгтэд бөглө.

[AMPS] товчлуур Хэмжилт [A]

HI байрлалд LO байрлалд

Эдгээр гүйдлийн утгууд нь энэхүү тэжээлийн үүсгүүрийн гаралтыг богино холбосон үед гүйж байгаа хамгийн их утгууд юм. Гүйдлийн дээд хязгаарыг CURRENT тохируулгаар 3А-аас доош хүссэнээрээ тохируулж болно.

1.4.5. [AMPS] товчлуурын LO байрлалд байх үед тэжээлийн үүсгүүрийн гаралтын гүйдлийн хязгаарыг 5mA (0.005A), 10mA (0.010A), 15mA (0.015A), 50mA (0.050A), 100mA (0.100A) байхаар тохируулж үз. Мөн [AMPS] товчлуурын HI байрлалд дээрх утгуудыг тохируулах гээд үзээрэй. Аль нь илүү тохиромжтой болохыг анзаараарай.

1.4.6. Тоон осциллоскопын хатгуур шуп (эсвэл хар улаан “матар” хавчаар бүхий шуп)-ийг

осциллоскопын СН1 оролтын BNC залгуурт холбож бэлд. Осциллоскопын дээр байрлах асаах товчлуурыг дарж асаана. Осциллоскопын 2-р сувгийг хэрэглэхгүй учир дэлгэцээс арилгахын тулд [СН2] товчлуурыг гэрэл нь унтартал дарна. Ингэснээр дэлгэц дээрээс шар өнгийн хөндлөн зураас алга болж зөвхөн 1-р сувгийн цэнхэр шугам үлдэнэ. СН1 оролтын хүчдэл 0V байх үед шугам хаана байхыг хэрэглэгч өөрөө тохируулж өгөх шаардлагатай. Энэ байрлалыг мэдэж байснаар хэмжиж буй хүчдлийнхээ утгыг тооцоолж гаргах боломжтой болно. Ингэхийн тулд [СН1] товчлуурыг дарж гэрлийг нь асаана. Дэлгэц дээр 1-р сувгийн цэнхэр дохио гарч байх ёстой. Дэлгэцийн баруун захаар 1-р сувагт холбоотой мэдээллүүд (цэсүүд) гарна. Эндээс [Coupling] цэсийн утгыг өөрчлөхийн тулд [F1] товчлуурыг дарахад АС, DC, GND гэсэн төлвүүд ээлжлэн солигдоно. GND төлөвт оруулахад 1-р суваг 0V хүчдлийн утгыг

7

харуулах бөгөөд VERTICAL (босоо тэнхлэг) гэсэн цэнхэр тэмдгийн доор байх (POSITION) эргэвчийг эргүүлж 0V шугамын байрлалыг хүссэн байрлалдаа тогтооно. Аль болох дэлгэцийн доод хэсэгт байрлуулаад дараах дэлгэцийн дүрслэл зурагт зурж тэмдэглэ. Ингээд (VOLTS/DIV) эргэвчийг эргүүлж дэлгэцийн зүүн доод буланд Ch1: 2.00V гаргаж тохируулна. Энэ нь дэлгэцийн босоо нэг нүд 2 вольт хүчдлийн утга харуулна гэсэн үг. Босоо 8 нүд нийт 16 вольт хүчдэл хэмжих боломжтой болох бөгөөд сонгож авсан 0V шугамаас дээш хэдэн нүд байгааг тоолж хамгийн ихдээ хэдэн вольт хүчдэл хэмжиж болохыг тооцоол. GPS-1830D тэжээлийн үүсгүүрээс осциллоскопын оролтонд 5 өөр өөр хүчдэл өгч дараах дэлгэцийн дүрслэлд зурж харуул. Дэргэдэх 5 нүдэнд үүсгүүрийн дэлгэцийн утгыг тэмдэглэ. Хүчдлийн утга бүхэл байж болохгүй. Жишээ нь 5.0V биш 5.23V гэх мэт сонго.

1.4.7. Функционал генератор SFG-1013-ийг асааж ажилд бэлд. Генераторийн [OUTPUT ON] товчлуурын дээр байгаа гэрэл унтарсан байх ёстой. Асаалттай байвал товчлуурыг дарж унтраана. Генераторийн (MAIN 50Ω) гаралтын BNC залгуурт “матар” хавчаар бүхий шупыг холбо. Генераторийн LED дэлгэц нь гаргаж буй дохионы параметрүүдийг харуулна. [WAVE] товчлуурыг дарж гармоник дохионы хэлбэрийг сонго. Тоон товчлуураас 100 гэсэн тоог оруулаад [SHIFT] + [Hz] товчуудыг дараалан дарж утгыг оруулна. Ингэснээр генератор 100Нz дохиог гаргах боломжтой болно. Одоо дэлгэцийн горимыг хүчдэл хэмжих горимд [SHIFT] + [V/F] товчуудыг дарж оруулна. Ингээд (AMPL ADJ) эргэвчийг эргүүлж 23-24V хүчдэлд тааруул. Энэ нь гаргаж буй дохионы хоёрчилсон далайц VP-P хүчдэл юм. Ингээд гаралтын шупыг осциллоскопийн СН1 шуптэй холбоод [OUTPUT ON] товчлуурыг дарж дохиог гаралтанд гаргана.

1.4.8. Осциллоскопын (POSITION) эргэвчийг эргүүлж 0V шугамын байрлалыг дэлгэцийн

тэн хагаст байхаар; (SEC/DIV) эргэвчийг эргүүлж, дэлгэцийн доод хэсэгт байх Х тэнхлэгийн үзүүлэлт дээр М: 1mS гарч байхаар тус тус тохируул. Энэ нь дэлгэцийн хөндлөн нэг нүд 1 миллисекунд хугацааг хэмжихийг харуулж байна. Дэлгэц бүхэлдээ 12 нүдтэй бөгөөд нийт 12 mS хугацааг харуулах боломжтой болно. Хэрэв дохио дэлгэцэнд тогтож гарахгүй гүйгээд байвал [TRIG MENU] товчийг дарж триггер цэсийг дэлгэцэнд гаргаад [SOURCE] цэсэнд СН1 гэж 1-р сувгийг сонгоно. Ингээд ч дохио тогтохгүй бол (TRIGGER LEVEL) эргэвчийг эргүүлж дохионы дүрсийг тогтвортой болгоно. Дохионы осциллограммыг дараах дэлгэцийн дүрслэлд зурж ав. Дэргэдэх нүдэнд генераторийн LED дэлгэцийн хүчдлийн болон давтамжийн утгуудыг тэмдэглэ.

Хүчдэл [V]

5 4 3 2 1

LED дэлгэц

VP-P Freq.

8

1.4.9. Генераторийн [WAVE] товчлуурыг дарж тэгш өнцөгт дохионы хэлбэрийг сонго. Мөн LED дэлгэцийн TTL гэрэл асаагүй байвал [SHIFT] + [TTL] товчуудыг дарж асаана. Ингэснээр TTL гаралтын BNC залгуурт тогтмол 5V далайцтай тэгш өнцөгт дохио гарна. Хоёр гаралтанд гарч байгаа дохионуудыг дараах дэлгэцийн дүрслэлд зурж ав.

Генераторийн (DUTY) болон (OFFSET) эргэвчүүдийг өөр лүүгээ татаж, улбар шараар тэмдэглэсэн ADJ байрлалд оруулаад эргүүлж TTL болон MAIN гаралтын дохионуудад ямар ямар өөрчлөлт гарч байгааг ажиглан дараах мөрүүдэд тэмдэглэл бич.

Огноо Үнэлэлт Багшийн нэр Гарын үсэг Хэмжих

зөвшөөрөл

Хэмжсэн байдал

Хамгаалсан байдал


ШУГАМАН RC ХЭЛХЭЭ

2.1. Ажлын зорилго Хэлхээний тооцоог урьдчилан хийж, ажиллагааг ойлгох Хэлхээ тэгш өнцөгт дохионд хэрхэн нөлөөлөхийг судлах Хэлхээ гармоник дохионд хэрхэн нөлөөлөхийг судлах Далайц давтамжийн тодорхойлолтуудыг судлах Туршилтын үр дүнг тооцоотой харьцуулах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын I – III бүлгийг уншиж судлах Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 1 гүйцэтгэсэн байх

2.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “RC Хэлхээ”

2.4. Зураг схем болон томъёонууд

Зураг 2.1. Интегралчлагч хэлхээ

Зураг 2.2. Дифференциалчлагч хэлхээ

Стенд дээр байгаа элементүүдийн параметрүүдийг мультиметр ашиглан хэмжиж, өгөгдсөн хэлхээтэй таарч байгаа эсэхийг шалга! Зөрүүтэй байвал хэр их зөрүү байгааг тэмдэглэж ав. 2.5.1 ба 2.5.2-д харуулсан хүснэгтэд эксел программ ашиглан тооцоо хийх томъёонууд:

Нүд C2: D2: E2: F2: Интегралчлагч =A2*B2 =1/(2*pi()*C2) =2.2*D2 =E2/8e-6

Дифференциалчлагч =A2*B2 =1/(2*pi()*C2) =1-EXP(-8e-6/C2) =E2*100

R1

100R2

1k6R3

2k2R4

4k3

C5680pF

C OSC~70pF

X17X2

X4

X6

X8

R OSC1M

R511k

C1 82pF

C2 560pF

C3 2200pF

C4 6800pF

X23X9

X11

X13

X15

C OSC~70pF

R OSC1M

2

1uf

RC

2.2%10%90 ttr

2

1lf

RC

%1001%

i

e

(Т2.1)

(Т2.2)

(Т2.3)

(Т2.4)

(Т2.5)

(Т2.6)

10

2.5. Гүйцэтгэх дасгал ажлууд

2.5.1. Интегралчлагч хэлхээний хугацааны тогтмол (τ), нэвтрүүлэх зурвасын дээд хил (fu),

фронтын урт (τr) утгуудыг зураг 2.1.-д харуулсан элементүүд дээр тооцоол.

A B C D E F

1 R C τ fu τr τr/τi 2 100 750e-12 3 1600 750e-12 4 2200 750e-12 5 4300 750e-12

Эсэргүүцэгчүүдийн утгуудыг омоор илэрхийлж, конденсаторын утгыг осциллоскопын хортой багтаамжийг тооцон фарадаар илэрхийлж оруулна. Майкрософт Эксел программын тусламжтай тооцоолохдоо томъёог аль нүдэнд хэрхэн оруулах хэлбэрийг

өмнөх хуудсанд харуулав. Энд (τi) импульсийн өргөнийг 8μS гэж тооцсон болно. Харин лабораторийн ажлыг гүйцэтгэгч нь үүнийг 5-10μS хязгаарт өөр утга сонгож бодно.

2.5.2. Дифференциалчлагч хэлхээний хугацааны тогтмол (τ), нэвтрүүлэх зурвасын доод хил

(fl), оройн бууралт (Δ%) утгуудыг зураг 2.2.-д харуулсан элементүүд дээр тооцоол.

