Схема логічного вентиля “AND” з компаратором

Під час виконання досліду ми складаємо схему логічного вентиля "AND" з компаратора та кількох резисторів і перевіряємо на практиці його таблицю істинності.

Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії:

Illustration

джерела струму(2 шт.)

Illustration

мультиметр

компаратор

Illustration

резистори(на 330 Ом, 1 (2 шт.), 10, 20 і 100 кОм)

Дослід можна провести й з одним блоком живлення, але для більшої наочності варто використати два — взявши додатковий блок з іншого набору.

Illustration

з’єднувальні провідники

Вивчаємо цифрові схеми:

 цифрові (електронні) схеми — схеми, які обробляють цифрові сигнали. Для цифрових сигналів число дискретних станів два і вони представлені двома рівнями напруги: один, 0 В, зазвичай вважають логічним нулем, інший, скажімо — 5 В, логічною одиницею (сучасні логічні схеми використовують і інші значення логічної одиниці — 3.3 В, 1.8 В тощо. Існують також схеми, у яких 5 В відповідає логічному нулю, а 0 В — логічній одиниці. Такі схеми називаються схемами з активним нулем); цифрові електронні схеми — включаючи найскладніші комп'ютери, є величезними збірками невеликої кількості стандартних логічних вентилів; логічний вентиль — базовий елемент цифрової схеми, що виконує елементарну логічну операцію, перетворюючи вхідні логічні сигнали у вихідний логічний сигнал. Одним зі стандартних логічних вентилів є вентиль "AND"; таблиця істинності для логічного вентиля "AND":

    • Input A

    • Input B

    • Output A AND B

    • Input A

    • Input A

    • Input B

    • Input B

    • Output A AND B

    • Output A AND B

    • 0

    • 0

    • 0

    • Input A

    • 0

    • Input B

    • 0

    • Output A AND B

    • 0

    • 0

    • 1

    • 0

    • Input A

    • 0

    • Input B

    • 1

    • Output A AND B

    • 0

    • 1

    • 0

    • 0

    • Input A

    • 1

    • Input B

    • 0

    • Output A AND B

    • 0

    • 1

    • 1

    • 1

    • Input A

    • 1

    • Input B

    • 1

    • Output A AND B

    • 1

Хід досліду:

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання (принцип роботи аналогового компаратора LM111 детально описано у досліді "Схема логічного вентиля “NOT” з компаратором").2. Складаємо коло за схемою:

Illustration

3. Вмикаємо перший блок живлення, який буде виконувати роль живлення нашої схеми, встановлюємо на цьому джерелі постійний струм з вихідною напругою 5 В. Також вмикаємо другий блок живлення, який буде видавати вхідні сигнали. Нарешті вмикаємо мультиметр, який буде візуалізуючи вихідний сигнал нашої схеми.4. Звертаємо увагу, що у випадку коли на другому блоці живлення вихідна напруга становить 0 В (обидва вхідні сигнали дорівнюють 0), мультиметр фіксує дуже незначну напругу близько 20 мВ, отож на виході логічного вентиля також 0.5. Встановлюємо на другому блоці живлення вихідну напругу 5 В. Звертаємо увагу, що тепер, коли обидва вхідні сигнали дорівнюють 1, мультиметр фіксує напругу близько 5 В, тобто на виході логічного вентиля є сигнал, що дорівнює 1.6. Знімемо провідник від першого резистора на 1 кОм з "+" клеми другого джерела живлення та приєднаємо до "-" клеми, подавши логічний нуль. Тепер перший вхідний сигнал дорівнює 0, а другий — 1. Звертаємо увагу, що мультиметр фіксує незначну напругу лише близько 20 мВ, отож на виході логічного вентиля сигнал дорівнює 0.7. Нарешті повторимо попередній крок з іншим резистором на 1 кОм. Переконуємося, що у цьому випадку, коли перший вхідний сигнал дорівнює 1, а другий — 0, на виході логічного вентиля сигнал також дорівнює 0.

Illustration

Висновок:

Під час виконання досліду ми склали схему логічного вентиля "AND" з компаратора та кількох резисторів і перевірили на практиці його таблицю істинності.