8.3.2. Линии задержки.

О ни применяются в том случае, если необходимо на выходе схемы получить импульс с некоторой задержкой относительно входного.

Тз = ( n - 1) 0,7 Rб С.

Исходное состояние схемы: после подачи Uк и наличия на входе положительного сигнала Ту будет находится в закрытом состоянии, следовательно, на его коллекторе (-Uк). Все остальные транзисторы открыты, т.к. минус на базы попадает через Rб. Емкости, все кроме С1,  разряжены. Если на вход поступает отрицательный сигнал, то Ту открывается и на его коллекторе напряжение становится равным 0. Следовательно С1 начинает разряжаться по цепи:

+ С  Rб1  (-Uк)  (+Uк)  Туэк  (-С1).

На время разряда С1 закрывает Т1 и заряжается С2 и так далее.

з = Rк С Rк  Rб.

8.4. Блокинг - генераторы.

8.4.1. Общие сведения.

8.4.2. Режимы работы блокинг - генераторов.

8.4.3. Уравнение м.д.с. для блокинг - генераторов.

Блокинг - генератором называется однокаскадный релаксационный генератор с сильной обратной положительной связью, служащий для генерирования импульсов, близких по форме к прямоугольной.

Блокинг - генератор применяется в качестве выходного элемента, питающего электромагнитное реле.

Преимущества блокинг - генератора перед мультивибратором:

— получение более мощных импульсов

— возможность изменять амплитуду по напряжению

— согласование входной и выходной нагрузки при помощи трансформатора.

Под положительной индуктивной обратной связью следует понимать такой процесс, когда возрастание коллекторного тока в обмотке W1 приводит к тому, что база транзистора смещается в прямом направлении и вновь увеличивается коллекторный ток.

8.4.2. Блокинг - генераторы могут работать в режимах:

— автоколебаний

— ждущем режиме.

Режим автоколебаний:

После подачи напряжения на схему будем считать, что в транзисторе появится Iко (обратный), который в первый момент времени создаст в обмотке W1 магнитный поток. Этот магнитный поток наведет в обмотке эдс, которая будет смещать базу в прямом направлении и транзистор будет еще больше открываться. Это приведет к еще большему возрастанию коллекторного тока и этот лавинообразный процесс будет длиться до тех пор, пока транзистор полностью не откроется и наступит режим насыщения. В этот момент времени начинает обрываться обратная положительная связь, в это же время конденсатор быстро разряжается, т.е. происходит рассасывание зарядов не основных носителей в цепи эмиттер - базы. Когда , полностью обрывается, обратная связь и конденсатор С начинает разряжаться по цепи:

+ С  Rсм  W3 (+)  W3 (-)  (-С).

За время дозаряда конденсатора была сформирована вершина импульса, а при разряде конденсатора коллекторный ток уменьшается от своего максимума до 0 и за это время формируется срез импульса. После окончания формирования среза импульса остаточная энергия, имеющаяся в трансформаторе рассеется на R.

Выясним, каким должен быть Ф, чтобы формировались вершина, фронт и срез импульса. Ф=t²

е = Const  Ф  t.

Для того, чтобы эдс на фронте и срезе изменялась по линейному закону, а при формировании вершины необходимо, чтобы Ф был тождествен t² и t соответственно. Это осуществляется правильно выбранными параметрами блокинг - генератора.

Ждущий режим.

W1 и W2 оказывают размагничивающее действие на обмотку W3.

Принцип работы:

Нормально схема находится в состоянии, когда Т закрыт напряжением +Uсм. Для того, чтобы возбудить схему, необходимо на вход подать кратковременный отрицательный импульс. Начинает протекать ток базы и С заряжается с полярностью ( +  - ). При нарастании коллекторного тока формируется фронт импульса. При наступлении насыщения формируется вершина импульса, в это время обратная связь фактически оборонная, после чего формируется срез импульса. процесс заканчивается тем, что рассеивается остаточная энергия трансформатора.

8.4.3. ік W1 = іб W2 + ін W3 + ім W1. Баланс м.д.с.

ім — ток, создающий намагничивание трансформатора.

ік = іб n3 + ін n2 + ім.

Ім = ік - іб n3 - ін n2.

Ім = ік- іб - ін.

іб, ін — приведенные токи к обмотке W1.

9. Магнитно - гистрезисные элементы.

9.1. Общие сведения и принцип действия.

9.2. Реальный тор.

9.3. Графики токов в выходной обмотке реального тороида.

9.1. Магнитно - гистрезисные элементы применяются в устройствах автоматики, ВТ и представляют собой элементы с прямоугольной петлей гистерезиса. Как правило, сердечник выполняется из железа, феррита и пермалоя и конструктивно представляет собой кольца, исключающие воздушные зазоры в сердечниках.

Тороид может находиться в двух длительно устойчивых состояниях на протяжении длительного времени. Благодаря способности “хранить” остаточную индукцию элементы с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) используются как элементы памяти.