A B C D E F

1 R C τ fl Δ Δ%

2 11000 82e-12 3 11000 560e-12 4 11000 2200e-12 5 11000 6800e-12

2.5.3. Зураг 2.1-д харуулсан интегралчлагч хэлхээнүүдийн далайц давтамжийн тодорхой-

лолтийг судлахын тулд хэлхээний оролтонд (X2, X4, X6, X8) тодорхой далайц бүхий гармоник дохиог генератороос өгч гаралтын хүчдлийг хэмжих замаар нэвтрүүлэх коэффициент (K)-г олно. (K)-ийн 0.7-д харгалзах fu давтамжийн утгыг нарийн хэмжинэ. Мөн К коэффициент нэгээс илэрхий бага байх мужид хэмжилтийг олон удаа хийнэ.

fu Тооцоо Хэмжилт

X2 X4 X6 X8

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0 0.1 1 10 100 1000 kHz

K

11

Хэмжилтийг 100Нz-ээс 1МНz хүртэл давтамжийн мужид оролт тус бүр дээр хийж графикийг байгуул. Нэвтрүүлэх зурвасын дээд хил fu –г олж тооцооны утгатай харьцуулж дүгнэлт хий.

2.5.4. Интегралчлагч хэлхээнүүдийн оролтонд өмнө тооцоонд авсан τi утгатай тэнцүү урттай тэгш өнцөгт дохиог өгч судлана. RC хэлхээ тус бүрт оролт гаралтын дохионы

осциллограммыг хоёр сувгаар зэрэг хэмжин зурж ав. Осциллограммаас τr болон τr/τi утгуудыг олж хүснэгтэд бөглөн, тооцооны утгуудтай харьцуулж дүгнэлт хий.

τr τr/τi Тооцоо Хэмжилт Тооцоо Хэмжилт

X2 X4 X6 X8

12

2.5.5. Зураг 2.2-д харуулсан дифференциалчлагч хэлхээнүүдийн далайц давтамжийн тодорхойлолтийг судлахын тулд хэлхээний оролтонд (X9, X11, X13, X15) тодорхой далайц бүхий гармоник дохиог генератороос өгч гаралтын хүчдлийг хэмжих замаар нэвтрүүлэх коэффициент (K)-г олно. Ингэхийн тулд К=1 байх хангалттай өндөр давтамжийн мужаас эхлээд давтамжийг бууруулах замаар хэмжиж нэвтрүүлэх коэффициентийн давтамжаас хамаарах хамаарлын графикийг дараах зурагт байгуул. (K)-ийн 0.7-д харгалзах нэвтрүүлэх зурвасын доод хил fl утгуудыг нарийн хэмжинэ. Мөн К коэффициент нэгээс илэрхий бага байх мужид хэмжилтийг олон удаа хийнэ. Нэвтрүүлэх зурвасын доод хийлийн утгыг тооцооны утгатай жишиж дүгнэлт хий.

fl Тооцоо Хэмжилт

X9 X11 X13 X15

2.5.6. Дифференциалчлагч хэлхээнүүдийн оролтонд өмнө тооцоонд авсан τi утгатай тэнцүү урттай тэгш өнцөгт дохиог өгч судлана. RC хэлхээ тус бүрт оролт гаралтын дохионы

осциллограммыг хоёр сувгаар зэрэг хэмжин зурж ав. Осциллограммаас Δ болон Δ% утгуудыг олж хүснэгтэд бөглөн, тооцооны утгуудтай харьцуулж дүгнэлт хий.

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0 0.1 1 10 100 1000 kHz

K

13

Δ Δ% Тооцоо Хэмжилт Тооцоо Хэмжилт

X2 X4 X6 X8

2.6. Сорих асуулт 2.6.1. RC хэлхээг яагаад шугаман хэлхээ гэж нэрлэсэн бэ? RL болон LC хэлхээ шугаман

хэлхээ мөн үү?

2.6.2. Интегралчлагч хэлхээг ямар давтамжийг нэвтрүүлэх шүүлтүүр гэж нэрлэж болох вэ?

2.6.3. Дифференциалчлагч хэлхээг ямар давтамжийг хаах шүүлтүүр гэж нэрлэж болох вэ?

14

2.6.4. Зурвасыг нэвтрүүлэх шүүлтүүр хэрхэн үүсгэх вэ?

2.6.5. Зурвасыг хаах шүүлтүүрийг хэрхэн үүсгэх вэ?

Огноо Үнэлэлт Багшийн нэр Гарын үсэг

Хэмжих зөвшөөрөл




ХҮЧДЭЛ ХУВААГЧ

3.1. Ажлын зорилго Хэлхээний тооцоог урьдчилан хийж, ажиллагааг ойлгох Хүчдэл хуваагчид ачаалал хэрхэн нөлөөлөхийг судлах Дифференциалчлагч хэлхээ гармоник дохионд хэрхэн нөлөөлөхийг судлах Түүний фаз давтамжийн тодорхойлолтыг судлах Ердийн хүчдэл хуваагч хувьсах дохионд хэрхэн нөлөөлөхийг судлах Конпенсацлагдсан хүчдэл хуваагчийн ач холбогдолыг ойлгох Туршилтын үр дүнг тооцоотой харьцуулах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын I – III бүлгийг уншиж судлах Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 2 гүйцэтгэсэн байх

3.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “Хүчдэл хуваагч”


Зураг 3.1. Хүчдэл хуваагч судлах стенд

Стенд дээр байгаа элементүүдийн параметрүүдийг мультиметр ашиглан хэмжиж, өгөгдсөн хэлхээтэй таарч байгаа эсэхийг шалга! Хэрэв зөрүүтэй байвал хэр их зөрүүтэй байгааг тэмдэглэж ав.

3.5. Туршилт 3.5.1. R1 ба R2 эсэргүүцэгчүүдээс тогтсон хүчдэл хуваагчийн нэвтрүүлэх коэффициентийг

(T3.1) томъёогоор тооцоол. Хүчдэл хуваагчийн Х6 оролтонд 5 өөр хүчдэл өгч гаралтын хүчдлийг хэмжээд нэвтрүүлэх коэффициентийг оролт гаралтын хүчдлийн харьцаагаар бодож, тооцооны утгатай харьцуулж дүгнэлт хий.

R1

180k

R243k

C1 1nF

C2

8-30pF

X4

X12

X6

R343k

X25

C OSC~70pF

X17

21

2

RR

R

V

VK

IN

OUT

222

11

1

RC

K

321

32

RRR

RR

V

VK

IN

OUT

(Т3.1)

(Т3.2)

(Т3.3)

16

Тооцоо (К) VIN=

VOUT=

K=

3.5.2. Х25 залгуурын тусламжтай R2 эсэргүүцэгчтэй R3 ачааллыг зэрэгцээ холбоно гэж үзээд хүчдэл хуваагчийн нэвтрүүлэх коэффициентийг (T3.2) тооцоол. R2R3 ачаалалтай хүчдэл хуваагчийн Х6 оролтонд 5 өөр хүчдэл өгч гаралтын хүчдлийг хэмжээд нэвтрүүлэх коэффициентийг оролт гаралтын хүчдлийн харьцаагаар бодож, тооцооны утгатай харьцуулж дүгнэлт хий.

Тооцоо (К) VIN=

VOUT=

K=

3.5.3. С1 конденсатор, R2 эсэргүүцэгчээс тогтсон (дифференциалчлагч) хувьсах дохионы хүчдэл хуваагчийн нэвтрүүлэх коэффициентийг (T3.3) дараах хүснэгтэд өгөгдсөн давтамжууд дээр тооцоолж графикийг байгуул. Стендийн Х4 оролтонд тооцоонд авсан давтамжтай, 10V далайцтай гармоник дохио өгч оролт гаралтын хүчдлийн далайцын харьцаагаар нэвтрүүлэх коэффициентийг хэмжиж хүснэгтэд бөглөөд өөр өнгөөр график дээр дүрсэл. Мөн давтамж бүр дээр оролт гаралтын дохионы фазын зөрүүг микросекундээр хэмжиж түүний үед харьцуулан хүснэгтэд бөглөөд, график байгуулна.

f [kHz] 1 2 4 6 8 12

К тооцоо

VOUT

K хэмж.

Δt/T

f [kHz] 18 26 36 48 72 100

К тооцоо

VOUT

K хэмж.

Δt/T

17

3.5.4. R1, R2, Cosc элементүүдээс тогтсон хүчдэл хуваагчийн ажиллагааг хувьсах дохионы

хувьд судлана. Ингэхийн тулд тодорхой далайцтай гармоник дохиог хүчдэл хуваагчийн оролтонд (X6) өгч давтамжийн 1кГц-ээс 100кГц мужид хүснэгтэд өгсөн утгууд дээр гаралтын далайцыг осциллоскопоор хэмжин нэвтрүүлэх коэффициентийг тооцон хүснэгтэд бич. Хэмжилтийн утгаар график байгуулж дүгнэлт хий.

f [kHz] 1 10 50 75 90 100

К хэмж.

К (3.5.6.)

3.5.5. Өмнөх дасгалын хүчдэл хуваагчид С2 хувьсах конденсаторыг нэмж холбон оролтонд тодорхой далайц, урт бүхий тэгш өнцөгт дохиог өгч, оролт ба гаралтын дохионы хэлбэрийг осциллоскопоор судлана. С2 конденсаторыг эргүүлэн гаралтын дохионы хэлбэрийн хамгийн их гажилтуудыг зурж ав. Ингээд конденсаторыг ахин эргүүлж хамгийн бага гажилттай байрлалд оруулна. Энэ үеийн оролт ба гаралтын дохионы осциллограммыг хоёр дахь дэлгэцийн дүрслэлд зурж ав.

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0 1 10 100 kHz

K 1

0.8

0.6

0.4

0.2

0 1 10 100 kHz

Δt/T

0.20

0.19

0.18

0.17

0.16

0.15 1 10 100 kHz

K

18

3.5.6. С2 хувьсах конденсаторыг нэмж холбосон хүчдэл хуваагчид дахин гармоник дохио өгч

3.5.4 дасгалыг давтана. Хэмжилтийн утга болон графикт 3.5.4. дасгалын хүснэгт графикийг ашиглана. Хэмжилтийн үр дүнд дүгнэлт хий.

3.6. Сорих асуулт 3.6.1. Ердийн хүчдэл хуваагчийн нэвтрүүлэх коэффициентэд ачаалал хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

3.6.2. Ердийн хүчдэл хуваагчийн нэвтрүүлэх коэффициент яагаад давтамжаас хамаардаг вэ?

3.6.3. Компенсацлагдсан хүчдэл хуваагчийн онцлог юу вэ?

3.6.4. Конпенсацлагдсан хүчдэл хуваагчийг хэрэглэх жишээг нэрлэнэ үү.


зөвшөөрөл




ШУЛУУТГАГЧ ДИОД

4.1. Ажлын зорилго Хагас дамжуулагч диодны ажиллагааны онцлогийг судалж ойлгох Хагас ба бүтэн үеийн шулуутгагчуудын ялгааг судлах Толийлгогч конденсаторын нөлөөг судлах Хүчдэл хоёрчлогч ба, үржүүлэгч хэлхээг судлах Дохио хязгаарлах хэлхээнүүдтэй танилцах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын IV – V бүлгийг уншиж судлах Хавсралтаас 1N4001-1N4007 диодуудын өгөгдлийн хуудас (datasheet) үзэх Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 3 гүйцэтгэсэн байх

4.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “Хагас дамжуулагч диод”


Зураг 4.1. Хагас дамжуулагч диод судлах стенд

а) Хагас үеийн шулуутгагч, б) Бүтэн үеийн шулуутгагч

Стенд дээр байгаа элементүүдийн параметрүүдийг мультиметр ашиглан хэмжиж, өгөгдсөн хэлхээтэй таарч байгаа эсэхийг шалга! Хэрэв зөрүүтэй байвал хэр их зөрүүтэй байгааг тэмдэглэж ав. Мөн хагас дамжуулагч диодуудыг мультиметр ашиглан шалгаж сур.

