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| dtlab_t2 [2024/03/07 20:37] – [74HC00 Verzögerungszeiten] beckmanf | dtlab_t2 [2025/03/27 14:27] (current) – [Versuchsbericht] remove link to moodle beckmanf | ||
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| - Wie hängt die Verzögerungszeit von der Betriebsspannung und der Temperatur ab? | - Wie hängt die Verzögerungszeit von der Betriebsspannung und der Temperatur ab? | ||
| - Welche Verzögerungszeit erwarten Sie für eine Kettenschaltung von vier NAND Gattern, die als Inverter betrieben werden? | - Welche Verzögerungszeit erwarten Sie für eine Kettenschaltung von vier NAND Gattern, die als Inverter betrieben werden? | ||
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| + | Beantworten Sie die Fragen auf dem {{ :: | ||
| ===== Labor ===== | ===== Labor ===== | ||
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| === Einführung Oszilloskop === | === Einführung Oszilloskop === | ||
| - | Mit dem Oszilloskop können Sie den zeitlichen Verlauf von Signalen darstellen. Das | + | Mit dem Oszilloskop können Sie den zeitlichen Verlauf von Signalen darstellen. Das{{ ::mso-x-4034-benutzerhandbuch.pdf |Benutzerhandbuch für das Agilent (Keysight) MSO-X-4034A}} [ [[https:// |
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| Starten Sie das Oszilloskop und schließen Sie eine Analogprobe an. Am Scope wird ein Testsignal " | Starten Sie das Oszilloskop und schließen Sie eine Analogprobe an. Am Scope wird ein Testsignal " | ||
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| * Messen Sie die Frequenz des Rechtecksignals mit dem Scope. | * Messen Sie die Frequenz des Rechtecksignals mit dem Scope. | ||
| * Messen Sie die Risetime und die Falltime des Rechtecksignals. An welchen Punkten im Signalverlauf messen Sie? | * Messen Sie die Risetime und die Falltime des Rechtecksignals. An welchen Punkten im Signalverlauf messen Sie? | ||
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| + | Für die Dokumentation der Messungen können Sie Bilder vom Webserver des Oszilloskops herunterladen. Die IP Adresse des Webservers finden sie unter Tools-> | ||
| === Einführung Funktionsgenerator === | === Einführung Funktionsgenerator === | ||
| Mit dem Funktionsgenerator HMF2550 [integrierten Funktionsgenerator im RTM3000 Scope] können periodische Signale wie Rechteck- oder Sinussignale erzeugt werden. Im | Mit dem Funktionsgenerator HMF2550 [integrierten Funktionsgenerator im RTM3000 Scope] können periodische Signale wie Rechteck- oder Sinussignale erzeugt werden. Im | ||
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| Starten Sie den Funktionsgenerator HMF2550 [im RTM3000 integrierten Generator über das R&S Menu] und erzeugen Sie ein Rechtecksignal mit einer Frequenz von 10 MHz. Die niedrigste Spannung soll 0V und die höchste Spannung sollen 5V sein. Stellen Sie den zeitlichen Verlauf des Signals auf dem Oszilloskop über Kanal 1 dar. | Starten Sie den Funktionsgenerator HMF2550 [im RTM3000 integrierten Generator über das R&S Menu] und erzeugen Sie ein Rechtecksignal mit einer Frequenz von 10 MHz. Die niedrigste Spannung soll 0V und die höchste Spannung sollen 5V sein. Stellen Sie den zeitlichen Verlauf des Signals auf dem Oszilloskop über Kanal 1 dar. | ||
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| * Verdrahten Sie den 74HC00 Baustein als Kettenschaltung von vier Invertern wie in [[dtlab_t1|T1]] | * Verdrahten Sie den 74HC00 Baustein als Kettenschaltung von vier Invertern wie in [[dtlab_t1|T1]] | ||
| * Stellen Sie eine Betriebsspannung von 5 Volt ein | * Stellen Sie eine Betriebsspannung von 5 Volt ein | ||
| - | * Erzeugen Sie mit dem Funktionsgenerator ein Rechtecksignal mit einer Frequenz von 10 MHz und geeigneten Low- und Highpegeln. | + | |
| + | * Prüfen Sie statisch mit dem Multimeter die Funktion der Inverterkette | ||
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| * Stellen Sie das Signal des Funktionsgenerators auf dem Oszilloskop auf Kanal 1 dar | * Stellen Sie das Signal des Funktionsgenerators auf dem Oszilloskop auf Kanal 1 dar | ||
