20.Схема на логических элементах – одновибратор.
Одновибратор является формирователем одиночного импульса прямоугольной формы и фиксированной длительности, возникающего на выходе при поступлении на вход запускающего короткого импульса. Одновибратор применяется либо в качестве формирователя прямоугольных импульсов, либо в качестве узла задержки импульсов на заданное время.
Одновибратор содержит конденсатор связанный с выходом компаратора на ОУ через резистор R. В качестве компаратора использована хорошо нам знакомая схема с ПОС через цепочку. Микросхема ОУ выполняет в одновибраторе несколько функций: компаратора, источника напряжения для заряда конденсатора и ключа, так как коммутация цепей заряда и разряда конденсатора осуществляется при переключении компаратора. Диод V1 служит для фиксации начального напряжения на конденсаторе. Элементы, V2 составляют цепь запуска, через них на схему поступает короткий запускающий импульс, цепочка является дифференцирующей.
Одновибратор на ОУ (а) и временные диаграммы напряжения в схеме одновибратора (б)
21. Схема на логических элементах – мультивибратор.
Самая простейшая схема, которую можно собрать на логических элементах это генератор импульсов прямоугольной формы.
Причем такой генератор будет работать в режиме автогенерации, подобно транзисторному мультивибратору, поэтому его и назвали также: мультивибратор на микросхеме.
На рисунке ниже- схема генератора, выполненного на логической микросхеме К155ЛА3.
Рассмотрим как он работает
При включении питания один из элементов хаотично примет одно из двух возможных положений- либо логический "0" либо "1" и повлияет на работу всех остальных элементов схемы. Пусть, к примеру, это будет элемент DD1.2: при включении на его выходе установилась логическая "1". Конденсатор C1 начинает заряжаться через цепь : выход DD1.2- резистор R1- выход DD1.1. пока конденсатор не зарядится до полного состояния на входе элемента DD1.1 будет удерживаться напряжение высокого уровня и он будет находится в состоянии логического "0". Но это состояние неустойчивое: по мере зарядки конденсатора напряжение на нем будет падать и как только уменьшится до порогового, элемент DD1.1 переключится в сотояние логической "1" (на его выходе- выводе 3 появится напряжение высокого уровня). Элемент DD1.2 перейдет в состояние логического "0" а элемент DD1.3 в состояние "1". Теперь конденсатор C1 будет заряжаться уже в обратном направлении: с выхода элемента DD1.1 через R1 на выход DD1.2. Через резистор R1 на вход элемента будет поступать и напряжение высокого уровня, но это напряжение будет шунтировано зарядом конденсатора C1 и элемент DD1 будет удерживаться в состоянии логической "1" до полного заряда конденсатора.
Зарядившись полностью он перестанет пропускать ток и вход элемента DD1.1 окажется под напряжением высокого уровня, полученного через резистор R1, что переведет элемент в состояние логического "0". И весь процесс начнется заново. Элемент DD1.3 в данной схеме играет роль инвертора и его можно исключить. Частоту импульсов генератора можно изменять подбором емкости конденсатора C1 и регулировкой резистора R1.