C23uF

X25R22K2

X20

X32

X17

R11k2

C1 560X3

D2-D5

1N4004

D1

1N4004

X16

X12

X14C23uF

X25R32K2

X27

X32

2~V

VV RPO

Or V

VK

2/~

(Т4.1)

(Т4.2) a)

б)

20

4.5. Туршилт 4.5.1. Хагас үеийн шулуутгагчийн ажиллагаатай танилцана. Үүний түлд D1 диод болон R2

ачаалал бүхий хэлхээг угсран, түүний (X17) оролтонд 5-10V далайцтай, 50-1000Hz давтамжтай гармоник дохио өгнө. Осциллоскоп хэрэглэн гаралтын ба оролтын дохиог 1 ба 2-р сувгаар зэрэг хэмжин осциллограммыг зурж авна. Дохионуудын далайцын утгуудыг хүснэгтэд бичээд зөрүүний учрыг тайлбарла.

VIN VRP

4.5.2. Хагас үеийн шулуутгагчийн гаралтанд ачааны эсэргүүцэгчтэй зэрэгцээр С2

конденсаторыг холбож гаралтын дохионы хэлбэр хэрхэн өөрчлөгдөхийг судлана. Гарсан үр дүнг өмнөх хэмжилттэй жишиж дүгнэлт хий. Осциллоскоп хэрэглэн гаралтын дохиог хэмжин осциллограммыг зурж авна. Гаралтын хүчдлийн лугшилтын далайцыг хэмжээд (Т4.1) томъёогоор гаралтын хүчдлийн тогтмол байгуулагч (V0)-ийн утга, (T4.2) томъёогоор лугшилтын коэффициентийг тус тус олж хүснэгтэд бич.

V~ V0 Kr

4.5.3. Гүүрэн шулуутгагчийн (X12), (X14) оролтонд 4.5.1-р дасгалд өгсөн гармоник дохиог өгч

өмнөх дасгалуудыг давтан хийнэ. Осциллограмм дээр оролтын дохиог зурах шаардлагагүй. Зөвхөн толийлгогч конденсатор С2 холбогдоогүй болон холбогдсон үеийн дохионуудыг зурж ав. Генераторын гаралтыг газардуулаагүй болохыг анхаар. Судалсан 2 шулуутгагчийн ялгааг гаргаж дүгнэлт хий.

VIN VRP

V~ V0 Kr

21

4.5.4. Зураг 4.1.а-д үзүүлсэн дохио хязгаарлагч хэлхээний шинж чанарыг судлана. Үүний тулд дифференциалчлагч хэлхээний (X3) оролтонд 1-10kHz давтамжтай, 5-10V далайцтай тэгш өнцөгт дохио өгч осциллоскопын тусламжтай оролтын дохио болон RC хэлхээний гаралт (X17) дээрх дохиог эхний осциллограммд, оролтын дохио болон хязгаарлагчийн гаралт (X20) дээрх дохиог хоёр дахь осциллограммд зурж авна. Гаралтанд бага зэрэг сөрөг импульс гарч байгааг ажиглагдахуйц хэмжиж учрыг тайлбарла.

4.6. Сорих асуулт 4.6.1. P-N шилжилт яагаад гүйдлийг зөвхөн нэг чигт гүйлгэдэг вэ?

4.6.2. Хагас дамжуулагч диодыг яагаад шугаман бус элемент гэж нэрлэсэн бэ?

4.6.3. Хагас дамжуулагч диодыг гэмтээхгүй байхын тулд юу юуг анхаарах ёстой вэ?

4.6.4. Хэрэв гүүрэн шулуутгагчийн Х14 оролтыг газардуулбал хэлхээнд юу болох вэ?


зөвшөөрөл




ХҮЧДЭЛ ТОГТВООРЖУУЛАГЧ ЗЕНЕР ДИОД

5.1. Ажлын зорилго Хагас дамжуулагч зенер диодны ажиллагааны онцлогийг судалж ойлгох Хүчдэл тогтворжуулагч хэлхээний ажиллагааг судлах Хэлхээний хязгаарлагч эсэргүүцэгчийн үүрэг, нөлөөг судлах Тогтворжилтонд ачаалал хэрхэн нөлөөлөхийг судлах Туршилтаар зенер диодын дифференциал эсэргүүцэл болон тогтворжуулагч

хэлхээний гаралтын эсэргүүцлийг тогтоох Дохио хязгаарлах ажиллагаатай танилцах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын IV – V бүлгийг уншиж судлах Хавсралтаас 1N4734А зенер диодын өгөгдлийн хуудас (datasheet) үзэх Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 4 гүйцэтгэсэн байх

5.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “Хүчдэл тогтворжуулагч зенер диод”

5.4. Онолын нэмэлт болон зураг схем

Зенер диодоор хийсэн тогтворжуулагч хэлхээ нь хэр сайн тогтворжуулж байгааг тодорхойлохын тулд оролтын хүчдлийн харьцангуй өөрчлөлт (ΔVIN/VIN) болон зенер диодын (гаралтын) хүчдлийн харьцангуй өөрчлөлт (ΔVZ/VZ)-ийн харьцааг олох шаардлагатай болно. Өөрөөр хэлбэл оролтын хүчдэл дундаж утгатайгаа харьцангуй өөрчлөгдөхөд гаралтын хүчдэл хэр их өөрчлөгдөж байгааг харуулна.

Оролтын хүчдэл өөрчлөгдөхөд зенер диодоор гүйх гүйдэл өөрчлөгдөх ба диодын хүчдэл бас өөрчлөгдөнө. Тэгвэл зенер диодын хүчдлийн өөрчлөлтийг тодорхойлоё. Оролтын хүчдэл нь зенер диод болон хязгаарлагч эсэргүүцэгчүүд дээр унах учир: Эндээс гаралтын хүчдэл өөрчлөгдөхөд зенер диодын хүчдлийн өөрчлөлт:

Т5.2-оос RLIM>>rZ байвал ΔVZ>>ΔVIN болж тогтворжилт хийгдэх нь харагдаж байна. RLIM эсэргүүцэл их байвал тогтворжилт сайжрах мэт харагдаж байгаа боловч энэ нь IT гүйдлийг багасган, улмаар IZ гүйдлийг багасгасанаар гүйдэл IZMIN гүйдлээс бага болбол хүчдэл тогтворжуулах мужаас гарч, гүйдлийн өчүүхэн бага өөрчлөлтөд хүчдлийн маш их өөрчлөлт харгалзан тогтворжуулалт байхгүй болно. Харин RLIM эсэргүүцлийн хэт багасгавал гүйдэл IZMАХ гүйдлээс хэтэрч зенер диод эвдэрэх болно.

INZ

ZIN

ZZ

ININr VV

VV

VV

VVK

/

/

L

LIM

Z

LIMZ

L

Z

Z

ZLIMZLZLIMZRLIMZIN R

R

r

RV

R

V

r

VRVIIRVVVV 1)()(

L

LIM

Z

LIM

INZ

R

R

r

RV

V

1

(Т5.1)

(Т5.2)

Үүнтэй адилаар RL эсэргүүцэл багасаад байвал томъёоноос тогтворжилт сайжрах мэт харагдах боловч RLIM ба RL эсэргүүцэгчүүдээс тогтсон хүчдэл хуваагчийн гаралтын хүчдэл VZ хүчдэлээс бага болж мөн тогтворгүй мужид орж ирнэ. Өөрөөр хэлбэл зенер

диодны үүрэг байхгүй болно. Харин ямар ч ачаалалгүй буюу RL=∞ үед хязгаарлагч эсэргүүцэгчээр гүйх бүх гүйдэл зенер диодоор гүйх учир IZMАХ гүйдлээс хэтрэхгүй байхаар хязгаарлагч эсэргүүцэгчийг сонгоно. Түүний эсэргүүцэл нь:

энд

IZ гүйдэл нь зенер диодын хамгийн их ба хамгийн бага гүйдлийн дундаж утга юм. Өөрөөр хэлбэл тогтворжилт хийхийн тулд зенер диодын гүйдэл энэ хоёр гүйдлийн хооронд хэлбэлзэж байна гэсэн үг. Хэрэв бид хүчдэл тогтворжуулагчийн оролтын хүчдлийн өөрчлөлт (ΔVIN) болон гаралтын хүчдлийн өөрчлөлт (ΔVZ)-ийг хэмжиж авбал зенер диодын дифференциал эсэргүүцэл (T5.2)-оос дараах байдлаар олдоно.

Зураг 5.1. a) Хүчдэл тогтворжуулагч хэлхээг судлах стенд б) 1N4734A зенер диодны зарим үзүүлэлтүүд

5.5. Туршилт 5.5.1. Оролтын хүчдлийг 2V-оор өөрчлөгдөнө (ΔVIN=2V) гэж үзээд (T5.2) томъёо болон зураг

5.1-д өгөгдсөн өгөгдлүүдээр зенер диодын буюу гаралтын хүчдлийн өөрчлөлт (ΔVZ)-ийг тооцоол. Оролтын хүчдлийг (VIN=10V, VIN=18V) гэсэн утгуудад тогтворжилтийн коэффициент (Kr)-ийг бодно.

ΔVIN rZ RL RLIM ΔVZ Kr

(VIN=10V) Kr

(VIN=18V)

2V 5Ω 1k3 470Ω 220Ω

5.5.2. Тогтворжуулагчийн ажиллагаанд оролтын хүчдлийн өөрчлөлт хэрхэн нөлөөлөхийг

судлана. Үүний тулд хэлхээний (X3), (X5) оролтуудад тэжээлийн үүсгүүрээс 6-18V хязгаарт хүчдлийг 2V алхамаар өөрчлөн өгч гаралтын хүчдлийг хэмжин VOUT=f(VIN) хамаарлын графикуудыг байгуул. Энэ үед ачаалал тогтмол бөгөөд хамгийн их (R3) байна. Графикаас эсвэл хэмжилтийн үр дүнгээс (ΔVIN) болон (ΔVZ) утгуудыг олоод

зенер диодын (rZ) дифференциал эсэргүүцлийг (T5.3)-аар бодож диодын үйлдвэрийн өгөгдөлтэй харьцуул. Мөн тогтворжилтийн коэффициентийг (VIN=10V, VIN=18V) гэсэн утгуудад олж өмнөх тооцооны утгатай харьцуулж дүгнэлт хий. Эцэст нь хязгаарлагч эсэргүүцэгч RLIM хэрхэн нөлөөлж байгааг хэмжилтээс ажиглаж дүгнэлт хий.

