2.1.25.1.1.1Для интегрирующего усилителя (рис.8) справедливы соотношения

i₁=Uвх/R, i₂= С *dUвых/dt,

поэтому: Uвых =1/RС * Uвх/dt +U₀ (5)

Из выражения (5) видно, что данная схема производит интегрирование.

Коэффициент передачи дифференцирующего звена имеет вид:

К = Т/(1+ р•Т) (5б)

где Т=RC , p= jω.

Часто необходимо моделировать нелинейные преобразования.

Часто необходимо что бы передаточная характеристика устройства имела вид :

Подобные характеристики могут быть смоделированы схемой приведенной на рис.9.

Тема7(2ч): Управляемые источники ( на cpc)

Лекция 7 (2ч)

Источник напряжения или тока управляемый напряжением ( на CPC)

Тема8(2ч): Импульсные устройства.

Лекция 7 (2ч)

Электронный ключ, Триггер(R-S, D,J-К,Шмидта), мультивибратор, одновибратлор.

Электронный ключ- устройство преобразующее сигнал высокого уровня в сигнал низкого уровня. Э.К. может быть реализован на базе усилителя с биполярным транзистором включенног по схеме с общим эмиттером согласно схемы на рис …. В исходном состоянии транзистор закрыт-напряжение Uкэ = Еп(высокий уровень).При подаче на вход усилителя импульсного положительного сигнала( стпеньки), транзистор входит внасыщение, а напряжение Uкэ ~ 0( низкий уровень).

Э лектронный ключ можно рассматривать также как инвертор, он выполняет логическую операцию НЕ.

Динамические свойства ключа определяются временем включения t и выключения . Для уменьшения времени вкл t резистор в цепи базы шунтируется конденсатором, а для умень­шения времени выкл в цепь базы включается ЭДС -V.

Применение транзистора в качестве ключа вместо других типов клю­чей, например электромеханических, имеет ряд преимуществ: транзи­сторный ключ не содержит подвижных частей, подверженных износу, имеет большое быстродействие и малые размеры. Для управления транзисторным ключом требуется источник энергии малой мощности.

Триггеры

Триггерами называются импульсные устройства с двумя устойчивы­ми состояниями, которым соответствуют различные значения напряже­ний на информационных выходах. Они применяются в счетчиках им­пульсов напряжения, делителях частоты следования импульсов напря­жения и т. д.

По способу управления триггеры делятся на асинхронные и синхрон­ные. В асинхронных триггерах переключение из одного устойчивого состояния в другое осуществляется под действием определенной сово­купности импульсов напряжения на управляющих входах.

В синхронных триггерах такое переключение возможно только при совпадении во времени определенной совокупности импульсов напряжения на управляющих входах и импульса напряжения на входе синхронизации.

Различают несколько типов триггеров: RS-, D-, JK-триггеры и др., названия которых отражают принятые обозначения для их управляю­щих входов. В современной схемотехнике триггеры обычно реализуют­ся на основе логических элементов и выпускаются промышленностью в виде микросхем. Поэтому в дальнейшем ограничимся главным обра­зом рассмотрением функциональных возможностей различных типов триггеров, пользуясь их условными изображениями. Наибольшее прак­тическое применение имеют асинхронные (RS-) и синхронные (D-и JK-) триггеры.

RS-трцггер (Reset—Set, т. е. сброс-установка) реализуется на осно­ве логических элементов ИЛИ-НЕ на два входа (рис. 10.110, а), где обозначены прямой О и инверсный Q информационные выходы. Рабо­ту /?5-триггера иллюстрирует таблица истинности на рис. 10.110, б, где указаны значения сигналов на управляющих входах R и S в некоторый момент времени t и соответствующие им значения на выходе Q в момент времени / + 1 после окончания переходного процесса (рис. 10.110, в).

Состояние триггера сохраняется (Q = Q') при совокупности сигналов на входах /? = 0 и S = 0 и не определено при R = 1 и S = 1. Последнее состояние запрещено.

ЛЯ-триггер с инверсными значениями сигналов на входах R и S реали­зуется на основе логических элементов И—НЕ. Его схема, таблица истин­ности и временная диаграмма приведены на рис. 10.111, а—в. Состояние триггера сохраняется при _значениях сигналов на его входах R = 1 и S = 1 и не определено при R =0 и S =0. Последнее состояние запрещено.

Условные изображения /?5-триггера с прямым и инверсным входами приведены на рис. 10.112, а к б. Кратковременным замыканием ключа K_t или К_г устанавливаются устойчивые состояния триггеров 6 = 1 или Q=0.

D-триггер имеет прямые (рис. 10.113, а) или инверсные (рис. 10.113, б) установочные входы R и 5, один управляющий вход D и вход синхронизации С. Входы R и S называются установочными по­тому, мто служат для предварительной установки D-триггера в состоя­ние Q-\ илиQ =0 аналогично представленному на рис. 10.112.

Сигнал на управляющем входе D = 1 или D = 0 устанавливает триггер в устойчивое состояние с одноименным значением на прямом информа­ционном выходе Q = 1 или 6 = 0 только при одновременном действии импульса положительной полярности на входе синхронизации. Обычно переключение триггера происходит в течение времени действия перед­него фронта импульса синхронизации (рис. 10.113, в).

JK-триггер имеет ряд преимуществ по сравнению с RS- и D-тригге-рами. Его условные изображения с прямыми или инверсными устано­вочными входами R и S приведены на рис. 10.114, а к б, где обозначено: J и К управляющие входы, С-вход синхронизации.

Рассмотрим правила работы JK-триггера, положив, что его исходное состояние установлено.

1. Если J = 1 и .К = 0, то в течение времени действия переднего фрон­та импульса синхронизации положительной полярности триггер уста­новится в состояние 0 = 1 (рис. 10.115,а).

2. Если J =0и/Г = 1,тов течение време­ни действия переднего фронта импульса синхронизации положительной полярноститриггер установится в состояние Q = 0 (рис. 10.115,6).

3. Если / = 1 н К = 1, то независимо от своего исходного состояния Q триггер бу­ дет переключаться в течение времени дей­ствия переднего фронта импульса синхро­ низации положительной полярности. При этом частота изменения напряжения на выходе триггера будет в 2 раза меньше частоты импульсов синхронизации (рис. 10.115, в).

4. Если J = 0 и К = 0, то исходное состояние Q триггера под действи­ем импульса синхронизации не изменится.

На практике часто встречаются двухступенчатые Ж-триггеры, что отражается в их условном обозначении 7Т, с прямыми или инверсными установочными входами R и 5 (рис. 10.116,а и б). Правила их работы отличаются от описанных выше (рис. 10.115) тем, что изменение состоя­ния триггера происходит не в течение времени действия переднего фрон­та импульса синхронизации, а в течение времени действия его заднего фронта.