| * Schliessen Sie den Funktionsgenerator an den Eingang ihrer Inverterkette an. | * Schliessen Sie den Funktionsgenerator an den Eingang ihrer Inverterkette an. | ||
| - | | + | * Messen Sie tplh (Propagation Delay low high transition) |
| - | | + | * Wiederholen Sie die Messung tplh für eine Betriebsspannung von 2V. Vergessen Sie nicht den Highpegel des Funktionsgenerators anzupassen. |
| - | * Messen Sie tphl (Propagation Delay high low transition) | + | * Stellen Sie die Betriebsspannung zurück auf 5V und passen Sie den Highpegel des Funktionsgenerators an |
| - | * Messen Sie tr (Risetime) | + | * Messen Sie tphl (Propagation Delay high low transition) |
| - | * Messen Sie tf (Falltime) | + | * Messen Sie tr (Risetime) |
| + | * Messen Sie tf (Falltime) | ||
| * Vergleichen Ihre Messergebnisse mit den Datenblattwerten | * Vergleichen Ihre Messergebnisse mit den Datenblattwerten | ||
| ==== Einfluss der Betriebsspannung ==== | ==== Einfluss der Betriebsspannung ==== | ||
| - | * Führen Sie die Messung der Verzögerungszeit | + | * Führen Sie die restlichen Messungen tphl, tr, tf mit einer Betriebsspannung von 2V durch. Passen Sie die Pegel des Funktionsgenerators an. |
| * Vergleichen Sie Ihre Messergebnisse mit den Werten im Datenblatt | * Vergleichen Sie Ihre Messergebnisse mit den Werten im Datenblatt | ||
| + | ===== Versuchsbericht ===== | ||
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| + | Dokumentieren Sie Ihre Ergebnisse in einem Untersuchungsbericht und laden Sie den Bericht als gemeinsamen Bericht mit den Untersuchungen zur Leistungsaufnahme in Moodle als pdf hoch. | ||
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| + | ==== Inhalt des Berichts ==== | ||
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| + | Der Bericht soll für andere nachvollziehbar die Messungen dokumentieren. Für die Verzögerungszeiten müssen Sie dazu vom Oszilloskop ein Bildschirmfoto runterladen und in den Bericht als Abbildung integrieren. Der Bericht soll nur einen Teil der Messungen enthalten. Beschreiben Sie die Ergebnisse der folgenden zwei Messungen | ||
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| + | * tphl der Inverterkette bei 5 Volt Betriebsspannung | ||
| + | * tphl der Inverterkette bei 2 Volt Betriebsspannung | ||
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| + | Neben den beiden Messungen müssen Sie den Messaufbau mit Skizzen und Fotos dokumentieren. Es soll später ersichtlich sein | ||
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| + | * Wie haben Sie die Inverter verschaltet? | ||
| + | * Wo ist der Funktionsgenerator angeschlossen? | ||
| + | * Was ist auf dem Funktionsgenerator eingestellt? | ||
| + | * Welche Betriebsspannung ist eingestellt? | ||
| + | * Wo ist die Betriebsspannung angeschlossen? | ||
| + | * Welche Probe vom Oszilloskop ist wo angeschlossen? | ||
| + | * Welcher Messpunkt gehört zu welcher Probe und welchem Kanal auf dem Oszilloskop? | ||
| + | * Welche Laborgeräte haben Sie verwendet? | ||
| + | * Was ist die genaue Bezeichnung des 74HC00 Bausteins, den Sie vermessen? | ||
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| + | Vergleichen Sie im Bericht die gemessenen Werte mit den Werten aus dem Datenblatt. | ||
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| + | ==== Form des Berichts ==== | ||
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| + | Der Bericht muss folgende formale Elemente enthalten | ||
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| + | * Autor oder Autoren | ||
| + | * Datum | ||
| + | * Titel | ||
| + | * Zusammenfassung | ||
| + | * Abbildungen und Tabellen sind numeriert | ||
| + | * Abbildungen haben eine Unterschrift | ||
| + | * Tabellen haben eine Überschrift | ||
| + | * Alle Tabellen und Abbildungen werden im Text referenziert und es wird beschrieben was dort zu sehen ist | ||
| + | Einen [[https:// | ||