Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

3. Контрол Formers и пулс генератори на сигнали




3-1. Забавяне схема на базата на интегриране на веригата.

Заедно с формите и генератори на сигнала на базата на операционни усилватели, обсъдени по-рано широко използвани схеми на базата на логически елементи. Електрически параметри на входните и изходните сигнали на тези схеми определени видове се използват в интегрирани логически елементи и, следователно, тези схеми са широко използвани като генерира синхронизация и синхронизация възли цифрови електроника. Помислете вериги и работни принципи на някои от тези схеми.

Забавяне схема на базата на интегриране RC-верига и логически елементи (инвертор) е показана на Фиг. 3.1.

Фиг. 3.1. Забавяне схема на базата на интегриране на веригата и логически елементи.

Предполагаме, че използва елементи на схема TTL-тип напрежение на входния терминал се извежда от една и съща клетка-тип TTL сериен веригата на диод VD и резистор R човекоядец не е включена в схемата. В първоначалното състояние на входната верига оперира логично нулево напрежение 0. За E-TTL-тип елементи E 0 = 0,2 V, E 1 = 3.5, U = 1,5 V е да се определи напрежението в кондензатор в първоначалното състояние помисли входната верига на логика елемент (виж фигура 3.2.):

Фиг. 3.2. Входът интегриране на схема с TTL порта.

За тази схема можем да напишем

,

където за TTL-тип елементи E = 5 Б; U BE = 0,8 V; R B = 4 ома.

По този начин, ние имаме

,

В момента тон 1 на напрежение U на I е равна на една логика едно ниво E 1. В кондензатор започва да се зарежда през резистор R и Време T 2 кондензатор напрежението U достигне порите, където логиката елемент се задейства LE1, LE2 и оттам (фиг. 3.3).

За стойността на закъснението на предния фронт на входния импулс има

,

След заместване на стабилно ф век са получени (Т) стойности

,

Фиг. 3.3. Времедиаграма на веригата на забавяне на базата на интегриране на веригата.

Както таксата за кондензатор през резистор R, след това , Очевидно е, че образуването на закъснението, различна от нула, състояние U C 0 <U тогава, че

,

Решаване на неравенството, ние получаваме R <1,9 кВт.

Стойности за заместване:

,

От тази формула следва, че с увеличаване на R забавяне се увеличава с увеличаване на тон, а от друга страна, намалява с намаляване на стойността на логаритъм. Най-голямата стойност на израза намерите на R = 930 ома. Изборът на най-близката до получената номинална стойност на R = 910 ома стандартен диапазон. В този случай, ние се



или

,

С края на кондензатор на входа на импулса се заустват чрез резистор R и колектор-емитер напрежение на предходната логика елемент. по този начин

,

Когато R = 910 ома трябва

Б;

,

На практика, забавянето често се изисква да се получи само на предния фронт. В същото време на задния ръб на забавянето е без значение. В този случай, е необходимо, че схемата обратно към първоначалното си състояние, след като в края импулс, който е вход Тя трябва да се намали времето за освобождаване от отговорност на кондензатор С. За този паралелен резистор R е включен последователно свързване на диод VD и ограничаване резистор R човекоядец. Изпускането на кондензатор в този случай се осъществява чрез диод, ограничаващ резистор и колектор-емитер напрежение на предходната логика елемент. Resistor R човекоядец е необходимо, за да се освободи от кондензатор ток не надвишава стойността максимален изходен ток на логиката нула логика елемент, използван в предходния етап, например, 16 mA за 155 серия елемент или член 8 mA за 555 серия. Максималното освобождаване текущата стойност за веригата на фиг. 3.1 равен

,

По този начин, при условие трябва да бъде изпълнено: ,

Като се има предвид, че за силициев диод пад на напрежението B, след това след смяна ние получаваме условието за определяне на

или

,

Така че за елементи 155 серия

Ома.

Най-близката деноминацията на стандартния диапазон е 160 ома.

Използването R човекоядец също може да спести на изхода на нивото на предходната логика логическия-нула при разреждане на кондензатор, който може да бъде важно, ако изходът е свързан обратно към някои елементи. По този начин, ние получаваме

,

В повечето практически случаи, резистор R не се поставя човекоядец. В този случай, на ток разряд може да надвишава допустимата стойност 0 I O, която ще увеличи напрежението на изхода на предходния елемент. Въпреки това, тъй като изхвърлянето на кондензатор се случва много бързо, на ток разряд не предизвиква топлинна повреда на изходния транзистор на предходната логика елемент.

В случай на CMOS тип елементи могат да бъдат взети: , и , По този начин, за да се получи повишаване забавянето на ръба

,

В същото т zad2 определя от същата формула, че ,

Чрез използване на елементи от типа CMOS, трябва да се обърне специално внимание на размера на таксата и изхвърлянето на токовете на кондензатор, които текат през изходните транзистори предходната логика елемент и не трябва да надвишава mA.

