Масленников Основы шемотехники електронных цепей

8.Как определяется tзср ?

9.Укажите достоинства и недостатки элементов ТТЛ и КМОП.

10.Дайте определение Uпор ЛЭ.

11.Чем отличаются ЛЭ ТТЛ и ТТЛш?

12.В чем состоит отличие синхронных и асинхронных тригге-

ров?

13.Нарисуйте схемы синхронного и асинхронного RS- триггеров.

14.Напишите таблицу истинности RS-триггера.

15.Что представляет собой D-триггер?

16.Что представляет собой Т-триггер?

17.Напишите таблицу истинности JK-триггера.

18.Чем отличаются RS- и JK-триггеры?

19.Нарисуйте схему мультивибратора.

20.Как работает мультивибратор?

21.Нарисуйте схему простейшего инвертора, выполняющего функцию «НЕ».

22.Как с помощью осциллографа определить частоту импульсов поступающих с мультивибратора?

23.Что происходит с транзистором VT4 на выходе ЛЭ, изучаемого в данной лабораторной работе при подаче на его входы U1вх? Какое напряжение при этом на выходе ЛЭ?

24.Как определить I0вх ЛЭ? (Схема эксперимента, формула определения.)

25.Что такое нагрузочная способность логических элементов?

26.Нарисуйте схему и опишите методику, позволяющую определить нагрузочную способность ЛЭ.

27.Нарисуйте схему, позволяющую определить мощность, потребляемую ЛЭ.

28.Почему при использовании ЛЭ серии ТТЛ к источникам питания предъявляются дополнительные требования?

29.Опишите или нарисуйте схему включения ЛЭ ТТЛ, изучаемого в данной лабораторной работе, при которой он выполняет функцию «НЕ».

30.Когда в ЛЭ серии ТТЛ возникает сквозной ток? К чему это приводит?

81

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Прянишников В.А. Электроника: полный курс лекций. – 5-е изд. – СПб.: Корона принт; М.: Бином-Пресс, 2006. – 416 с.

2.Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и циф-

ровая электроника: Полный курс: Учебник для вузов. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 768 с.

3.Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для вузов. – Изд. 5-е, стереотип. – М.: Высшая школа, 2008. – 798 с.

4.Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Пер. с нем. – М.: ДМК Пресс. Додэка. – Т.2. – 2008. – 941 с.

5.Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – 2-е изд. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2004. – 488 с.

6.Масленников В.В. Сборник задач по курсу «Общая электротехника и электроника». – М.: МИФИ, 2007. – 88 с.

82

хода ОУ на неинвертирующий вход ОУ, а отрицательная ОС подается через интегрирующую RC-цепь на инвертирующий вход. На рис.5.2 представлены временные диаграммы напряжений на входах и выходах ОУ мультивибратора.

рующем входе. Это поддерживает схему во временно устойчивом состоянии, при котором Uвых Uвых, а токи в цепях схемы текут, как показано на рис. 5.3, а. Ток I1 , протекая через конденсатор С,

заряжает его, и напряжение на инвертирующем входе возрастает (см. рис. 5.2). После того, как это напряжение достигнет величины, равной напряжению на неинвертирующем входе (момент времени t2 , рис. 5.2), выходное напряжение изменится и станет равным

Uвых. Напряжение на неинвертирующем входе соответственно бу-

правление (рис. 5.3, б). Конденсатор С начнет перезаряжаться током I1 , и, когда напряжение на нем достигнет значения напряжения на неинвертирующем входе, произойдет переключение мультивибратора в исходное состояние (момент времени t3 ). Далее процесс повторяется.

84

Рис. 5.5. Принципиальная схема (а), схема с указанием токов в t1 (б)

и временные диаграммы работы (в) мультивибратора на ЛЭ

88

(меньше Vпор ), а на входе ЛЭ2 – высокое. Токи перезаряда конденсаторов С1 и С2 текут, как показано на рис. 5.5, б.

Током I 2 перезаряжается конденсатор С1. При этом напряжение на входе элемента ЛЭ1 (см. рис. 5.5, в) с постоянной времени

1 R1C1 увеличивается и стремится к уровню

Uуст1 Iвх0 R1,

где Iвх0 – входной ток ЛЭ1 при напряжении Uвых0 на входе. Напряжение Uуст1 обычно выбирают меньше Vпор :

U уст1 Vпор.

Следовательно, ЛЭ1 остается в состоянии «1».

Током I1 перезаряжается конденсатор C2 . При этом напряжение на входе элемента ЛЭ2 Uвх2 с постоянной времени 2 R2C2 уменьшается и стремится к нулю. После снижения Uвх2 до Vпор

происходит переброс ЛЭ2 в состояние «0» (на рис. 5.5, в). Положительный перепад напряжения с выхода ЛЭ2 через конденсатор С1 передается на вход ЛЭ1, перебрасывая его в состояние «1». Отрицательный перепад напряжения с выхода ЛЭ1 через C2 передается

на вход ЛЭ2, ускоряя его переброс в состояние «0». Мультивибратор переключается во второе временно устойчивое состояние. При

89

Максимальная частота выходных импульсов мультивибратора на ЛЭ определяется их быстродействием и приблизительно равна

Минимальная частота определяется входными токами и емкостями используемых конденсаторов.

Одновибраторы

Одновибратором называют электронное устройство, имеющее одно устойчивое и одно временно устойчивое состояние, причем переход из устойчивого состояния во временно устойчивое осуществляется с помощью входного импульса, а обратный переход происходит самостоятельно. Таким образом, одновибратор является формирователем импульсов, амплитуда и длительность которых определяются параметрами элементов одновибратора, а частота – частотой входных импульсов, превышающих порог срабатывания одновибратора. Как и мультивибраторы, одновибраторы могут быть реализованы на дискретных транзисторах и с использованием ОУ и ЛЭ.

Одновибратор на ОУ. Схема, поясняющая принцип построения одновибратора на ОУ и временные диаграммы работы устройства, представлена на рис. 5.6.

В устойчивом состоянии (Uвх 0 ) напряжение Uни на неинвертирующем входе равно Uоп и на выходе поддерживается вы-

сокий уровень Uвых Uвых. С приходом входного импульса ам-

рез конденсатор С передается на неинвертирующий вход. После окончания действия входного импульса напряжение на неинвертирующем входе остается отрицательным и поддерживает на выходе

напряжение Uвых (временно устойчивое состояние). Во временно

устойчивом состоянии током, протекающим через резистор R, конденсатор С перезаряжается (рис. 5.6, б), напряжение на неинвертирующем входе с постоянной времени = RC повышается

90