- •Лекція № 18. Застосування базових логічних елементів в імпульсних пристроях.
- •1. Формувачі імпульсів на логічних елементах.
- •2. Генератори імпульсів на логічних елементах.
- •Основи схемотехніки формувачів і генераторів прямокутних імпульсів.
- •Нерегенеративні формувачі і генератори. Принцип побудови нерегенеративних формувачів.
- •Принцип побудови нерегенеративних генераторів прямокутних імпульсів – рециркуляторів.
- •Регенеративні формувачі і генератори.
- •Одновібратори на логічних елементах.
- •Регенеративні генератори на логічних елементах.
Нерегенеративні формувачі і генератори. Принцип побудови нерегенеративних формувачів.
Принцип
побудови
нерегенеративних
формувачів,
що нормують імпульси як по амплітуді,
так і по тривалості, заснований на
кон'юнкції
(логічної операції «І»)
або
диз'юнкції
(логічної операції «АБО»)
вхідного і затриманого сигналів.
Затриманий сигнал звичайно утвориться
в результаті проходження вхідного
сигналу через елемент затримки (ЕЗ).
При диз'юнкції тривалість вихідного
імпульсу збільшується на величину
зсуву цих сигналів (рис. 15.7):
.
При кон'юнкції тривалість вихідного
імпульсу визначається
часом збігу вхідного і затриманого
сигналів і тому він коротше вхідного.
На
рис. 15.8 зображені дві схеми формувача,
що укорочує. У першої
затриманий сигнал прямої, а в другий
− інвертований.
Відповідно до цього в першій схемі
тривалість вихідного імпульсу
за рахунок відсічення передньої частини
вхідного імпульсу на величину
,
у другій схемі, навпаки, відбувається
відсічення кінцевої частини, і
.
Принцип побудови нерегенеративних генераторів прямокутних імпульсів – рециркуляторів.
Нерегенеративні генератори прямокутних імпульсів − це рециркулятори. Вони являють собою підсилювальний пристрій, охоплений колом затриманого негативного зворотного зв'язку. На рис. 15.9 у ролі підсилювального пристрою виступає інвертор. Генерація імпульсів відбувається так. Поданий на вхід інвертора логічний рівень напруги інвертується і повертається на вхід із затримкою . У результаті відбувається повторне переключення інвертора, і процес повторюється.
Як елементи затримки у формувачах і генераторах можуть використовуватися лінії затримки з розподіленими або зосередженими параметрами, набір послідовно з'єднаних логічних елементів, що інтегрують кола і т.п. В інтегральній схемотехніці найбільше поширення одержали елементи затримки, подібні зображеному на рис. 15.10. Завдяки інтегруючому RC-колу відбувається перетворення вхідного імпульсу в повільно наростаючу і спадаючу напругу, що потім нормується граничним пристроєм (компаратором, логічним елементом і т.п.) на заданому рівні. Змінюючи постійну часу RC-кола або граничний рівень, можна змінювати затримку вихідного імпульсу.
Інший приклад елемента затримки, що відрізняється високою стабільністю затримки, представлений у складі формувача, що укорочує, на рис. 15.11,а. Виконано він на логічному елементі ТТЛ ЛЕ1, діоді і конденсаторі, включеному між виходом і входом елемента.
На закінчення відзначимо, що незважаючи на схемну простоту, нерегенеративні формувачі і генератори використовуються рідше, ніж регенеративні. Основна причина полягає в тому, що при малій крутості фронту вхідного сигналу, коли час перебування підсилювального пристрою в активному режимі перевищує час затримки його переключення, тривалість фронту вихідного імпульсу починає помітно залежати від крутості вхідного сигналу. Крім того, знаходячись в активному режимі, підсилювач може збуджуватися. Тому на практиці нерегенеративні імпульсні пристрої застосовуються, коли крутість фронтів вхідних сигналів досить великий або коли затриманий сигнал створюється не спеціально, а виникає внаслідок, наприклад, апаратурних затримок.
