Technische Informatik 2

Technische Informatik 2
[email protected]
Laborversuch 1 (analog)
vom
30.04.2008
Thema:
Diode-Transistor-Logik (DTL)
von
Thomas Boeck, Michael Klassen und Fabian Kokot
Einleitung:
In diesem Versuch wird das Zusammenspiel von Diode und
Transistor praktisch umgesetzt. Es wird vor allem gezeigt, wie bzw.
wann ein Transistor schaltet. Dabei spielen die Dioden mit ihrer
Durchflussrichtung eine wichtige Rolle.
Dieser Versuch soll Elektrotechnik anfassbar und begreifbar
machen.
Die in der Praxis gebräuchlichen integrierten TTL- und CMOS-Gatter
folgen ähnlichen Funktionsprinzipien.
Durchführung:
Als erstes wurde Schaltung, wie auf dem Aufgabenblatt zu sehen ist,
aufgebaut und angeschlossen.
Im ersten Versuch wurde nur die Spannung am Ausgang gemessen
und dabei ist folgende Tabelle heraus gekommen.
Gegeben:
Transistor(npn)
Wiederstände
Dioden
Spannungsquelle
T1 (BC140)
R1 1kΩ und R2 150Ω
D1, D2, D3 (1N4007)
V1 U = 5 V (DC)
dsasasd
X1
X2
Y
H
H
L(0,028V)
H
L
H(5V)
L
H
H(5V)
L
L
H(5V)
Beim zweiten Versuch wurde die Schaltung wie auf folgendem Bild
umgebaut.
Es wurde wieder nur die Ausgangspannung gemessen und ergab
folgende Tabelle.
X1
X2
Y
H
H
L(0,028V)
H
L
L(0,028V)
L
H
L(0,028V)
L
L
H(5V)
Als erstes wird die Schaltung wie auf dem folgendem Bild zu sehen ist umgebaut.
Dann wurde die Spannung UX1 und UY gemessen und ergab folgende Tabelle.
Im Bereich zwischen 1,1V und 2.0V wurden dann noch Detailmessungen durchgeführt
UX1 (in Volt)
UY (in Volt)
0
5,0128V
0,5
5,0231V
1
5,0254V
1,5
1,8V
2
0,085V
2,5
0,056V
3
0,044V
3,5
0,037V
UX1 (in Volt)
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
UY (in Volt)
5,02V
4,783V
4,06V
3,0V
1,85V
0,66V
0,173V
0,121V
0,100V
0,085V
Danach wird das Potentionmeter durch ein Wechselspannungsgenerator ersetzt.
Jetzt wurde UX1 und UY mit einem digitalem Oszilloskop gemessen.
Auswertung
Positive Logik:
X1
X2
H
H
L
L
H
L
H
L
Y
L
H
H
H
Der erste Aufbau arbeitet wie ein
NAND-Gatter, dies ist einer der beiden
einfach zu bauenden logischen Gatter.
Der zweite Aufbau arbeitet wie ein
NOR-Gatter, das zweite Grundgatter.
X1
X2
H
H
L
L
H
L
H
L
Y
L
L
L
H
In Negativer Logik sieht das dann wie folgt aus.
X1
X2
L
L
H
H
L
H
L
H
Y
H
L
L
L
Das NAND wird zum NOR
Und aus dem NOR wird ein NAND.
X1
X2
L
L
H
H
L
H
L
H
Y
H
H
H
L
In negativer Logik vertauschen sich die beiden Schaltung.
Beim dritten Versuch bekam man die Schaltkurve des Transistors
Folgendes Bild zeigt die Schaltkurve über den ganzen Bereich, die
Ausschlag nach oben bei 1 Volt und das Loch bei 2 Volt sind Fehler
die durch die Glättung der Kurve.
Aufgabe 6
Volt -->
Teil1
6,0000
5,0000
4,0000
UY (in Volt)
3,0000
2,0000
1,0000
0,0000
0,5000 1,5000 2,5000 3,5000 4,5000
0,0000 1,0000 2,0000 3,0000 4,0000 5,0000
UX (V) -->
Das Nächste Bild zeigt den Bereich von 1.1V bis 2Volt.
Aufgabe 6
Teil2
Volt -->
6,0000
5,0000
4,0000
3,0000
UY (in Volt)
2,0000
1,0000
0,0000
UX1 -->
1,10001,2000 1,30001,4000 1,50001,6000 1,70001,8000 1,90002,0000
Schalten bei sinkender Eingangsspannungspannung wird etwa bei
1.1V der Schaltvorgang begonnen und bei steigender etwa bei
1.7Volt.
Fazit:
Kommt noch.....