3-2. Забавяне верига на базата на диференциране на веригата.

Забавяне верига на базата на диференциране на RC-веригата и порта е показано на фиг. 3.4. Както и в предишната схема, ние вярваме, че отчетния логика елемент тип LE1 TTL.

Фиг. 3.4. Забавяне верига на базата на диференциране на веригата и логически елемент.

Първоначално схемата в момента нивото на входното напрежение на логиката нула. В съответствие с фиг. 3.5 по LE1 вход, т.е. резистор R оперира U напрежение R 0, равна на

,

Фиг. 3.5. А диференциране вход верига порта.

Очевидно трябва да притежава U R 0 <U пори, където

,

т.е. R <2,2 кВт. Почти избран R макс = 1,6 кВт.

Напрежението през кондензатора в първоначалното състояние , В момент Т1, входът е положителен пад на напрежение, равно на 1 - Е 0) (. Фигура 3.6).

Фиг. 3.6. Времедиаграма на веригата на забавяне на базата на диференциране на веригата.

С преминаването към закона цялата разлика е разпределена за резистор R, който е напрежение се увеличава с R в (Е 10) и е равна на

,

Както заплащането на такси от напрежението кондензатор на R клони към първоначалното ниво U R 0 .Poka това напрежение U е голям след това, продукцията ще бъде логиката нула LE1. Забавянето е положителен край

Нека да анализираме израз Получен чрез заместване на изразите за и изпълнява редица трансформации. Очевидно е, че т задник увеличава с R. при ние получаваме

Б;

,

По време т 3, в края на входния импулс, когато входът на цялата схема се прилага логиката-нулево равнище, в съответствие със закона на превключване на входа отива капка отрицателен LE1 напрежение, тъй като кондензатор е свързан в обратна полярност. По този начин е налице бързо разреждане на кондензатор през защитната диод, който стои на входа на логиката елемент.

В случай на CMOS тип елементи, за които , и имаме

,

3-3. И моностабилни мултивибратори.

Заедно с закъснението вериги са широко използвани за еднократна импулсен генератор верига и импулсни поредици. За импулсни генератори единичен изстрел или прилага един изстрел. Единична удар (един изстрел) - устройство с един стабилен и една нестабилна държава, чиято продължителност се определя от вътрешния преходно струя от времето вериги. След престой в нестабилно състояние, ударът се връща в стабилно състояние. За да се превърне един изстрел в нестабилно състояние на входа е на спусъка пулс. По този начин, когато се прилага за вход кратко спусъка импулс, а моновибратор генерира импулс на изхода на определен срок.

Схема моновибратор логически елементи и две RC-схеми, показани на фиг. 3.7.

Фиг. 3.7. Шофиране monoflop.

Съставът на monoflop включва логически елементи LE1, LE2 и RC-верига. Така, LE2 и RC-верига образува незабавно верига на базата на диференциране на веригата, по-горе. входен източник импулс за това е изход елемент LE1 на. Веригата за забавяне генерира входния импулс забави с т задник. При стационарно състояние, тъй като входното напрежение действа LE2 0 U R, U минимална дълго логично едно присъства на изхода на който се прилага едновременно към един от LE1 на входа. Ако другият вход LE1 (U на I) да се прилага и логическа единица, а логиката нула се съхранява при изхода LE1. По този начин веригата е в стабилно състояние (фиг. 3.8). С изпращането на предприятието на U на I входното напрежение е логиката нула, на изходното напрежение се формира LE1 логическа единица, която ще бъде прехвърлена през кондензатора да LE2. На входа LE2 напрежението се увеличава до U R макс, а изходът му ще образува логично нула. Тъй като заряд на кондензатор, напрежението на входа LE2 ще са склонни да ценят U R 0. Когато входното напрежение, равно на дълго изхода стойност U LE2 LE формира логическа единица и верига се връща в стабилно състояние на. Продължителността на изходния импулс се определя от времето на закъснение т задник, определена от забавяне елемент на схема LE2, кондензатори и резистори.

Фиг. 3.8. работа monoflop The времедиаграма.

Беше показано, че R трябва да отговаря на условието R <2.2 ома, на практика, R = 1.6 ома макс. За да се увеличи капацитетът може да бъде увеличен само челно тона, което води до увеличаване на размера на устройството. За да се повиши тон обратно чрез увеличаване на съпротивлението на зарядната верига с помощта на схема с емитер последовател, който е показан на фиг. 3.9.

Фиг. 3.9. Шофиране monoflop с емитерен повторител.

имаме к. входния импеданс на транзистор верига се дефинира като

,

Типичен дизайн стойност за изберете 100. По този начин,

к.

Изберете Т.е. изберете от стандартен набор Тогава равностоен съпротивление се изразява като паралелна верига на съпротивление R и R vh.tr

к.

