Одновибраторы.
Одновибратор предназначен для получения одиночного нормального по высоте и длительности импульса, при воздействии на него запускающего импульса. Поскольку схема ждёт такой импульс его также называют ждущим. При каждом запуске вырабатывается только один импульс. Ждущий мультивибратор относят к классу моностабильных импульсных генераторов и имеют одно длительно устойчивое состояние и одно квазе устойчивое состояние.
Принцип работы.
Существует несколько разновидностей схем одновибраторов. Наиболее часто встречающаяся ждущий с каллекторно базовыми связями.
При подаче на схему Uпит устойчивое состояние. VТ2 открыт VТ1 закрыт. Через Rб2 на базу VТ2 подаётся “-” от источника питания он находится в насыщении. Uк=0. Для генерации импульса схему нужно вывести из устойчивого состояния. На базу VТ1 поступает запускающее U через Ср. запускающий импульс отпирает VТ1. Ток через VТ1 возрастает, а Uк убывает. Скачёк U через С1 подаётся на VТ2 и выводит его из насыщения. –U на VТ2 возрастает. U с делителя R, Rб1 поступающего на вход VТ1 становится отрицательным, VТ1 открывается, Uк=0 одновибратор переходит во второе квазеустойчивое состояние. Длительность этого состояния определяется разрядом С1. С1 был заряжен от U источника питания. При открытом VТ1 происходит перезаряд С1 по цепи –Епит Rб2 к VТ1. Когда U С1 превысит 0 уровень VТ2 отпирается и формируется длительность выходного импульса. Конденсатор С в длительно устойчивом состоянии был заряжен до малого U. Постоянность цепи заряда С определяет длительность фронта U на каллекторе VТ2 и длительность спада на VТ1.
Одновибраторы на логических элементах.
Схема построена на двух и-не элементах. Оба входа соединены вместе. Выход первого соединён со входом второго элемента.
U на входе Э2 меньше порога включения, на выходе логическая единица. На выходе Э1 0. При подаче на вход Э1 логического 0 на выходе получается единица эта единица поступает на вход Э1, на его выходе получается 0. Длительность импульса зависит от времени заряда С1.
Интегральные одновибраторы
Интегральный одновибратор повторяет схему на дискретных элементах. Конденсаторы С1 и С2 времязадающие, с их помощью можно регулировать длительность импульсов. В исходном состоянии VТ2 заперт т.к. его база через R5 связана с землёй, VТ1 открыт его база соединена черз R3, R9 с Ен при этом С2 заряжен до U близкого к Ен, а U на С1 равно сумме U открытия VT1 и VD2. Отрицательный запирающий импульс дифференциально С В, R4 положительный импульс отсекается VD3 и VD4 отрицательное напряжение на VТ1 и замирает при этом отпирает VТ2 происходит лавинообразный процесс VT1 заперт VT2 дифференциируется. С2 разряжается и держит VT1 запертым. С1 заряжается через R5, R6, R7 и держит в VT2 в насыщении. В исходное состояние схема возвращается когда С1 и С2 разряжается до порога.
Логические элементы
Логические элементы служат для выполнения простейших логических операций на цыфровые операции.
Основные принципиальные схемы реализующие важнейшие логические операции:
Логический элемент НЕ
Логический элемент ИЛИ Логический элемент И
Y= X1 + X2 Y = X1X2
Логический элемент ИЛИ-НЕ Логический элемент И-НЕ
Y= X1 + X2 Y = X1X2
Схема И-НЕ
Сигнал на выходе отсутствует (логический 0), только тогда когда на все выходы одновременно поступают сигналы 1
Схема ИЛИ-НЕ
Работает как логический элемент не только с несколькими входами, При низком потенциале на входе логическая 1.
Триггеры называют спусковое устройство на двух выходах которого в результате воздействия уравновешивающих сигналов возникают скачки напряжения Uвых1 и Uвых2. От одного стационарного уровня до другого. Триггер имеет два стационарных уровня выходного напряжения 0 и 1. Которые соответствуют двум состояниям равновесия триггера.
Схема на основе транзисторных инвертирующих усилителях.
U
+
U
U
Rб
_
Данная схема работает как обычный транзисторный ключ, при отсутствии сигнала на входе транзистор заперт. На базу подается отрицательное смещение.
При подаче на схему положительного импульса (логическая 1) транзистор открывается и на выходе появляется отрицательный импульс (логический 0).
Схема И в интегральном исполнении выполняется на диодах
U
R2 +
R1
При низком потенциале на все входы логический 0 все диоды открыты через R1 и R2 от источника питания U+Uип. R1 и R2 больше сопротивления диодов, его напряжение на выходе близко к 0. При поступлении на один из входов 1 соответствующий закрыт однако остальные диоды открыты, то на выходе будет 0. Если на все входы подать 1, то все диоды закрыты, ток через R1 и R2=0, ток на выходе меняется скачком и значение напряжения остается равным 1.
Схема ИЛИ часто реализуется на транзисторах такой принцип используется в микросхемах. При подаче на любой из входов, то соответствующий диод открывается и на выходе будет 1.
Rн
Uип
в
х
R
R выход
Rб Rб Rб
Eб