Допустим, сердечник находится в состоянии -Вч (состояние “0”). Для того, чтобы перемагнитить сердечник, т.е. перевести его в состояние +Вч (состояние “1”), необходимо приложить коэрцетивную силу и перемагничивание будет происходить по кривой abcd. Для того, чтобы перевести сердечник из состояния “1” в состояние “0”, петля гистерезиса должна изменяться по кривой deka.

Н lср = I W1 — закон полного тока.

lср — путь магнитных силовых линий по сердечнику.

Для того, чтобы использовать маломощный источник питания обмотки W1, необходимо уменьшить lср.

9.2. W3 — обмотка записи.

Wcr — обмотка считывания.

Wв — выходная обмотка.

2Вч + Вп - считывается “1”.

Вп - считывается помеха “0”.

Если сердечник находится в состоянии “1”, то при изменении В на величину 2Вч+Вп, то считается, что мы считываем “1”.

При этих изменениях индукции в выходной обмотке будет наводиться разная по величине и длительности эдс.

Допустим, что обмотка W3 и Wв связаны с высокоомными цепями и практически не оказывают никакого воздействия на процесс перемагничивания.

Допустим, на обмотку считывания подается импульс прямоугольной формы, тогда:

В первом приближении величиной Rcr іcr можно пренебречь, тогда:

Т.к. Еcr, Wcr, S = Const , то и также равно Const, т.е. считается, что процесс перемагничивания идет с постоянной скоростью.

Кп = — коэффициент прямоугольности.

Кп = 0,92  0,98.

В этом случае производную можно заменить конечными параметров В и t/

Характер изменения токов выходной обмотки будем рассматривать, пренебрегая влиянием цепи записи, индуктивностью рассеивания и вихревыми токами.

R1, L — сопротивление и индуктивность цепи считывания.

R2 — приведенное сопротивление нагрузки.

При считывании “1” в момент подачи импульса ток выходной обмотки будет равен:

С течением времени начинается перераспределение токов между L и R2. В это время ток выходной обмотки изменяется медленно. После окончания процесса перемагничивания постоянная времени резко снижается и ток быстро спадает до 0. На срезе импульса мы получаем кратковременный отрицательный импульс выходной обмотки. При считывании помехи “0” мы получаем два экспоненциальных радиополярных импульса, за счет того, что (В) в этом случае меняется на величину Вп.

Для того, чтобы исключить отрицательный импульс на выходе, включается диод в выходную обмотку.

Часто по условиям работы схемы тороид необходимо вновь возвращать в состояние “1” — это осуществляется специальными схемными решениями. При этом на выходной обмотке мы не должны получать выходного импульса.

10. Основы теории логических схем.

10.1. Основные понятия.

10.2. Основные теоремы алгебры Буля.

10.3. Булевые функции и их минимизация.

10.4. Реализация элементарных логических операций.

10.1. В основе техники передачи информации при помощи дискретных сигналов лежит применение логических схем. Логические схемы представляют собой совокупность логических элементов и элементов памяти, соединенных между собой.

Состоянием логических элементов соответствуют определенные электрические сигналы, которые могут принимать два дискретных значения, обозначаемых “0” и “1”. В логических схемах выходные переменные зависят от входных переменных и от способа соединения логических элементов и элементов памяти, поэтому различают два класса логических схем:

— комбинационные схемы, у которых значения выходных переменных зависят от входных в данный момент времени.

— последовательные схемы, у которых значения выходных элементов зависят не только от входных, но и от элементов памяти.

Сложные логические операции (зависимости между входными и выходными элементами) можно реализовать различными способами, поэтому задачей проектирования логических схем является достижение одного результата при помощи min количества элементов. Математический аппарат, который применяется при постройке логических схем — алгебра Буля (формальная логика).

х — переменная

х = 1, то х  0.

х = 0, то х  1.

Алгебра логики построена на трех основных элементарных операциях:

1. Операция логического сложения, дизъюнкция ИЛИ, у = х1 v х2 v х3 или у = х1+х2+х3

2. Операция логического умножения, конъюнкция И, у = х1 v х2 v х3 или у = х1х2х3.

3. Операция инверсия, НЕ, у = х.

ИЛИ	И	НЕ
0 + 0 = 0	0  0 = 0	1 = 0
0 + 1 = 1	0  1 = 0	0 =1
1 + 0 = 1	1  0 = 0
1 + 1 = 1	1  1 = 1

Если в указанных операциях “ИЛИ”, “И” заменить на единицы, то получим операцию 2. В этом заключается принцип двойственности алгебры Буля. Кроме этого алгебра оперирует знаком ( = ), обозначающим тождественность левой и правой части, что дает право менять их местами.

10.2. Законы:

— переместительный (коммутативный), х + у = у + х.

— сочетательный (ассоциативный), х + у + z = (х + z) + y = (y + z) + x.

— распределительный (дистрибутивный).

— склеивания ху + ху = у, (х + х) = 1.

— поглощения х + ух = х, (1 + у) = 1.

— де Моргана х + у = х - у.

— универсального множества, х  х  х = х.