3.Комбинационные цифровые устройства.

При построении сложных устройств широко применяются не только отдельные логические элементы, реализующие элементарные булевы функции, но и их комбинации в виде типовых структур, выполняемых как единое целое в виде интегральных микросхем. На входе таких структур могут подаваться информационные логические сигналы и сигналы управления. Последние могут определять, например, порядок передачи информационных входных сигналов на выход или играть роль сигналов синхронизации. Во многих случаях, особенно при использовании в устройствах выходных цепей с тремя состояниями, в качестве сигналов синхронизации выступают сигналы " Выбор микросхемы" (CS). Наличие активного значения такого сигнала управления (в одних микросхемах это логический нуль, в других — логическая единица) разрешает устройству выполнение заданных функций, отсутствие его переводит схему в " невыбранное" состояние, при котором она обрабатывает информацию, а её выходы отключены от нагрузки. Внутренняя структура КЦУ часто приводится в справочниках. Для разработчика важно знать таблицу истинности, принцип преобразования входных сигналов в выходные.

Билет 26

1.Триггер Шмитта.

Компаратор — электронная схема, принимающая на свои входы два сигнала и выдающая логический «0» или «1», в зависимости от того, какой из сигналов больше.

Триггер Шмитта –это компаратор- электронное устройство, предназначенное для преобразования непрерывно меняющегося сигнала в набор прямоугольных импульсов.

 Применяется  в аналого-цифровых преобразователях, фильтрах, линиях связи. Триггер Шмитта имеет свое отличие от других видов триггеров тем, что он имеет единственный вход и один выход и не имеет свойства памяти. Триггер Шмитта состоит из двух инверторов, имеющих положительно-обратную связь (ПОС), в результате чего состояние выхода триггера может меняться лавинообразно.

 

Вольт-амперная характеристика триггера Шмитта представляет собой прямоугольную петлю гистерезиса.Простейшая структура триггера Шмитта-это два последовательно подключенных инвертора, охваченные резистивной обратной связью. Скорость нарастания выходного сигнала не зависит от скорости нарастания входного сигнала, для данной технической реализации является величиной постоянной.

2.Логарифмирующий усилитель.

Усилителями постоянного тока называют такие устройства, которые могут усиливать медленно изменяющиеся электрические сигналы, то есть они способны усиливать и переменные и постоянные составляющие входного сигнала. 

В логарифмирующих преобразователях для получения требуемой функциональной характеристики используются свойства смещенного в прямом направлении p-n-перехода диода или биполярного транзистора. Такие преобразователи входят в качестве отдельных узлов в различные устройства, выполняющие математические операции. Логарифмирующие преобразователи применяются также для компрессии сигналов, имеющих большой динамический диапазон.

Основная схема логарифмирующего преобразователя

Простейший логарифмирующий преобразователь применяется редко из-за двух серьезных ограничений. Во-первых, как следует из, он очень чувствителен к температуре .Во-вторых, диоды не обеспечивают хорошей точности преобразования, т.е. зависимость между их прямым напряжением и током не совсем логарифмическая. Поэтому удовлетворительная точность в этой схеме может быть получена при изменении входного напряжения в пределах двух декад.

Лучшие характеристики имеют логарифмирующие преобразователи на биполярных транзисторах. При этом возможно два вида включения транзистора – с заземленной базой (рис. 25а) и диодное (рис. 25б).

Рис. 25. Схемы логарифмирования с транзистором

При использовании логарифмических усилителей в различных устройствах следует большое внимание уделять их термостабилизации. Прежде всего следует компенсировать изменение потенциального барьера перехода, который изменяется со скоростью около 0,33 %/°C. Компенсации добиваются включением терморезистора с линейной температурной зависимостью.Однако основная погрешность логарифмирующих преобразователей, возникающая при изменении температуры связана с нестабильностью падения напряжения на нелинейном элементе