VZ 5.6V

IZ 45mA

IZMAX 162mA

rZ @ IZ 5Ω

PZMAX 1W

R1

470X3

D15V6

R31k3

X26

R2

220X5

R4470

X28

R5120

X30

X17

X32X16

2ZMAXZMIN

ZLZ

ZIN

T

LIMLIM

III

II

VV

I

VR

a) б)

1

L

LIM

Z

IN

LIMZ

R

R

V

VR

r (Т5.3)

24

RLIM=470Ω

VIN 6V 8V 10V 12V 14V 16V 18V

VZ

RLIM=220Ω

VIN 6V 8V 10V 12V 14V 16V 18V

VZ

RLIM ΔVIN RL ΔVZ rZ VIN Kr

470Ω 2V

1k3

10V 18V

220Ω 2V 10V 18V

5.5.3. Тогтворжуулалтанд ачаалал хэрхэн нөлөөлөхийг судлана. Үүний тулд хэлхээний (X3) оролтод тэжээлийн үүсгүүрээс 18V хүчдэл өгнө. Ингээд R3, R4, R3R4, R5, R4R5, R3R4R5 гэсэн хувилбаруудаар ачааллыг өөрчлөн холбож тохиолдол бүрт гаралтын хүчдлийг хэмжинэ. Хэмжилтийн үр дүнгээр VOUT=f(RL) хамаарлын графикийг байгуулж, эдгээрээс тогтворжуулагчийн гаралтын эсэргүүцлийг тодорхойлно. Дүгнэлт хий.

R3 R4 R3R4 R5 R4R5 R3 R4R5

Ω 1300 470 345.2 120 96 89.4

VOUT

ROUT

6 8 10 12 14 16 18 VIN

6.0 VZ

5.9

5.8

5.7

5.6

5.5

3.7 VZ

3.6 3.5 3.4 3.3 3.2

25

5.5.4. Зенер диод дохиог хэрхэн хязгаарлахыг судлана. Үүний тулд хэлхээний (X3) оролтод дохионы үүсгүүрээс 8V далайцтай, 100-1000Hz давтамжийн мужид гармоник дохио өгнө. Оролт гаралтын дохиог осциллоскопын 1 ба 2-р сувгаар зэрэг хэмжин зурж ав. Гаралтын дохионы хэлбэрийг ажиглан дүгнэлт хий.

5.6. Сорих асуулт 5.6.1. Зенер диодонд яагаад хамгийн их урвуу хүчдэл гэсэн ойлголт байдаггүй вэ?

5.6.2. Хүчдэл тогтворжуулагчийн гаралтын эсэргүүцлийг хэрхэн олох вэ? Томъёо бичиж тайлбарла.

100 500 900 1300 RL

5.8 VZ

5.2

4.6

4.0

3.4

2.8

3.8 VZ

3.6 3.4 3.2 3.0 2.8

26

5.6.3. Хязгаарлагч эсэргүүцэгч хэт их болон хэт бага утгатай байвал тогтворжуулагч хэрхэн ажиллах вэ?

5.6.4. Ачааны эсэргүүцэгч хэт их болон хэт бага утгатай байвал тогтворжуулагч хэрхэн

ажиллах вэ?


зөвшөөрөл



27


БИПОЛЯР ТРАНЗИСТОРЫН АЖЛЫН ГОРИМ

6.1. Ажлын зорилго Биполяр транзистортой танилцах, мультиметр ашиглан шалгах Транзисторын хүчдэл-гүйдлийн тодорхойлолттой (ХГТ) танилцах Транзисторын ажлын горимуудтай танилцаж, хэмжилтээр тогтоох Ажлын цэгийг тогтоох болон тогворжуулах аргуудтай танилцах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын VI бүлгийг уншиж судлах Хавсралтаас 2N3904 транзисторын өгөгдлийн хуудас (datasheet) үзэх Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 5 гүйцэтгэсэн байх

6.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “Биполяр транзистор”

6.4. Онолын нэмэлт болон зураг схем

Зураг 6.1. a) Транзисторын ажлын горим судлах стенд б) 2N3904 биполяр транзисторын коллекторын ХГТ

Хагас дамжуулагч транзистор нь нэг гүйдлийг нөгөө гүйдлээр удирддаг гүйдлийн “хавхлага” юм. Тиймээс коллектор-эмиттерийн хооронд гүйдэл огт гүйхгүй бол транзисторийг хаалттай байна гэж ярьдаг. Харин транзистор нээлттэй байх 2 төлөв байна. Энэ нь нэг бол хамгийн их нээгдсэн буюу ханалтын төлөвт, эсвэл коллектор эмиттерийн хооронд тодорхой эсэргүүцэлтэй буюу идэвхитэй төлөвт байна гэсэн үг юм. Тэгэхээр транзисторын үндсэн 3 төлвийг:

1. Ханалтын (Saturation) төлөв, 2. Идэвхитэй (Active) төлөв, 3. Хэрчилтын (Cutoff) төлөв гэж тус тус нэрлэнэ. Заримдаа төлвийг “горим” гэж нэрлэдэг. Гэхдээ ихэвчлэн ханалтын болон хэрчилтын төлөвүүдийг хамтад нь “түлхүүрийн горим” гэж нэрлэдэг. Учир нь энэ горимд транзистор нь аливаа хэлхээг залгаж салгах түлхүүр шиг ажилладаг юм. Зураг 6.1.б-д харуулсан гүйдэл хүчдлийн тодорхойлолт дээр идеаль транзисторын хувьд ханалтын цэг (S), хэрчилтын цэг (C), идэвхитэй (ажлын) цэг (Q) зэргийг байгуулж болно. Идеаль транзистор бүрэн нээлттэй гэж үзвэл түүний коллектор эмиттерийн хүчдэл VCE=0V болж бүх хүчдэл R4 эсэргүүцэгч дээр унана. Тэгвэл түүгээр гүйх гүйдэл IC=12V/360Ω=33.33mA болно.

Q12N3904

R4360

R356k

R19k1

R21k8

R5120X14

X16

X3

X1

X6

X10

X32

X8

X17 80

70

60

50

40

30

20

10

00 2 4 6 8 10 12 VCE

IC

[mA]

0.7mA 0.6mA

IB=0.3mA

0.2mA

0.1mA

a) б)

Харин хэрчилтийн цэгийн хувьд транзистор бүрэн хаалттай гэж үзвэл түүгээр гүйх гүйдэл IC=0 болж, VCE=VCC буюу тэжээлийн хүчдэлтэй тэнцүү байна. Манай туршилтанд тэжээлийн хүчдэл VCC=+12V юм. S-C шулуун нь тогтмол 12V тэжээлтэй үед ажлын цэг (Q) шилжин хөдлөх шулуун бөгөөд ачааллын шулуун гэж нэрлэгддэг. Хэрэв бид баазын гүйдлийг тодорхойлж чадвал муруй шулуунтай огтлолцох цэгт ажлын цэгийг олж, улмаар ажлын цэгт харгалзах коллекторын гүйдэл хүчдлийг олж болно. Баазад тэжээлд холбоотой эсэргүүцэгчээр гүйдэл гүйлгэн ажлын цэгийг тогтоож байвал “гүйдлийн тогтворжилттой хэлхээ” гэж нэрлэдэг. Энэ үед коллекторын хүчдлийг хэмжээд коллекторын гүйдлийг олбол: Баазын хэлхээнд R1 болон R2 эсэргүүцэгчүүдээс тогтсон хүчдэл хуваагч хэлхээг холбон бааз-эмиттерийн хэлхээгээр гүйдэл гүйлгэж байвал “хүчдлийн тогтворжилттой хэлхээ” гэж нэрлэнэ. Ийнхүү ажлын цэгийг нэг байрлалд тогтоож болох хэдий ч температураас хамаарч хагас дамжуулагч материалын цэнэг зөөгчдийн концентраци өөрчлөгдсөнөөр дифференциал эсэргүүцэл өөрчлөгдөн хэлхээнд тогтворгүйтэл бий болдог. Улмаар ажлын цэг тогтворгүй болж дохионд гажуудал үүсч болно. Үүнээс сэргийлж ажлын цэгийн дулааны тогтворжилтийг хангахын тулд эмиттерийн хэлхээнд RE эсэргүүцэгчийг холбож өгдөг. Хэрэв баазын гүйдэл өөрчлөгдөөгүй байхад өөр ямар нэгэн шалтгаанаар (жишээлбэл халалтаас) коллекторын гүйдэл ихэссэн гэж үзвэл эмиттерийн гүйдэл мөн өснө. Тэгвэл RE эсэргүүцэгч дээрх хүчдэл ихсэнэ. Баазын хүчдэл (VB) нь бааз-эмиттерийн (VBE) хүчдэл дээр RE дээрх (VE) хүчдэлийг нэмсэнтэй тэнцүү бөгөөд өөрчлөгдөөгүй гэж үзвэл (VBE) багасах болж байна. Энэ хүчдэл багасвал баазын гүйдэл багасаж, улмаар коллекторын гүйдэл багасана. Ингэж тогтворжилт явагддаг. 6.5. Туршилт 6.5.1. Зураг 6.1.б-д үзүүлсэн ГХТ дээр ачааллын шулууныг байгуулж, бодит транзисторын

ханалтын (S) болон хэрчилтийн (C) цэгийг шулуун дээр тэмдэглэ. Туршилтын стенд дээрх транзисторын В-Е, В-С, С-Е шилжилтүүдийг мультиметр ашиглан хэмжиж, транзистор хэвийн ажиллагаатай эсэхийг тогтооно. В-Е, В-С шилжилтүүд хоорондоо зөрүүтэй байгаа эсэхийг хэмжилтээр тогтоож дүгнэлт хий.

6.5.2. Туршилтийн стенд дээрх R3, R4 эсэргүүцэгчүүдийг ашиглан, Х10 буюу транзисторийн

эмиттерийг шууд газардуулан хэмжилт хийнэ гэж үзээд VCС=12V, VВ=0.7V байх үед (Т6.1)-ээр (IB) баазын гүйдлийг тодорхойлж, (Q) ажлын цэгийг ГХТ-д тэмдэглэ. Улмаар

ГХТ-оос транзисторын ажлын цэгийн координат болох коллекторын гүйдэл ( OCI ) болон

( OCV ) хүчдлийг олно. Баазын гүйдэл болон коллекторын гүйдлээр транзисторын гүйдэл

өсгөлтийн коэффициентийг тооцоол.

IB O

CV OCI β

B

BCCB R

VVI

(T6.1)

21

2

RR

RVV CCB

(T6.2) C

CCC

C

RCC R

VV

R

VI

(T6.3)

29

6.5.3. Өмнөх дасгалд дурдсан хэлхээг стенд дээр угсарч Х17-д VCС=+12V хүчдэл өгөөд (VB) болон (VС) хүчдэлүүдийг хэмжинэ. Хэмжсэн утгуудаа ашиглан (Т6.1)-ээр баазын гүйдлийг, (Т6.2)-ээр коллекторын гүйдлийг олж гүйдэл өсгөлтийн коэффициентийг тооцоолон өмнөх тооцооны утгуудтай харьцуулан жишиж дүгнэлт хий.

VC VB IB IC β

6.5.4. Стендийн баазын хэлхээнд R1 эсэргүүцэгчийг нэмж холбоод өмнөх дасгалыг давт. Энд

гүйдэл өсгөлтийн коэффициентийг тооцоолохгүй. Транзисторын ажлын цэгийг зураг 6.1.б-д тэмдэглэ. Транзистор ямар горимд ажиллаж байгааг тодорхойлж дүгнэлт хий.

