книги из ГПНТБ / Ицхоки Я.С. Импульсные и цифровые устройства [учебник]

2. Операция неравнозначности двух логических пере­ менных X и у реализует логическую функцию

смысл которой поясняется в табл. 6. Как видно, выходной

при X = 0 и у=\, либо при X = 1 и у —0. В противных случаях выходной сигнал должен соответствовать г = 0.

Рис. 20.

Из формулы (22) вытекает, что для реализации опера­ ции неравнозначности следует применить устройство, функ­ циональная схема которого изображена на рис.- 20. Такое устройство состоит из двух схем ЗАПРЕТ (т. е. схем НЕ—И)

иодной схемы ИЛИ.

§21.5. МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ ДИОДНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ

Структура этой функции указывает на то, что логическое преобразование можно произвести в два этапа (в две ступе­ ни): на 1-м этапе посредством схем ИЛИ объединяется ин­ формация о переменных хи и хгі, а на 2-м этапе посредством схемы И выполняется операция логического умножения переменных, получаемых на выходах схем ИЛИ. В соответ-

520

ствии с этим структурная схема устройства, реализующего операцию (23), имеет показанный на рис. 21 вид.

2. Аналогично логическая функция

реализуется посредством устройства, структурная схема ко­ торого изображена на рис. 22.

3. Приведенные на рис. 21 и 22 логические схемы на­ зываются' двухступенчатыми переключательными схемами.

В зависимости от вида выполняемой в каждой ступени опе­

(рис. 21), И—ИЛИ (рис. 22), ИЛИ—ИЛИ, И—И. Приме­ няются также трехступенчатые и с большим числом ступе­ ней переключательные схемы.

Работоспособность многоступенчатых схем достигается выбором надлежащих режимов работы логических схем в о всех ступенях. При этом, так как наиболее нежелательным является режим А работы логических схем, а режим В при случайном изменении параметров схем или питающих на­ пряжений может перейти в режим А, то ' применительно к сложным многоступенчатым схемам часто устанавливается менее критичный "режим работы С. Пример выбора нужного режима работы двухступенчатой переключательной схемы

делённости рассмотрим схему типа ИЛИ — И, содержащую в 1-й ступени s двухвходовых схем ИЛИ, а во 2-й ступени схему И на s входов (рис. 23). Будем полагать сопротивление RBa нагрузки фик­ сированным и примем, что устройство работает в положительной

Определим, при каком соотношении параметров схемы обеспе­ чивается работа всех логических схем в режиме С.

621

При работе в режиме С либо отперт один диод, либо отперты оба диода любой схемы ИЛИ; первое имеет место при возбуждении только о д н о г о входа схемы ИЛИ, а второе — при возбуждении двух или ип одного входа схемы ИЛИ. Имея это в виду, представим

R,\\R„o\\R

RG"~\R,\\R*O\\R72

R ~ R*+ Rfi.

G, Л,

Gz Дг ее, яНЮг-0-М

Ros Gs Ms

циалу VGr точки GG^ (рис. 23) при отключенной схеме И). В зави­ симости от того, действуют ли на обоих входах схемы ИЛИ сигналы Е' или хотя бы один вход этой схемы возбужден, э. д. с.

Написанные здесь неравенства не являются сильными; они обус­

ных сигналов), вызванным протеканием тока отпертого диода схемы

522

Применяя также теорему об эквивалентном генераторе в от­ ношении делителя напряжения R2 — Rm (рис. 23), получим эк­ вивалентную схему всего устройства, представленную на рис. 24, б, где

Из анализа работы схемы И (см. § 20.2, п. 4) следует, что для обеспечения режима С работы схемы И должно выполняться нера­ венство Ег2> Ѵд^. Для этого, учитывая неравенство (26), доста­ точно удовлетворить равенствам

где принято во внимание первое равенство (27).

Чем меньше сопротивление R+ тем более слабым будет режим С

является обязательным. Действительно, только в этом случае воз­

< £ ' и решая его относительно Еі с учетом формул (27) и (28), най­

523

РА З Д Е Л С Е Д Ь М О Й

МНОГОКАСКАДНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ

УСТРОЙСТВА

Г Л А В А Д В А Д Ц А Т Ь В Т О Р А Я

УСТРОЙСТВА КОДИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ

§ 22.1. ФОРМИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ КОДОВ С ФИКСИРОВАННЫМИ ИНТЕРВАЛАМИ МЕЖДУ ИМПУЛЬСАМИ

1. При решении ряда технических задач для передачи сообщений используются кодовые серии импульсов. В пока­ занной на рис. 1 серии импульсов, образующих трехимпульсный код, информация заключена в фиксированных

рис. 2. Устройство содержит генератор периодически по­ вторяющихся импульсов (обычно прямоугольной формы), линии задержки импульсов ЛЗХ и Л32 (на время Т31 и Тв2), схему сборки импульсов (схему ИЛИ) и выходной форми­ рователь импульсов.

