Jelformáló áramkörök vizsgálata Billenő áramkörök vizsgálata (Időkeret: 5óra) Név:

Átírás

1 Jelformáló áramkörök vizsgálata Billenő áramkörök vizsgálata (Időkeret: 5óra) Név: Előzetes kérdések: Írja az áramköri jelhez a dióda és a tranzisztor lábainak elnevezését! Kell ügyelni a nf kapacitású műanyag szigetelésű és a µf kapacitású elektrolit kondenzátor bekötésénél a polaritásra? műanyag elektrolit 1 Az experimenter box megismerése 1.1 Az experimenter box egy próbapanel, amely segítségével az alkatrészek összeforrasztása nélkül tudunk áramköröket összeállítani annak érdekében, hogy a megfelelő alkatrészeket ill. kapcsolást kísérletezhessük ki. Figyelje meg, (próbaképpen mérje is ki néhány helyen), hogy mely pontok vannak a dobozon belül összekötve! 1.2 Ismerkedés az alkatrészekkel Azonosítsa az ellenállásokat a színkódjuk ill. a ráírt értékük alapján! Azonosítsa a kondenzátorokat, figyelje meg a polaritásukat! Azonosítsa a LED és a tranzisztor lábait! B C Szín 1. csík 2. csík 3. csík Fekete 0 x 1 Barna 1 1 x 10 örös 2 2 x 100 Narancs 3 3 x 1k Sárga 4 4 x 10k Zöld 5 5 x 100k Kék 6 6 x 1M Ibolya 7 7 x 10M Szürke 8 8 x 100M Fehér 9 9 x 1G E 1

2 2 Impulzusformáló áramkörök vizsgálata 2.1. Állítsa össze az alábbi integráló kapcsolást, a generátoron 50 Hz-et állítson be, a TTL kimenetét használja! G1 C1 10,0u P Az oszcilloszkóp 1. csatornáján a generátor jelét, a 2. csatornán a kondenzátor jelét figyelje! A sugarak függőleges eltolásával egymás alatt jelenítse meg két csatorna jelét és rajzolja le a baloldali ábrába! 2.3. Cserélje meg R és C szerepét, hogy differenciáló áramkört kapjon! G1 C1 10,0u P Rajzolja le a jelalakokat a fenti jobboldali ábrába! 3 Astabil multivibrátor 2.1 Állítsa össze az alábbi kapcsolást (példát is lát egy lehetséges elrendezésre)! C1 100,0u C2 100,0u 2

3 Tapasztalat, villogási frekvencia kb.: 2.2 Cserélje az egyik 100 µf-os kondenzátort 10 µf-osra és figyelje meg a! Tapasztalat, villogási frekvencia kb.: 2.3 Cserélje vissza a kondenzátort! Cserélje az egyik 10 kω-os ellenállást az 50 kω-os potenciométerre (az egyik szélső lába szabadon marad) és változtassa a potenciométer ellenállását! Tapasztalat: 3 Monostabil multivibrátor 3.1 Alakítsa át a kapcsolást az alábbira! C1 100,0u R5 8,2k 3.2 Érintse a tápegység 5 -os kimenetét a vezérlőbemenethez! Tapasztalat: 4 Bistabil multivibrátor 4.1 Alakítsa át a kapcsolást az alábbira! R5 8,2k R6 8,2k 3

4 4.2 Érintse a tápegység 5 -os kimenetét az egyik, majd a másik vezérlőbemenethez! Tapasztalat 5 Schmitt trigger 5.1 A Schmitt trigger bemenetére lassan változó jelet adva egy adott feszültség elérésekor a kimeneti jelet ugrásszerűen kapcsolja a másik állapotba. Ez az integrált áramkör 6 db Schmitt trigger áramkört tartalmaz. Azonosítsa az integrált áramkör kivezetéseit! 5.2 Állítson be a jelgenerátoron 2 amplitúdójú 100 Hz-es háromszög jelet, 2,5 egyenfeszültségű eltolással! (Így változó nagyságú egyenfeszültséget kap.) 5.3 Helyezze el az áramkört az experimenterben 5.4 Adjon a jelet az IC valamelyik bemenetére és figyelje a hozzá tartozó kimenetet. A sugarak függőleges eltolásával egymás alatt jelenítse meg két csatorna jelét és rajzolja le! 5.5 Adjon a lehető legkisebb frekvenciájú bemenő jelet az áramkörre, állítsa az oszcilloszkóp sugarat a leglassabbra. Tapasztalat: 4

5 6 Multivibrátor 555-ös időzítő áramkörrel Az 555-ös időzítő (timer) egy gyakran használt integrált áramkör, amellyel astabil, bistabil és monostabil multivibrátort is tudunk készíteni. Tápfeszültség igénye 5 15, terhelhetősége 200 ma. Az impulzus magas- és alacsony szintjének idejét (és így a periódusidőt, tehát a frekvenciát is) külső beállító elemekkel tudjuk meghatározni. Az R ellenállások megharmadolják a tápfeszültséget, így az 1- es komparátor (összehasonlító áramkör) akkor ad ki tápfeszültséget (logikai 1-es szint!), ha a 6-os lábra kapcsolt feszültség nagyobb, mint 2/3 U t, a 2-es komparátor pedig akkor ad ki logikai 1-et, ha a 2-es lábra kapcsolt feszültség kisebb, mint 1/3 U t. Az RS tároló egy logikai elem, az S (Set) lábra kapott 1 szint hatására a kimenetre 1-es szintet kapcsol /tápfeszültség /, míg az R (Reset) lábra kapcsolt 1 szint hatására a kimenetre 0 szintet kapcsol (GND). A tároló működését a külső RESET re (4.láb) kötött tápfeszültséggel engedélyezhetjük. A tároló kimeneti szintjével ellentétesen vezérlünk egy tranzisztort, mely a 7-es lábat kapcsolja GND-re a kimenet 0 szintje esetén. 6.1 Állítsa össze az astabil multivibrátort a 134-es panelen! R a helyére R 2 -t, R b helyére R 3 -t C helyére -t kössön! Csatlakoztassa az oszcilloszkópot a kimenetre és úgy állítsa be, hogy egy vagy két periódust lásson! Csatlakoztassa a frekvenciamérőt az áramkör kimenetére! 6.2 R b a kimenő jel alacsony szintjének idejét határozza meg: T = 0, 695 R C A magas szint ideje: T l h b = 0,695 ( R R ) C a b 1 1,44 Ezek alapján a periódusidő T = Th Tl = 0,695 ( Ra 2Rb ) C, a frekvencia f = = T ( Ra 2Rb ) C Mérje meg és számítsa is ki a magas és az alacsony szint idejét, a periódusidőt és a frekvenciát! R a R b C R 2 4,7 kω R 2 R 3 33 kω R 3 33 kω 2,2 kω 2,2 kω C 1 4,7 µf C 1 Mért Számított T h T l T f T h T l T f 4,7 kω 2,2 kω 4,7 µf R 2 R 3 C 1 4,7 kω 33 kω 4,7 µf 6.3 Földelje le a Reset bemenetet és figyelje meg a jelalakra gyakorolt hatását! 5