VC VB IB IC

6.5.5. Өмнөх дасгалд угсарагдсан хэлхээний хувьд транзисторын бааз (Х8)-ийг газардуулаад

өмнөх хэмжилтүүдийг давтан транзистор ямар төлөвт ажиллаж байгааг тодорхойлж дүгнэлт хий.

VC VB IB IC

6.5.6. Хэлхээнд нэмж R2 эсэргүүцэгч болон R5 эсэргүүцэгчийн оролцуулан угсарна. Ингэхийн

тулд Х8 блон Х10-ийг газардуулсан холболтуудаа салгахаа мартуузай. Транзисторын (VB, VС, VЕ, VBЕ, VСE) хүчдэлүүдийг хэмжиж транзистор ямар горимд ажиллаж байгааг тогтоо. (T6.3)-аар баазын хүчдэлийг тооцоолж хэмжилтийн дүнтэй жишин дүгнэлт хий.

VC VB VE VBE VCE

30

6.5.7. Транзисторын эмиттерийн хэлхээний эсэргүүцэгчийн нөлөөг судлана. Үүний тулд 6.5.3 дасгал болон 6.5.6 дасгалуудад угсарсан хэлхээнүүдэд VСE хүчдлийг мультиметр ашиглан хэмжинэ. Дараа нь хэлхээ тус бүрд транзистороо 10 сек орчим халаагаад хэмжилтийг давтаж гарч буй өөрчлөлтүүдэд дүгнэлт хий.

VCЕ

6.5.3 дасгалд 6.5.6 дасгалд халаагүй халсан халаагүй халсан

6.6. Сорих асуулт 6.6.1. NPN болон PNP транзисторуудын ялгаа юу вэ?

6.6.2. Ханалтын төлөвт байгаа транзисторын коллектор-эмиттерийн хүчдэл ямар утгатай

байх вэ?

6.6.3. Хэлхээнд холбоотой байгаа транзистор хэрчилтийн төлөвт байвал коллектор-

эмиттерийн хүчдэл ямар утгатай байх вэ?

6.6.4. Коллекторын хэлхээний эсэргүүцэгч буюу ачааллын эсэргүүцэгчийг хэт багасгавал

ямар үр дүнд хүрэх вэ?

6.6.5. Баазын хэлхээний эсэргүүцэгчийг хэт багасгавал ямар үр дүнд хүрэх вэ?


зөвшөөрөл




ТРАНЗИСТОРТ ӨСГӨГЧ

7.1. Ажлын зорилго Транзисторт өсгөгчийн ажиллагааг ойлгох Өсгөгчийн өсгөглтийн коэффициентийг тооцож, хэмжилтээр судлах Өсгөгчийн өсгөх зурвасыг судлах Өсгөгчийн хэлхээн дэх идэвхигүй элементүүдийн үүрэг зориулалтуудыг судлах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын VI бүлгийг уншиж судлах Хавсралтаас 2N3904 транзисторын өгөгдлийн хуудас (datasheet) үзэх Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 6 гүйцэтгэсэн байх

7.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “Транзисторт өсгөгч”


Зураг 7.1. Транзисторт өсгөгчийн ажиллагааг судлах стенд

7.5. Туршилт 7.5.1. Стенд дээрх транзисторт өсгөгчийн нэвтрүүлэх коэффициентийг эмиттерийн хэлхээний

С2 конденсаторыг холбоогүй гэж үзээд коллекторын эсэргүүцэгчийг R3 ба R3R4 байх үеүүдэд тус тус тооцоол.

R3 R3R4

K

Q12N3904

R4750

R3750

R18k2

R22k

R5220

X14

X6

X22

X32

X10

X17

C210uF

X1

X16

C1

10uF

E

C

R

RK (T7.1)

EE

C

Zr

RK

(T7.2)

32

7.5.2. Өмнөх дасгалд тооцоолсон нэвтрүүлэх коэффициентүүдийг туршлагаар шалгана. Үүний тулд өсгөгчийг +12V хүчдэлээр тэжээн, оролтонд 20mV далайцтай, 10-100kHz давтамжтай гармоник дохио өгнө. Гаралтын дохиог осциллоскоп ашиглан коллекторын эсэргүүцэгчийг R3 ба R3R4 байх үеүүдэд тус тус хэмжиж ав. Оролт гаралтын дохионы далайцын харьцаагаар өсгөгчийн нэвтрүүлэх коэффициентийг бодож гарган өмнөх тооцоотой харьцуулж дүгнэлт хий.

R3 R3R4

K

7.5.3. Өмнөх дасгалын коллекторын эсэргүүцэгч R3R4 байх үед нэмж С2 конденсаторыг

холбон өсгөлт хэрхэн өөрчлөгдөхийг судлана. Үүний тулд өмнө өгч байсан далайц, давтамж бүхий гармоник дохиог өгч оролт гаралтын дохионы далайцаар нэвтрүүлэх коэффициентийг олж өмнөх үр дүнтэй жишиж дүгнэлт хий. Олсон коэффициентоосоо эмиттерийн хэлхээн дэх нийт импедансийг ол. Мөн тухайн давтамжин дээр конденсаторын эсрэг үйлчлэлийг бодож нийт импедансад хэр их нөлөөлж байгааг судал. Мөн транзисторын эмиттерийн дифференциал эсэргүүцлийг тооцоол.

f [kHz] VIN VOUT K rE+ZE XC ≈rE

7.5.4. С2 конденсатор холбоогүй болон холбоотой үеүдэд оролтонд 3kHz давтамжтай

гармоник дохио өгч, дохионы далайцыг алгуур нэмсээр гаралтын дохио дээрээсээ болон доороосоо хязгаарлагдахыг ажиглана. Гажилтгүй өсгөгдөх хамгийн их оролтын далайцыг хэмжиж тогтоо. Эдгээрээс дээш далайцад юунаас болж гажилт үүсч байгааг тайлбарла.

VIN-MAX VIN-MAX :C2

33

7.5.5. Өсгөгчийн далайц давтамжийн хамаарлыг С2 конденсатор холбоогүй, холбосон

үеүүдэд судлана. Оролтонд 20mV далайцтай дохио өгч давтамжийг хэдхэн герцээс эхлэн, нэвтрүүлэх коэффициент хамгийн их утгатаа хүрээд дахин илэрхий бага болох хангалттай их давтамж хүртэл гаралтын хүчдлийн далайцыг хэмжиж, хүснэгтэд тэмдэглэ. Энэ үед гаралтанд гажиггүй дохио гарахуйц оролтын дохио өгөгдсөн байх ёстой. Нэвтрүүлэх коэффициентийн хамгийн их утгыг 1 гэж үзээд график байгуул. Хэмжилтийн графикаас нэвтрүүлэх коэффициентийн 70 хувьд хамаарах зурвасын өргөнийг ол. Нэвтрүүлэх зурвасын өргөнд С2 конденсатор хэрхэн нөлөөлж байгааг ажиглаж дүгнэлт хий.

f [Hz] VOUT VOUT :C2

10 20 50

100 200 300 1k 3k

10k 20k 30k 40k 50k 70k

100k 200k 300k 500k 700k 1M

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0 0.1 1 10 100 1000 kHz

K

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0 0.1 1 10 100 1000 kHz

K

34

7.5.6. Өсгөгчийн оролтонд өмнөх дасгалд өгсөн гармоник дохиотой ижил далайцтай, 3-10kHz давтамжтай тэгш өнцөгт дохио өгч С2 конденсатор холбоогүй болон холбоотой үеүдэд судлана. Гаралтын дохионы осциллограммыг зурж авахаас гадна фронтын суналт, оройн бууралт зэрэг өөрчлөлтүүдийг ажигла.

7.6. Сорих асуулт 7.6.1. Транзисторт өсгөгч яагаад заавал тэжээлийн үүсгүүртэй байх ёстой вэ?

7.6.2. Оролтын дохионы тодорхой далайцаас дээш хүчдэлд гаралтын дохио яагаад гажиж гардаг вэ?

7.6.3. R1 ба R2 эсэргүүцэгчүүдээс тогтсон хүчдэл хуваагч нь хэт бага, эсвэл хэт их хүчдэл

транзисторын баазад өгвөл гаралтын дохионд яаж нөлөөлөх вэ?


зөвшөөрөл




ОРОНГИЙН ТРАНЗИСТОР

8.1. Ажлын зорилго Шилжилтэт оронгийн транзисторын (ШОТ) бүтэцтэй танилцах ШОТ-ын шилжүүлэг, авто-шилжүүлгийг судлах ШОТ дээрх гүйдлийн үүсгүүрийг судлах ШОТ дээрх өсгөгч, давтагчийг судлах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын VIII бүлгийг уншиж судлах Хавсралтаас BF246A транзисторын өгөгдлийн хуудас (datasheet) үзэх Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 7 гүйцэтгэсэн байх

8.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “Оронгийн транзистор”


Зураг 8.1. Шилжилтэт оронгийн транзистор судлах стенд

Стенд дээрх эсэргүүцэгчүүдийн утгыг мультиметрээр нарийн хэмжиж ав.

8.5. Туршилт 8.5.1. Транзисторын оролт гаралтын (дрэйний гүйдэл гэйтийн хүчдэлээс хамаарах хамаарал)

хүчдэл гүйдлийн тодорхойлолтыг VD=+5V байх үед байгуулна. Үүний тулд тэжээлийн хүчдлийг миллиамперметрээр дамжуулан транзисторын (X3) дуусгаварт холбоно. Гэйт (X14) болон соурс (X22)-ийг нэгэн зэрэг газардуулж VGS=0V байх үеийн утгыг тэмдэглэж авна. Ингээд соурсийн хэлхээний R3-R6 эсэргүүцэгчүүдийг ээлжлэн холбож ID гүйдлийг хэмжээд VGS хүчдлийн утгуудийг мультиметрээр хэмж. Үр дүнгээр график байгуулан, интерполяцийн аргаар ID=0V болох үеийн VGS(off) хүчдлийн утгыг ол. Тодорхойлолтын дунд хэсэгт (S) нэвтдамжуулалтыг тодорхойл. Тодорхойлсон VGS(off) ба S утгуудыг өгөгдлийн хуудасны утгатай жишиж дүгнэлт хий.

R13k9

R71M

R3220

X24

X5

X32

X10

X1

X16

C1

10uF

Q2BF246A

mA

R28k2

X7X3

X12 X14

R4820

X26

R58k2

X28

R612k

X30

X22

SDGS RIV (T8.1)

%100AV

DMINDMAXI I

IIK

DMINDMAX

DSMINDSMAXT II

VVr

(T8.2)

(T8.3)

S

S

RS

RSK

1

(T8.4)

36

RS 0Ω R3 R4 R5 R6

ID VGS

VGS(off) S=

8.5.2. Оронгийн транзистор дээрх гүйдлийн үүсгүүрийн ажиллагааг судлана. Үүний тулд

соурсийн хэлхээнд R6 эсэргүүцэгчийг холбоно. Ингээд Х3, Х5, Х7-д милли-амперметрийг ээлжлэн залгах замаар дрэйний хэлхээний ачааллыг өөрчлөн ID гүйдлийг хэмжиж ав. Мөн хувилбар тус бүрт VDS утгыг мультиметр ашиглан хэмжиж авна. Хэмжилтийн утгуудыг ашиглан (T8.2)-оор тогтворжилтийн коффициентийг, (T8.3)-аар транзисторын дифференциал эсэргүүцлийг тус тус тооцоолж дүгнэлт хий.