Принцип работы устройства поясняется временными диа­ граммами (рис. 3). Каждый импульс 1, вырабатываемый генератором (рис. 3, а), поступает непосредственно на схе­ му ИЛИ и, кроме того, на входы линий задержки; на вы-

525

Г TL т т -т т

Рис. 4.

3. Принципиальная схема устройства формирования трехимпульсного кода изображена на рис. 4. Импульсы отрицательной полярности поступают на вход эмиттерного повторителя на транзисторе 7\, а с его выхода через разде­ лительный конденсатор на вход электромагнитной линии задержки (ЛЗ). Практически вместо двух ЛЗ (см. рис. 2) применяется одна ЛЗ с отводами. Первый отвод сделан от

626

начала ЛЗ (точка /), второй — от точки 2, в которой им­ пульс появляется с запаздыванием на время Г 3 1 , я третий — от точки 3, в которой импульс появляется через время Г; .,3 > > Тз1 (число отводов равно числу импульсов кодовой группы).

Все отводы ЛЗ соединены со входами схемы ИЛИ, вы­ полненной на диодах Ду—Д3 и резисторе R0. При появле­ нии отрицательного импульса, на каком-нибудь входе схе­ мы ИЛИ соответствующий диод отпирается, и потенциал точки G становится отрицательным (до этого он был равен нулю). Вследствие этого остальные диоды схемы ИЛИ запи­ раются. Последнее благоприятно в том отношении, что импульс, поступающий в схему ИЛИ через какой-нибудь диод, не проходит в ЛЗ через другие диоды. Это предотвра­ щает появление в ЛЗ и, следовательно, в формируемом ко­ де дополнительных (ложных) импульсов. Таким образом схема ИЛИ выполняет ие только функцию сборки импуль­ сов, но также и развязку отводов ЛЗ .

Отрицательные импульсы из'точки G через диод Д 4 по­ ступают на базу транзистора Т2 ждущего блокинг-генера- тора (БГ). Такой режим работы БГ достигается благодаря действию отрицательного напряжения смещения на эмит­

тельного импульса со схемы ИЛИ транзистор Т2 отпирается', и БГ формирует импульс напряжения положительной по­ лярности, снимаемый с коллектора транзистора.

При возникновении регенеративного процесса в БГ потенциал базы транзистора Т2 быстро падает, вследствие чего клапанирующий диод Д 4 запирается, и цепь базы отсе­ кается от схемы ИЛИ и ЛЗ (предотвращается влияние па­ разитных емкостей на работу БГ). Диод Дъ иногда вклю­ чается для уменьшения времени восстановления ждущего режима работы БГ; длительность стадии восстановления должна быть меньше наименьшего интервала между им­ пульсами кода.

Для предотвращения отражений от конца ЛЗ ее характе­ ристическое сопротивление р должно быть согласовано с со­ противлением резистора Rn — р. Кроме того, необходимо сильное выполнение неравенства R5 % р (иначе нарушается однонаправленная передача импульсов к нагрузочному концу ЛЗ).

4. Изменение интервалов между импульсами кода осу­ ществляется механическим переключением отводов ЛЗ .

527

проходит через усилитель-ограничитель У-Сѵ и с его выхо­ да импульс « 1 3 поступает на вход схемы ИЛИ. Аналогично работает второе устройство задержки, создающее на 3-м входе схемы ИЛИ положительный, импульс и.13, задержан­ ный относительно импульса ивк на время 7\,о, равное дли­ тельности tm импульса ждущего мультивибратора ЖМ2 -

Таким образом, на входе схемы ИЛИ получаются три импульса, образующие трехимпульсный код. Обычно эти импульсы нормализуются с помощью ждущего генератора импульсов (например, БГ).

ности импульсов, формируемых мультивибраторами, можно плавно регулировать интервалы между импульсами кода. Недостатком данного способа формирования импульсных кодов является нестабильность длительностей интервалов между импульсами, обусловленная нестабильностью дли­ тельностей импульсов, вырабатываемых ждущими мульти­ вибраторами [69].

3.Известен ряд других способов изменения интервалов между импульсами кода, в основе которых лежат различные методы временной задержки импульсов (в том числе методы квантованной задержки с помощью элементов цифровых устройств) [69].

§22.3. РЕГИСТРАЦИЯ ДВОИЧНОГО ЦИФРОВОГО КОДА

1.Двоичная система счисления. В такой системе целое положительное число N представляется суммой

написании числа в двоичной системе применяется сокращен­ ная форма, в которой указываются только значения двоич­ ных цифр. Так, например, число

УѴ= 1 -2» + 0 . 2 5 + l ^ + O ^ - f - O ^ + l ^ 1 - ] - 1-2° = 83

записывается в виде N = 1010011.

2.Отображение двоичных цифр. Для отображения цифры

Бкаждом разряде можно применить любое устройство, об-

529