По този начин, ако не емитерен повторител задник т = 3800 × C, в този случай

,

т.е. т задник увеличава почти 20 пъти.

Ако входовете на двете забавяне вериги на базата на диференциране на RC-верига и късо съединение с логически изход от всеки друг, можете да получите мултивибратор самостоятелно колебания верига, или просто мултивибратор (фиг. 3.10), чиято задача е да се генерира поредица от правоъгълни импулси. В тази схема, можем да разграничим две забавяне вериги: първата - до елементите LE1, R 1 и C 1, а вторият - за елементите LE2, R 2 и C 2. Тази схема принадлежи към класа на релаксация осцилатори.

Фиг. 3.10. Схема мултивибратор две логически елементи и диференциращи вериги.

Отличителна черта на мултивибратор е, че, въпреки че всяка от нейните съставни схеми на забавяне е в равновесно състояние, цялата схема на цялата стабилно състояние не разполага. По този начин, логично един изход на един елемент (LE1) хвърля още един елемент (LE2) към противоположния държавата. Това, от своя страна, се променя в противоположния състоянието на първия елемент (LE1), и т.н., т.е. е налице процес на колебание, не избледнява, поради наличието на захранване и активни елементи LE1 и LE2. За елементи на диаграма TTL тип времето е показана на Фиг. 3.11. Продължителността на периода на импулса и пауза компоненти колебание, определена чрез стойностите на първия и втория вериги забавяне т и т zad1 zad2:

или R 1 = R 2 = 1.6 кВт

,

Фиг. 3.11. Мултивибратор времедиаграма на две логически елементи и диференциращи вериги.

За елементи на периода на CMOS тип трептене може да се намери от формула

,

За изпълнение на авто-вибриращо мултивибратор на базата на CMOS логически елементи широко използвани тип схема, показана на фиг. 3.12.

Фиг. 3.12. Схема мултивибратор елементи въз основа на типа CMOS.

Помислете за принципа на работа на веригата. Да предположим, че в първоначалното състояние, в LE1 вход - логиката нула, изходният LE1 - логическа единица и на изхода LE2 - логическа нула. Припомнете си, че за елементите на CMOS тип се характеризира с: , и , След схема връзка RC-веригата може да се опише както е показано на фиг. 3.13, както добре.

а) б)

Фиг. 3.13. Еквивалентни схеми свързване схема RC-мултивибратор основава на CMOS тип елементи на.

Напрежението на кондензатора тенденция да + Е, и по време на Т1 напрежението в кондензатор, а оттам и на входа достигне LE1 (Фиг. 3.14). В този случай изход логика нула появява LE1, LE2 и изход - логическа единица. Първоначалната схема сега се изражда в схемата, показана на Фиг. 3.13, б. Така първоначално напрежение на кондензатор ще , По този начин напрежението на входа LE1 рязко се увеличава до 1,5 х Е. След това, напрежението върху R клони към нула. В момент t2 напрежението в него и по този начин за въвеждане LE1 до стойност Това ще доведе до изхода на логическата единица LE1. Изходът ще бъде логика нула LE2 съответно, и на веригата отново е под формата, показана на фиг. 3.13, както добре. В този случай кондензатор да бъде свързан в обратна полярност, т.е. , Защитен диод на входа на чип-тип кондензатор CMOS се изтощава бързо до нула. По този начин, първоначалната стойност на кондензатор напрежението се свежда до нула. Освен това, на кондензатор започва да се зарежда до стойност от E с постоянна време , Очевидна колебателен процес, за който можем да напишем

,

,

,

Фиг. 3.14. Мултивибратор времедиаграма на логически елементи на базата на типа CMOS.

Те мултивибратор схема на базата на логическите схеми и RC-вериги се характеризират с ниска честота на стабилност на генерираните импулси. Това се дължи както на големия разсейване на технологичните параметри на резистори, кондензатори, логика порти и операционни верига условия. В допълнение, значително засегнати от процеса на стареене и компоненти. Точност на генерираната честота в тези схеми е обикновено по-малко от 10%, поради относителна грешка в елементите на веригата. В повечето случаи, висока точност настройка честота и неговата стабилност по време на работа. Най-простото решение на този проблем е използването на кварцови кристални резонатори, промяна на параметри, които могат да бъдат няколко хилядни от процента.

Вариант на мултивибратор верига с кристална осцилатори е показано на фиг. 3.15. Тя се основава на вече смята мултивибратор RC-базирани елементи схеми и логика тип CMOS. Честотата на генерираните импулси се определя от честотата на кварцов резонатор G. променлив кондензатор C ви позволява да настроите честотата в рамките на непълнолетния. Resistor R има почти никакъв ефект върху честотата на пулса, но деноминацията трябва да бъде избран от състоянието на надеждна старта multvibratora. В допълнение, за по-добра форма на квадрат-вълната на изхода, схемата добавен допълнителен буфер порта LE3.