R6 Х3 Х5 Х7

ID VDS KI = rT =

8.5.3. Тогтворжсон гүйдлийн хэмжээг ихэсгэхийн тулд соурсийн хэлхээний эсэргүүцэгчийг R4

ба R5 эсэргүүцэгчүүдээр сольж өмнөх дасгалийг давт. Гүйдлийн тогтворжилт болон дотоод эсэргүүцэл хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг ажиглан учир шалтгааныг тайлбарлаж дүгнэлт хий.

R4 Х3 Х5 Х7 R5 Х3 Х5 Х7

ID ID VDS VDS KI = rT = KI = rT =

ID

-VGS 0

37

8.5.4. Соурсийн давтагчийн ажиллагааг судлана. Үүний тулд R5 болон R7 эсэргүүцэгчүүдийг

ашиглан хэлхээг угсарна. Тэжээлд VD=+5V хүчдлийг дрэйнд (X3) шууд өгнө. Оролтонд 0.5-1.0V далайцтай тэгш өнцөгт дохио өгч оролт гаралтын дохионуудыг зурж ав. Хэмжилтээс давтагчийн нэвтрүүлэх коэффициентийг олж (T8.4)-өөр олсон тооцооны утгатай жишиж дүгнэлт хий. Тооцоолохдоо S-ийг өгөгдлийн хуудаснаас авсан утга болон 8.5.1 дасгалд хэмжиж олсон утгуудыг ашиглан харьцуулалт хий.

8.6. Сорих асуулт 8.6.1. Шилжилтэт оронгийн транзисторт яагаад заавал сөрөг шилжүүлэг шаардлагатай

байдаг вэ?

8.6.2. Соурсийн эсэргүүцэгчийн үүрэг юу вэ?

8.6.3. Соурсийн давтагчийн гэйтийг яагаад эсэргүүцэгчээр газардуулдаг вэ?

Хэмжилт Тооцооны S-ээр

(8.5.1) (data)

K

38

8.6.4. Соурсийн давтагчийн оролтонд холбосон конденсаторын үүрэг юу вэ?

8.6.5. Оронгийн транзистороор хийсэн гүйдлийн үүсгүүр юугаараа биполяр транзистороор

хийсэн гүйдлийн үүсгүүрээс ялгаатай вэ? Энэ нь сайн тал уу, муу тал уу?

8.6.6. Соурсийн давтагчийн гэйтийг яагаад эсэргүүцэгчээр газардуулдаг вэ?


зөвшөөрөл




ҮЙЛДЛИЙН ӨСГӨГЧ

9.1. Ажлын зорилго Үйлдлийн өсгөгчийн ажиллагаатай танилцах Дундаж цэгтэй тэжээлийн үүсгүүр ашиглаж сурах Үлдлийн өсгөгч дээрх хэлхээнүүдийг судлах Бодит үйлдлийн өсгөгчийн зарим параметрүүдийг үйлдвэрийн өгөгдөлтэй

харьцуулах

9.2. Урьдчилан уншиж судлах зүйл Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын IX бүлгийг уншиж судлах Хавсралтаас uA741 үйлдлийн өсгөгчийн өгөгдөл хуудас (datasheet) үзэх Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 7,8 гүйцэтгэсэн байх

9.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн стендийн тэжээл (±12V, ±5V) Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “Үйлдлийн өсгөгч”


Зураг 9.1. Үйлдлийн өсгөгч судлах стенд

Стенд дээрх эсэргүүцэгчүүдийн утгыг мультиметрээр нарийн хэмжиж ав. ҮӨ нь дундаж цэгтэй ±12V тэжээлд холбогдож ажиллах учир тэжээлийн туйлыг анхаарч холбох хэрэгтэй. Идиаль үйлдлийн өсгөгчийн дүрэм:

1. Оролтын эсэргүүцэл RIN=∞ учир оролтын гүйдэл IIN=0 байна. 2. Сөрөг гэдрэг холбоотой үед ΔVIN=0 байна. 3. Ямарч гэдрэг холбоогүй үйлдлийн өсгөгчийн К=∞ учир оролтын хүчдэлийн зөрүү

ΔVIN>0 бол гаралт VOUT=+∞ байх ба ΔVIN<0 бол гаралт VOUT=-∞ байна.

-12V +12VX1

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

R8 100k

R7 10k

R6 10k

R5 1k

R4 100

C1 100p

3

26

741 5

U1

UA741

R12 3M

R11 100k

R10 22k

R9 10k

C2 120p

X12

X13

X14

X15

R3 10k

R2 10k

R1 22k

X16

X17

X20

X21

X22

X23

X24

X26

X32

R

RK f

R

RK f 1

12 ININf VV

R

RK

21 ININf VV

R

RK

RC

V

t

V INOUT

(T9.1)

(T9.2)

(T9.3)

(T9.4)

(T9.5)

40

9.5. Туршилт 9.5.1. Хүчдэл харьцуулагчийн ажиллагааг судлана. Үүний тулд ҮӨ-ийг лабораторийн

стендийн тэжээлийн үүсгүүрээс ±12V хүчдэл өгч тэжээнэ. Ингээд (X6) үл-эргүүлдэг оролтод генератороос +5V далайцтай, дан эерэг үетэй гурвалжин дохиог генераторын “offset” потенциометрийн тусламжтай гарган авч өгнө. Оролтын дохиог 10k эсэргүүцэгчээр дамжуулан өгсөн нь оролтын хүчдэл тэжээлийн хүчдэлээс их болж ҮӨ-ийг гэмтээхээс сэргийлж буй явдал юм. Харин (X13) эргүүлдэг оролтонд лабораторийн тохируулгатай тэжээлийн үүсгүүрээс тогтмол хүчдэл өгнө. Ингээд ҮӨ-ийн гаралтын хүчдэл энэхүү тогтмол хүчдэлээс хэрхэн хамаарч “Импульсийн өргөнөөр модуляцалж” байгааг ажиглан гаралтанд яг тэгш хэмт импульс гарч байх үеийн оролтын гурвалжин болон тэгш өнцөгт дохионуудын осциллограмыг зурж авна. Мөн тогтмол хүчдлийн утгыг тэмдэглэж ав. Гаралтын дохио –VCC утгаас +VCC утга хүртэл ямар хугацаа зарцуулж байгааг (tRISE) болон +VCC утгаас –VCC утга хүртэл ямар хугацаа зарцуулж байгааг (tFALL) хэмжиж ав.

VIN2 tRISE tFALL

9.5.2. Эргүүлдэг өсгөгчийн ажиллагааг судлана. Rf болон R эсэргүүцэгчүүдийн хэд хэдэн

хослолыг сонгон авч нэвтрүүлэх коэффициентүүдийг (T9.1)-ээр тооцоол. Оролтонд 0.1V далайцтай гармоник дохио өгч гаралтын дохионы далайцыг хэмжин нэвтрүүлэх коэффициентийг олж тооцооны утгатай харьцуулан дүгнэлт хий. Оролт гаралтын дохионы фазын зөрүүг ажигла.

Rf R K тооцоо VIN VOUT K хэмжилт

9.5.3. Үл-эргүүлдэг өсгөгчийн хувьд өмнөх дасгалыг давтан гүйцэтгэнэ. Томъёо: (T9.2)

Rf R K тооцоо VIN VOUT K хэмжилт

41

9.5.4. Давтагчийн ажиллагааг судлана. Давтагчийн оролтонд дохиог 10k эсэргүүцэгчээр дамжуулан холбоно. Давтагчийн оролтонд 1-5V далайцтай тэгш өнцөгт дохио өгч түүний оролт гаралтын дохионы далайц болон оролт гаралтын дохионуудын фронтын уртыг хэмжиж харьцуулан дүгнэлт хий. Дохионы далайцыг 10V хүртэл ихэсгэж дээрх харьцаанууд хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг ажиглаж дүгнэлт хий.

9.5.5. Нийлбэрлэгч хэлхээний ажиллагааг судлана. Үүний тулд Rf болон R эсэргүүцэгчүүдийг

бүгдийг 10k байхаар сонгон хэлхээг угсарна. Ингээд оролтуудад 1-5V хооронд өөр өөр тогтмол хүчдлүүд өгч гаралтын хүчдлийг хэмжиж аван дүгнэлт хий. Ингэхийн тулд нэг оролтонд лабораторийн стендийн тэжээлээс +5V өгч, нөгөө оролтонд лабораторийн тэжээлийн үүсгүүрээс тогтмол хүчдэл өгнө. Үүний дараа оролтуудад 2V далайцтай, өөр өөр давтамжтай гармоник дохионуудыг хоёр дохионы үүсгүүрээс өгч гаралтын дохионы осциллограмыг зурж авна.

VIN1 VIN2 VOUT

9.5.6. Ялгаварлагч хэлхээний ажиллагааг судлана. Үүний тулд Rf болон R эсэргүүцэгчүүдийг

бүгдийг 10k байхаар сонгон хэлхээг угсарна. Ингээд оролтуудад 5-10V хооронд өөр өөр тогтмол хүчдлүүд өгч гаралтын хүчдлийг хэмжиж аван дүгнэлт хий. Ингэхийн тулд нэг оролтод лабораторийн стендийн тэжээлээс +5V өгч, нөгөө оролтонд лабораторийн тэжээлийн үүсгүүрээс тогтмол хүчдэл өгнө. Үүний дараа оролтуудад 2V далайцтай, өөр өөр давтамжтай гармоник дохионуудыг хоёр дохионы үүсгүүрээс өгч гаралтын дохионы осциллограмыг зурж авна.

VIN1 VIN2 VOUT

42

9.5.7. ҮӨ дээрх интегралчлагч хэлхээг судлана. Үүний тулд R=100k эсэргүүцэгч болон С=120p конденсаторыг сонгон хэлхээг угсарна. Оролтонд Δt=10uS өргөнтэй, V=0.5V далайцтай тэгш өнцөгт дохио өгнө гэж үзээд (T9.5)-аар гаралтын дохионы өөрчлөлт ΔVOUT утгыг тооцоолно. Энд заасан параметртэй дохиог интегралчлагч хэлхээний оролтонд өгч гаралтын дохионы осциллограмыг зурж аван ΔVOUT утгыг хэмжиж тооцооны утгатай жишин дүгнэлт хий. Хэрэв гаралтын дохио тогтворгүйтвэл конденсатортой зэрэгцээгээр R12=3М эсэргүүцэгчийг холбож өгнө.

Тооцоо Хэмжилт

ΔVOUT

9.5.8. ҮӨ дээрх дифференциалчлагчийн ажиллагааг судлана. Хэлхээнд С=120p конденсатор

болон R=10k эсэргүүцэгчийг сонгон хэлхээг угсарна. Оролтонд Δt=10uS өргөнтэй, V=1.0V далайцтай тэгш өнцөгт дохио өгч, гаралтын дохионы осциллограммыг зурж авна. Оролтын дохионы далайц давтамж зэрэг параметрүүдийг өөрчлөн гаралтын дохионд хэрхэн нөлөөлөхийг ажиглан дүгнэлт хий. Хэрэв гаралтын дохио тогтворгүйтвэл эсэргүүцэгчтэй зэрэгцээгээр С2=100р конденсаторийг холбож болно.


