20.6. ГЕНЕРАТОР ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Схема простейшего генератора линейно-изменяющегося напряжения на ОУ представлена на рис. 20.6, а. На рис. 2 0 .6 , б показана форма выходного напряжения.

На управляющий электрод тринистора VD подано напря­ жение Uсм равное амплитудному значению Um пилообраз­ ного выходного напряжения. Под действием источника по-

Рис. 20.6. Принципиальная схема и временные диаграммы напряжений генератора линейно-изменяющегося напряжения на основе ОУ

стоянного управляющего напряжения £ у происходит заряд конденсатора С и выходное напряжение растет по закону, близкому к линейному. Как только напряжение на конден­ саторе превысит уровень [/см, тринистор открывается и закорачивает конденсатор. Выходное напряжение быстро уменьшается до уровня падения напряжения Unp на тринисторе в прямом направлении. Вслед за этим тринистор выключается и вновь начинается заряд конденсатора и повышение выходного напряжения. Период генерируемых

колебания определяется, как Т = RC £у .

Контрольные вопросы и упражнения

1.Поясните принцип действия автоколебательного муль­ тивибратора на операционном усилителе, схема которого

представлена на рис. 20.4, а, и постройте диаграммы на­ пряжений, поясняющие работу мультивибратора.

2.Поясните принцип действия ждущего мультивибратора на операционном усилителе, схема которого представле­ на на рис. 20.5, а, и постройте диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

3.Поясните принципы действия генератора лииейно-изме- няющегося напряжения на операционном усилителе.

Г л а в а 21

ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ

МИКРОСХЕМАХ

21.1.ТРИГГЕРЫ

Вструктуре триггеров на логических интегральных ми­ кросхемах учитывается специфика применяемых элементов,

атакже возможность создания на их базе более сложных устройств.

Триггерные устройства на интегральных логических микросхемах, так же как и схемы на дискретных элементах,

инверсный Q. Состояние триггера обычно определяется по значению потенциала на прямом выходе Q. Если на этом выходе имеется высокий уровень потенциала (логическая единица), то считается, что триггер находится в единич­

ном состоянии. Потенциал на инверсном выходе Q при этом соответствует уровню логического нуля. Если на пря­ мом выходе Q существует низкий уровень потенциала (ло­ гический нуль), то триггер находится в нулевом состоянии.

21.1.1. Классификация триггеров

Триггеры классифицируются по способу организации логических связей и по способу функционирования схем. По первому признаку триггеры подразделяются на четыре основных типа:

1 . Триггеры с раздельным запуском — RS-триггеры. Триггеры этого типа имеют два входа, которые обознача­ ются двумя буквами S и R. Буквой S [set (англ.) — уста­ новка] обозначен вход, на который подается сигнал, уста­ навливающий триггер в единичное состояние, а буквой R [reset (англ.) — сброс] — вход, на который подается сиг­

2 . Триггеры со счетным входом — Г-триггеры. Эти триг­ геры представляют схемы со счетным входом Т [toggle (англ.) — кувыркаться].

3.Триггеры задержки — Д-триггеры [delay (англ.) — задержка]. Эти триггеры обеспечивают задержку появле­ ния информации на выходе на один такт.

4.Универсальные триггеры. Эти триггеры предназначе­ ны для выполнения ряда функций. Путем переключений во входных цепях они могут превращаться в R S -, Д- и Т- триггеры.

Все указанные типы триггеров отличаются друг от дру­ га видом характеристического уравнения, связывающего логические переменные на выходах и входах триггера до и после перехода из одного состояния в другое. Это уравнение

вобщем случае представляет собой логическую функцию

вида Q^+ 1 = Q (X*, Q), где X* и Q* — значения входного

ивыходного сигналов до переключения триггера; Q/ + 1 — значение выходного сигнала после переключения.

Классификация по второму признаку характеризует работу триггеров во времени под воздействием входных сиг­ налов. Здесь различают асинхронные (несинхронизируемые)

исинхронные (синхронизируемые, тактируемые) триггеры.

Асинхронные триггеры изменяют свое состояние непо­ средственно после подачи сигналов на управляющие (ин­ формационные) входы.

Тактируемые триггеры имеют, кроме информационных входов один или несколько синхронизирующих (такто­ вых) входов. Состояние таких триггеров изменяется под действием сигналов на управляющих входах только при наличии сигнала на тактовом входе.

Основными параметрами триггера в интегральном ис­ полнении являются п( — нагрузочная способность: mt — коэффициент объединения по входу; tn — минимальная длительность входного сигнала; / 3 — время задержки пере­ ключения триггера; /раз — разрешающее время триггера. Сумма /„, t3 и /раз определяет быстродействие триггера.

21.1.2. Асинхронный Я&триггер

Асинхронный RS'триггер может быть выполнен на от­ дельных элементах ИЛИ и НЕ, И и НЕ, либо на комби­ нированных элементах ИЛИ—НЕ И—НЕ. ^ S -триггер в общем случае описывается характеристическим урав­

нением Q^+ 1 = S* + R* + Q*

Рассмотрим принцип действия триггера на примере схе­ мы, выполненной на отдельных элементах ИЛИ и НЕ, функциональная схема которого представлена на рис. 2 1 .1 .

Допустим, на выходе Q сигнал соответствует уровню логического нуля, а на выходе Q — логической единицы,

т. е. Q = О, Q = 1. Входные сигналы соответствуют уров­ ням логического нуля, т. е. R = S = 0. За счет обратной связи в схеме обеспечивается устойчивое состояние до при­ хода запускающего импульса.

При подаче на вход S уровня логической единицы на выходе Q появится сигнал, соответствующий уровню логи­ ческого нуля, что приведет, как нетрудно убедиться, за счет обратной связи к появлению на выходе Q уровня ло-

тойчивого равновесия — Q = 1, Q = 0.

Одновременная подача уровня единицы на оба входа запрещена, так как в этом случае на обоих выходах уста­ новится уровень логического нуля и после отключения управляющих сигналов, т. е. при R = S = 0, триггер установится в произвольное состояние, определяемое асимметрией схемы.

На практике состояния, в которые триггер переходит под воздействием входных сигналов R и S, показывают в так называемой таблице переходов. В этой таблице указывают­ ся значения выходного сигнала на прямом выходе до пере­

ключения триггера (Q*) и после его переключения (Q/+1). Функциональная схема асинхронного /^S-триггера на