Фиг. 3.15. Схема мултивибратор кристално контролирано честота.

3-4. Импулсни генератори интегрирани таймери.

На практика често интегрални таймери се използват за генериране на импулсни сигнали. Таймерът генерира единичен импулс или поредица от импулси с регулируема продължителност, работен цикъл и честота. Таймери са разделени в две основни групи: с един цикъл и Multicycle. таймери единичен цикъл са предназначени за генериране на импулсни сигнали в диапазон от времето микросекунди до няколко часа.

Структурата на таймера за единичен цикъл съдържа обикновено външен (рядко вътрешна) на времето RC-верига, вътрешен праг устройство като аналогов компаратор, и цифрова схема, положение на заключване на сравнителен и подава напрежение ниски и високи нива. Multicycle таймери се състоят обикновено от таймер за един цикъл, майстор референтната часовник, и брояч извършване честотно разделяне на таймера за единичен цикъл за определен срок или произволно определена от числа. Ето защо, Multicycle таймери се характеризират с ниска честота и времето sverhprodolzhitelnymi генерирани импулсни сигнали. Multicycle таймери избрани на случаен принцип съотношение честотно разделяне нарича програмируем и фиксиран фактор разделение - специализирана.

Като пример, помислете за един единствен цикъл таймер интегриран таймер KR1006VI1 широко използван при проектирането на електронни устройства в местната промишленост, както и в чужбина (чуждестранни аналог - Series 555). Таймерът е проектиран в пластмасов корпус DIP-8 (или 201.8-1 в съответствие с ГОСТ 17467-72) с осем пина. Таймерът има напрежение от 5 до 15 V, товарния ток от 100 mA и продължителността на импулсите, генерирани от няколко микросекунди до десетки минути.

Структурата на таймера е показано на фиг. 3.16. Структурата на таймера включва два сравнителни - DA 1 - горно ниво, DA 2 - по-ниско ниво. Разделителни резистори R1, R2 и R3 има същото наименование, определени прагове сравнителен 1 и DA сравнителен DA 2. изходи сравнителни са свързани към цифрова схема DD 1 блокировка за сравнение, който изпълнява ролята на един асинхронен -trigger RS (тригери ще бъдат обсъдени в темата 5). Спусъкът е снабдена с вход за нулиране да настроите своята продукция на логиката нула и привеждане на нулиране на таймера. За да се увеличи капацитета на натоварване на импулси чип от изхода на тригер усилена мощност усилвател прокурор на 3. Продукцията на спусъка сигнал се подава към транзистор ключа за VT 1, предоставяща режим кондензатор освобождаване от отговорност във RC-време на създаване на схема след операцията на един от сравняваните и настройка на изхода на спусъка напрежение логика един.

Фиг. 3.16. Структура KR1006VI1 неразделна таймер.

Помислете за някои типични верига превключване KR1006VI1 таймер. Фиг. 3.17 показва моновибратор верига. Този таймер се стартира, когато логически нула на входа 2, с изходен импулс се отстранява от изхода 3 и продължителността на импулса се определя като

,

Фиг. 3.17. Обръщайки KR1006VI1 режим monoflop.

Фиг. 3.18 показва схема на авто-колебания мултивибратор. Продължителността на импулса и пулса пауза генерира последователност се определя от стойностите на R 1 и R 2

,

,

В същото време за стабилна работа на веригата е необходимо да R 1 + R 2 не превишава 10 MW вдлъбнатината, при U = 15 V и 3 MW вдлъбнатината, при U = 5 V. минималната стойност на R 1 + R 2 е 2 ома.

Фиг. 3.18. Обръщайки KR1006VI1 режим самостоятелно колебания мултивибратор.

Контролни въпроси.

1. Обяснете целта на серия веригата на човекоядец VD резистор R и диода в забавянето на схема на базата на интегриране на RC-верига и логически елементи.

2. Дайте формула за изчисляване на задника 2 т забавяне веригата на базата на интегриране на RC-верига и логически елементи, като например CMOS.

3. обяснява наличието на ток през резистор R при липса на въздействие върху веригата на входния забавяне чрез диференциация на RC-вериги и TTL логически тип?

4. Каква е функцията на емитерен повторител верига в моновибратор?

5. Опишете принципа на самостоятелно вибриращо вериги multvibratorov на.

6. Какво представлява най-ниска стабилност на характеристиките на честотата на мултивибратори базирани RC-вериги?

7. Какъв е принципът на таймерите за mnogotatktnyh?

Глава 8. Синтез на комбинационни цифрови устройства за различни цели.





; Дата: 09.05.2015; ; Прегледи: 320; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.24
Page генерирана за: 0.064 сек.