зөвшөөрөл



43


RC ГЕНЕРАТОР

10.1. Ажлын зорилго Өсгөгчийн өөрөө сэргэх нөхцөлтэй танилцах RC хэлхээг ашиглан генератор хийх зарчмуудыг судлах Транзисторт өсгөгч дээрх генераторыг судлах ҮӨ дээрх генераторыг судлах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын Х бүлгийг уншиж судлах Хэмжих багажуудын заавар Лабораторын ажил 2-ийг сэргээж харах Лабораторийн ажил 9 гүйцэтгэсэн байх

10.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн стендийн тэжээл (±12V, ±5V) Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “RC генератор”


Зураг 10.1.а) Транзисторт өсгөгч дээрх генератор б) Вин-Робинсоны гүүрт генератор судлах стендүүд

Стенд дээрх эсэргүүцэгчүүдийн утгыг мультиметрээр нарийн хэмжиж ав. ҮӨ нь дундаж цэгтэй ±12V тэжээлд холбогдож ажиллах учир тэжээлийн туйлыг анхаарч холбох хэрэгтэй.

RCfO

62

1

(T10.1)

22112

1

CRCRfO

(T10.2)

10.5. Туршилт 10.5.1. Судлах генераторуудын сэргэх давтамжийг дээрх томъёонуудаар тооцно. Үүнд

транзисторт генераторын хувьд R=2.7kΩ, C=4.7nF байгааг стендийн хэлхээнээс харж болно. Мөн ҮӨ дээрх генераторын хувьд R1=R2=47kΩ, C2=2.2nF бөгөөд С1=2.2nF болон С1=1.1nF тус тус байх үеүдэд бодно.

Q12N3904

R54k7

R436k

R32k7

R6100

X20

X32

X17

X16

C34n7

Q2

R22k7

R12k7

C24n7

C14n7

R74k7

+12V

-12V

3

26

74 1 5

U1

UA741

X22

X17

X28

D1 D2 1N914

X3

R1110k

R1020k

R847k

C52n2

C42n2

C62n2

X9

X10

X32

R947k

X2X5

44

fo (T10.1) fo (T10.2)

C1=2.2nF C1=1.1nF

10.5.2. Транзисторт генераторын хэлхээнд тэжээл өгч ажиллуулан Q1 транзисторын бааз

болон Q2 транзисторын эмиттер дээрх дохионуудыг осциллоскопын 1 ба 2-р сувгаар нэгэн зэрэг хэмжиж осциллограммыг зурж ав. Эндээс дохионы далайц болон давтамжийг тодорхойлон, давтамжийг тооцооны утгатай жишиж дүгнэлт хий.

VP fo

10.5.3. Вин-Робинсоны гүүрийн нэвтрүүлэх коэффициент β болон фазын зөрүү тэг болох

давтамж fo–ийг туршлагаар тогтооно. Үүний тулд ҮӨ-д тэжээл өгөлгүйгээр гүүрийн оролт (X2)-т 150mV далайцтай гармоник дохио өгнө. Ингээд давтамжийг өөрчлөх замаар оролт гаралтын дохионд ямарч фазын зөрүүгүй болох үеийн нэвтрүүлэх коэффициент болон давтамжийг хэмжиж ав.

VIN VOUT β fo

150mV 10.5.4. ҮӨ дээрх генераторын ажиллагааг D1, D2 тогтворжуулагч элементтэйгээр судлана.

Үүний тулд (X2) болон (X3) цэгүүдийг хооронд нь холбоод, ҮӨ-д тэжээл өгнө. R10 потенциометрийн тусламжтай тогтвортой хэлбэлзэл гаргаж авна. Гарч буй хэлбэлзлийг Х10 болон Х22 цэгүүдэд нэгэн зэрэг хэмжиж осциллограммыг зурж ав. Эндээс дохионы далайц болон давтамжийг тодорхойлон, давтамжийг тооцооны утга болон өмнөх дасгалд хэмжиж олсон утгатай жишиж дүгнэлт хий.

VP fo

45

10.5.5. ҮӨ дээрх генераторыг тогтворжуулагч элементгүйгээр судлана. Үүний тулд (X2) болон (X5) цэгүүдийг хооронд нь холбоод, ҮӨ-д тэжээл өгч R10 потенциометрийн тусламжтай тогтвортой гажиггүй хэлбэлзэл гаргаж авахыг хичээнэ. Гаралтын дохионы осциллограммыг зурж аван өмнөх дасгалтай жишиж дүгнэлт хий.

VP fo

10.5.6. Вин-робинсоны гүүрийн хэлхээнд С4 конденсаторыг нэмж холбон 10.5.4 дасгалын

давтан гарсан үр дүнг тооцооны утгатай жишиж дүгнэлт хий.

VP fo

10.6. Сорих асуулт 10.6.1. Өсгөгч сэргэх нөхцөл гэж юу вэ?

10.6.2. Транзисторт дохионы үүсгүүрт яагаад 3 RC хэлхээ ашигласан бэ? 2 эсвэл 4 RC

ашиглавал юу болох вэ?

46

10.6.3. Транзисторт дохионы үүсгүүрт эмиттерийн давтагчийг яагаад холбосон бэ?

10.6.4. Вин-Робинсоны гүүр яагаад фазын зөрүү үүсгэдэггүй вэ?

10.6.5. Вин-Робинсоны гүүрийг ямар шүүлтүүр гэж нэрлэж болох вэ? Яагаад?


зөвшөөрөл



47


МУЛЬТИВИБРАТОР

11.1. Ажлын зорилго Релексацийн дохионы үүсгүүрүүдтэй танилцах Мультивибраторын давтамжийг тооцоолох Транзисторт мультивибраторыг судлах ҮӨ дээрх мультивибраторыг судлах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын Х бүлгийг уншиж судлах Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 10 гүйцэтгэсэн байх

11.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Мультиметр хэмжих багаж Лабораторийн стендийн тэжээл (±12V, ±5V) Лабораторийн тэжээлийн үүсгүүр (0V-оос +18V) GWINSTEK GPS-1830D Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “RC генератор”


Зураг 11.1. а) Транзисторт мультивибратор б) ҮӨ дээрх мультивибратор судлах стендүүд

Стенд дээрх эсэргүүцэгчүүдийн утгыг мультиметрээр нарийн хэмжиж ав. ҮӨ нь дундаж цэгтэй ±12V тэжээлд холбогдож ажиллах учир тэжээлийн туйлыг анхаарч холбох хэрэгтэй.

217.0 T (T11.1)

21

21ln2RR

RRT (T11.2)

11.5. Туршилт 11.5.1. Транзисторт мультивибраторын τ1=R2C1, τ1=R2C3 болон τ2=R3C2 хугацааны

тогтмолуудыг олж үеүүдийг тооцоол.

τ1=R2C1 τ1=R2C3 τ2=R3C2 T1 T2

+12V

Q22N3904

Q12N3904

R430k

C2

4n7

R3390k

R2390k

C310n

R130k

X1

X12

X11

C14n7

X10

X20

X32

+12V

-12V

X21

X17

X28

X32

R73k9

C5 10n

X24

R618k

C42n2

X22

R530k

3

26

74 1 5

U1

UA741

X23

48

11.5.2. ҮӨ дээрх мультивибраторын τ1=R2C1 болон τ2=R3C2 хугацааны тогтмолуудыг олж үеүүдийг тооцоол.

21

21lnRR

RR τ1=R5C4 τ2=R5C5 T1 T2

11.5.3. Транзисторт мультивибраторын гаралтын дохиог хэмжинэ. Туршилтын хавтан дээрх

С1 болон С3 конденсаторуудыг хэлхээнд ээлжлэн холбож тухай бүрт (X20) гаралтын дохионы осциллограммыг (Х11) цэг дээрх баазын хүчдлийн хамт нэгэн зэрэг хэмжиж зурж авна. Осциллограммаас дохионы үеийг олж тооцооны утгатай жишиж дүгнэлт хий.

11.5.4. Үйлдлийн өсгөгч дээрх мультивибраторын гаралтын дохиог хэмжинэ. Туршилтын

хавтан дээрх С4 болон С5 конденсаторуудыг хэлхээнд ээлжлэн холбож тухай бүрт (X21) гаралтын дохионы осциллограммыг (Х23) цэг дээрх конденсаторын хүчдлийн хамт нэгэн зэрэг хэмжиж зурж авна. Осциллограммаас дохионы үеийг олж тооцооны утгатай жишиж дүгнэлт хий.

49

11.6. Сорих асуулт 11.6.1. Мультивибраторуудыг яагаад релексацын дохионы үүсгүүр гэдэг вэ?

11.6.2. Зөрүүлэн холбосон транзисторт триггерийн ажиллагааг тайлбарла.

11.6.3. Транзисторт мультивибратор транзисторт триггерээс юугаараа ялгаатай вэ?

11.6.4. ҮӨ дээрх мультивибраторын ҮӨ нь ямар дүрмээр ажиллаж байна вэ?

11.6.5. ҮӨ дээрх мультивибратор ямар үед симметр бус дохио гаргах вэ?


зөвшөөрөл



50


ЛОГИК ЭЛЕМЕНТҮҮД

12.1. Ажлын зорилго Дискрет элементүүдээр хийсэн AND, NOT, NAND логик гэйтүүдтэй танилцах Интеграл NAND логик гэйтүүдтэй танилцах Интеграл NAND логик гэйтүүдээр хийсэн OR ба XOR логикийг судлах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын ХI, XIII, XV бүлгийг уншиж судлах Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 1-11 гүйцэтгэсэн байх

12.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Лабораторийн стендийн тэжээл (±12V, ±5V) Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Функционал генератор GWINSTEK SFG-1013 Лабораторийн хэмжилт хийх стенд “Логик элементүүд”, туршилтийн хавтан

“Breadboard”, 7400 интеграл микросхем


Зураг 12.1. а) Дискрет элементийн логик хэлхээ б) Интеграл логик схем 7400 судлах стендүүд

Интеграл логик хэлхээний стендэд туршилтын цагаан хавтан “Breadboard” ашиглана. Энэхүү хавтангийн талаар “Электроникийн үндэс” номын 15.2 сэдвээс унш.

12.5. Туршилт 12.5.1. Дискрет элементүүдээс бүтсэн диодны AND логик хэлхээг судлана. Үүний тулд Х16-д

газар, Х17-д +5V тэжээл өгөөд Х2, Х3 цэгүүдийг боломжит хувилбаруудаар Х1, Х16 цэгүүдэд холбон логик 1, 0 төлөвүүдийг өгч Х5 гаралтыг осциллоскоп юмуу мультиметрээр хэмжин үр дүнг үнэний хүснэгтэд хүчдлийн утгаар болон логик үр дүнгээр бөглөнө. Гарсан үр дүнд дүгнэлт хий.

Х2 Х3 Х5 [V] X5 0 0 0 1 1 0 1 1

+5V

D1

D2

1N914

R12k D3

1N914

R210k

Q12N3904

X5R3

2kX7

R42k

X21

X17X1

X2

X3

X16 X32

P2

P1 1

23U1:A

4

56U1:B

13

1211 U1:D

10

98 U1:C

P5

P4

P3

P6

P13

P7

P11

P12

P9

P10

P14

P8GND

VCC

51

12.5.2. Q1 транзистор дээрх үгүйсгэгчийн ажиллагааг судлана. Үүний тулд Х7 оролтонд функциональ генераторын TTL гаралтаас 1kHz давтамжтай симметр бус тэгш өнцөгт дохио өгнө. Ингэхийн тулд DUTY эргэвчийг өөр лүүгээ татаад эргүүлж ажиглагдахуйц тэгш хэмгүй дохио гарган авна. Осциллоскопын 1 ба 2-р сувгаар Х5 болон Х21 дээрх дохионуудыг зурж аван дүгнэлт хий.

12.5.3. Дискрет элементүүдээс бүтсэн диодны NAND логик хэлхээг судлана. Үүний тулд Х5

болон Х7 цэгүүдийг холбоод Х2, Х3 цэгүүдийг боломжит хувилбаруудаар Х1, Х16 цэгүүдэд холбон логик 1, 0 төлөвүүдийг өгч Х21 гаралтыг осциллоскоп юмуу мультиметрээр хэмжин үр дүнг үнэний хүснэгтэд хүчдлийн утгаар болон логик үр дүнгээр бөглөнө. Гарсан үр дүнд дүгнэлт хий.

Х2 Х3 Х21 [V] X21 0 0 0 1 1 0 1 1

12.5.4. Интеграл NAND логик гэйтүүдийг ашиглан OR гэйт үүсгэнэ. Де-Морганы теорем

ашиглан OR үйлдлийг NAND гэйтээр үүсгэх илэрхийллийг бич. Илэрхийллээс үүссэн логик хэлхээг зур. Хэлхээг 7400 интеграл микросхемийг ашиглан “Breadboard” дээр угсраад оролт гаралтын үнэний хүснэгтийг бөглөнө. Гарсан үр дүнд дүгнэлт хий.

А В С [V] С 0 0 0 1 1 0 1 1

52

12.5.5. Интеграл NAND логик гэйтүүдийг ашиглан XOR гэйт үүсгэнэ. Де-Морганы теорем ашиглан XOR үйлдлийг NAND гэйтээр үүсгэх илэрхийллийг бич. Илэрхийллээс үүссэн логик хэлхээг зур. Хэлхээг 7400 интеграл микросхемийг ашиглан “Breadboard” дээр угсраад оролт гаралтын үнэний хүснэгтийг бөглөнө. Гарсан үр дүнд дүгнэлт хий.

А В С [V] С 0 0 0 1 1 0 1 1

12.5.6. Өмнөх дасгалд угсарсан XOR үйлдлийн нэг оролтонд генераторийн TTL гаралтаас

12.5.2 туршилтанд өгсөн симметр бус тэгш өнцөгт дохиог өгнө. Харин нөгөө оролтонд логик түвшин өгч тухай бүрт гаралтын дохионы хэлбэрийг зурж аваад дүгнэлт хий.


зөвшөөрөл



53


ЗЭРЭГЦЭЭ ЛОГИК ХЭЛХЭЭ ЗОХИОХ

13.1. Ажлын зорилго Үнэний хүснэгтээс логик илэрхийллийг зохиох Зохиосон илэрхийллийг булийн алгебрийн дагуу хялбарчлах Логик илэрхийллийг карно картаар гаргаж өмнөх илэрхийлэлтэй харьцуулах Илэрхийллийн дагуу хэлхээ угсарч шалгах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын ХI, XIII, XV бүлгийг уншиж судлах Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 12 гүйцэтгэсэн байх

13.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Лабораторийн стендийн тэжээл (±12V, ±5V) Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Туршилтийн хавтан “Breadboard”, 7400 интеграл микросхемүүд


Зураг 13.1. 7400 интеграл логик NAND микросхем

13.5. Туршилт 13.5.1. А, В, С гэсэн 3 оронтой 2-тын (Binary) кодыг D, E, F гэсэн 3 оронтой грэй (Gray) код руу

хөрвүүлэгч логик хэлхээний логик илэрхийллүүдийг дараах үнэний хүснэгтээс зохио.

A B C D E F

0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 1

0 1 0 0 1 1

0 1 1 0 1 0

1 0 0 1 1 0

1 0 1 1 1 1

1 1 0 1 0 1

1 1 1 1 0 0

P2

P1 1

23U1:A

4

56U1:B

13

1211 U1:D

10

98 U1:C

P5

P4

P3

P6

P13

P7

P11

P12

P9

P10

P14

P8GND

VCC

54

13.5.2. Өмнөх дасгалд өгсөн үнэний хүснэгтээс карно картийг үүсгэн, улмаар логик илэрхийллүүдийг гарга. Гарсан илэрхийллийг өмнөх дасгалын илэрхийлэлтэй жишиж дүгнэлт хий.

E А·В

F А·В

С

С

13.5.3. Гаргасан илэрхийллээ дан логик NAND гэйтүүд ашиглахаар хөрвүүлж бичин, түүнийхээ

дагуу логик хэлхээг зохио. Хэлхээг “Breadboard” дээр 2 ширхэг 7400 интеграл микросхем ашиглан угсарч, оролтын утгуудыг өгөн гаралтын утгыг хэмжих замаар үнэний хүснэгтийг шалгаж дүгнэлт хий.

13.6. Сорих асуулт 13.6.1. Де Морганы теоремын ач холбогдол юу вэ?


зөвшөөрөл



55


ЛАТЧ БА ФЛИП-ФЛОП

14.1. Ажлын зорилго NAND гэйтээр RS латч үүсгэх RS латчаас D латч үүсгэх D латчаар toggle flip flop үүсгэх Интеграл JK флип-флопын ажиллагааг шалгах


Физик II, цахилгаан соронзон хичээл Электроникийн үндэс номын ХI, XIII, XV бүлгийг уншиж судлах Хэмжих багажуудын заавар Лабораторийн ажил 13 гүйцэтгэсэн байх

14.3. Ажилд хэрэглэгдэх багаж хэрэгслүүд Лабораторийн стендийн тэжээл (±12V, ±5V) Тоон осциллоскоп UNI-T UTD2052CEL Туршилтийн хавтан “Breadboard”, 7400, 7473 интеграл микросхемүүд


Зураг 14.1. а) 7400 Интеграл NAND гэйт, б) 74LS73 интеграл JK флип-флоп в) RS латч, г) Зөвшөөрөлтэй RS латч, д) D латч, е) “Toggle” флип-флоп

P2

P1 1

23U1:A

4

56U1:B

13

1211 U1:D

10

98 U1:C

P5

P4

P3

P6

P13

P7

P11

P12

P9

P10

P14

P8GND

VCC

J14 Q 12

CLK1

K3 Q 13R

2

U2:A74LS73

1

23U1:A

4

56U1:B

13

1211U1:D

10

98U1:C

QS

R

1

23U1:A

4

56U1:B

13

1211U1:D

10

98U1:C

Q

S

R

E

1

23U1:A

4

56U1:B

13

1211U1:D

10

98U1:C

Q

D

E

1

23U1:A

4

56U1:B

13

1211U1:D

10

98U1:C

Q

E

а) б)

в) г)

д)

е)

56

14.5. Туршилт 14.5.1. 7400 интеграл микросхемийг ашиглан Зураг 14.1.в-д харуулсан RS латчийн ажиллагааг

шалгана. Үүний тулд латчийн хэлхээг туршилтийн хавтан “Breadboard” дээр угсран, оролтын дохионы төлвүүдийг өгч гаралтын логик түвшинг осцилоскопоор хэмжин үнэний хүснэгтийг бөглөж дүгнэлт хий. Интеграл схемийн 14-р хөлд лабораторийн стендийн тэжээлээс +5V, 7-р хөлөнд газар холбож ажиллуулна.

R S Q 0 0

0 1 1 0 1 1

14.5.2. 7400 интеграл микросхемийг ашиглан Зураг 14.1.г-д харуулсан зөвшөөрөлтэй RS

латчийн ажиллагааг шалгана. Үүний тулд латчийн хэлхээг туршилтийн хавтан “Breadboard” дээр угсран, оролтын дохионы төлвүүдийг өгч гаралтын логик түвшинг осцилоскопоор хэмжин үнэний хүснэгтийг бөглөж дүгнэлт хий.

Е R S Q 0 * *

1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

14.5.3. 7400 интеграл микросхемийг ашиглан Зураг 14.1.д-д харуулсан D латчийн ажиллагааг

шалгана. Үүний тулд латчийн хэлхээг туршилтийн хавтан “Breadboard” дээр угсран, оролтын дохионы төлвүүдийг өгч гаралтын логик түвшинг осцилоскопоор хэмжин үнэний хүснэгтийг бөглөж дүгнэлт хий.

E D Q 0 0

0 1 1 0 1 1

14.5.4. 7400 интеграл микросхемийг ашиглан Зураг 14.1.е-д харуулсан “Toggle” флип-флопын

ажиллагааг шалгана. Үүний тулд латчийн хэлхээг туршилтийн хавтан “Breadboard” дээр угсран, Е оролтонд 100Hz-1kHz давтамжтай тэгш өнцөгт дохиог генераторын TTL гаралтаас өгнө. Оролт гаралтын дохиог осцилоскопоор хэмжин зурж аваад ажиглаж дүгнэлт хий.

57

14.5.5. 7473 интеграл микросхемийн дотор тус тусдаа ажиллагаатай 2 ширхэг JK флип-флоп

байдаг. Түүний нэг флип-флопын ажиллагааг шалгана. Ингэхийн тулд 7473 микросхемийг туршилтийн хавтан “Breadboard” дээр суулган 4-р хөлд +5V хүчдэл өгч тэжээн, 11-р хөлд GND-г холбоно. (Өмнөх 7400 микросхемээс өөр байгааг анхаар!) Ингээд JK болон CLK оролтын дохионуудыг оролтын дохионы төлвүүдийг өгч гаралтын логик түвшинг осцилоскопоор хэмжин үнэний хүснэгтийг бөглөж дүгнэлт хий.

CLK J K Q 0 0

0 1 1 0 1 1 0 0

14.5.6. 7473 JK флип-флопоор “Toggle” флип-флоп хийж туршина. Үүний тулд JK орлтуудад

логик “1” төлөв өгч, харин CLK оролтонд 14.5.4 дасгалд өгсөн тэгш өнцөгт дохиог өгнө. Ингээд оролт гаралтын дохиог осцилоскопоор хэмжин зурж аваад ажиглаж дүгнэлт хий.

14.6. Сорих асуулт 14.6.1. TTL логик микросхемийн оролтыг юунд ч холбоогүй үед ямар төлөв ажиглагдах вэ?

58

14.6.2. Зураг 14.1.д-д харуулсан D латч нь “Электроникийн үндэс” номын зураг 12.А-аас юугаараа ялгаатай вэ?

14.6.3. 14.5.4 дасгалд үүсгэсэн “Toggle” флип-флоп нь 14.5.6-д ашигласанаас юугаараа

ялгаатай байна вэ?

14.6.4. 7473 JK флип-флопын 2-р хөл “R” оролт ямар үүрэгтэй вэ?


зөвшөөрөл



be lab workbook

Documents