- •146 Цифровая схемотехника Конспект цифровая схемотехника
- •2. Формирователи прямоугольных импульсов
- •10. Программируемые логические матрицы, программируемая матричная логика, базовые матричные кристаллы.
- •1.2 Прохождение импульсов через rc-цепи.
- •1.2.1 Напряжение и ток в rc-цепях под воздействием единичного скачка.
- •1.2.2 Дифференцирующая (укорачивающая) и разделительная rc-цепи.
- •1.2.3 Реальные rc-цепи при импульсном воздействии.
- •1.3 Фиксаторы уровня в дифференцирующих rc-цепях.
- •1.4 Интегрирующие rc-цепи.
- •Погрешности интегрирующей цепи:
- •2. Формирователи прямоугольных импульсов
- •2.1 Диодные ограничители последовательного и параллельного типа.
- •2.2 Линейные модели транзистора в режиме большого сигнала.
- •2.3 Расчет транзисторных ключей.
- •2.4 Транзисторный усилитель ограничитель.
- •2.5 Динамические характеристики транзисторных ключей.
- •3. Мультивибраторы
- •3.2 Транзисторный мультивибратор. Принцип действия, осциллограм-мы работы мультивибратора
- •3.3 Расчет периода колебаний мультивибратора
- •3.4 Регулировка частоты, термостабилизация и улучшение формы выходного напряжения мультивибратора.
- •3.5 Транзисторный одновибратор. Принцип действия, осциллограммы.
- •4. Потенциальные логичекие элементы
- •4.2 Диодная логика. Логика «и»
- •Логика «или»
- •Недостатки диодной логики: схемы критичны к внутреннему сопротивлению источников эдс (), обладают нестабильными уровнями логического «0» и «1».
- •4.3 Диодно-транзисторная логика (дтл)
- •4.4 Транзистор-транзисторная логика (ттл)
- •4.5 Логические элементы на моп и кмоп-структурах.
- •5.1 Мультивибраторы на потенциальных логических элементах.
- •5.2 Одновибраторы на потенциальных логических элементах.
- •5.2 Одновибраторы на потенциальных логических элементах.
- •Расчет длительности импульса одновибратора.
- •6.1 Кодирование временных интервалов.
- •6.2 Кодирование напряжение.
- •6.3 Аналогово-цифровые преобразователи (ацп). Основные характеристики и параметры.
- •6.3.1 Ацп на параллельных компараторах;
- •6.3.2 Ацп поразрядного кодирования.
- •6.4 Цифро-аналоговые преобразователи (цап). Структура, основные характеристики и параметры.
- •6.4.1 Взвешенная схема, управляющая напряжением.
- •6.5 Устройство выборки хранения.
- •7.1 Общая характеристика и принципы построения глин.
- •7.2 Автоколебательные глин на транзисторах.
- •7.3 Ждущие глин на транзисторах.
- •7.4 Глин на оупт.
- •8.2 Автоколебательный блокинг-генератор.
- •8.3 Ждущий блокинг-генератор.
- •8.4 Синхронизация блокинг-генератора.
- •9.1 Оперативные запоминающие устройства (озу) с произвольным доступом.
- •9.2 Статические и динамические зу.
- •9.3 Построение плат памяти.
- •9.4 Программируемые запоминающие устройства (пзу).
- •10. Программируемые логические матрицы, программируемая матричная логика, базовые матричные кристаллы.
- •10.2 Программируемые логические матрицы (плм).
- •10.2.1 Схемотехника плм
- •10.2.2 Подготовка задачи к решению с помощью плм
- •10.2.3 Программирование плм
- •10.2.4 Упрощенное изображение схем плм
- •10.2.5 Воспроизведение скобочных форм переключательных функций
- •10.2.6 Наращивание (расширение) плм
7.1 Общая характеристика и принципы построения глин.
7.2 Автоколебательные ГЛИН на транзисторах.
7.3 Ждущие ГЛИН на транзисторах.
7.4 ГЛИН на ОУПТ.
7.1 Общая характеристика и принципы построения ГЛИН.
Линейно изменяющимся напряжениемназывается напряжение, которое в течение некоторого времени изменяется по закону близкому к линейному, а затем быстро возвращается к первоначальному уровню. Напряжение, изменяющееся от меньшего уровня к большему, называется линейно возрастающим, а напряжение, изменяющееся от большего уровня к меньшему — линейно падающим. Такие напряжения также называют напряжениями пилообразной формы. На рис 7.1. приведен график линейно изменяющее напряжение, где:
— длительность прямого или рабочего хода;
— длительность обратного хода;
— длительность паузы;
— период колебаний;
—амплитуда напряжения.
Пилообразное напряжение также характеризуется частотой:
,
где
Рис. 7.1. Линейно изменяющееся напряжение
Существует два принципа создания ЛИН:
С использованием RC-цепочки (см. рис. 7.2.). Идея принципа — использование линейного начального участка экспоненты при заряде конденсатора С от источника э.д.с Е через сопротивлениеR. Для быстрого разряда конденсатора С применяется ключS.
Рис. 7.2.
При разомкнутом ключе Sформируется прямой ход ЛИН, при замкнутом— обратный. В зависимости от степени нелинейности начального участка экспоненты амплитуда может достигать значений 0,30,6 от Е. Следовательно, основным недостатком схемы является низкий коэффициент использования напряжения Е.
Заряд конденсатора С через токостабилизирующий элемент (ТСЭ) (см.рис 7.3.).
Рис. 7.3.
Поскольку напряжение на конденсаторе С определяется выражением:
,
то при стабилизации тока заряда конденсатора i=const, получим:
.
Следовательно, напряжение на конденсаторе С изменяться по линейному закону в функции времени t. Для стабилизации тока в качестве ТСЭ часто используют биполярный транзистор, включенный по схеме с общей базой.
Основными параметрами ГЛИН являются:
Коэффициент нелинейности
,
где производная выходного напряжения ()в соответствующий момент времени, характеризующаяся тангенсом угла наклона касательной к . Разница между тангенсами углов наклона определяет погрешность (см. рис. 7.4.).
Рис. 7.4.
Коэффициент использования напряжения , характеризуется отношением амплитуды пилы к подводимому напряжению
Чем больше , тем больше погрешность ГЛИН дляRCцепочки, т.к. используется большой участок экспоненты. Следовательно, увеличивая ,получаем большой коэффициент нелинейности .
Для первой схемы
.
При получим
.
Тогда
.
При значениях коэффициента использования напряжения =(0,5…0,7) погрешность нелинейностидостигает величины 10-20 %.
Для получения малых значений при больших нелинейностяхрекомендуют применять схему с ТСЭ.
ГЛИН можут работать в следующих режимах:
Автоколебательный;
Ждущий;
Режим синхронизации;
Выделяют также режим внешнего управления, как разновидность ждущего режима. В этом режиме длительность рабочего хода определяется длительностью управляющего импульса.
В ждущем режиме начало прямого хода определяет короткий управляющий импульс, а длительность прямого хода определяется времязадающими напряжениями ГЛИН.
В режиме синхронизации — частота ГЛИН кратна частоте внешних синхронизирующих импульсов.
Автоколебательная схема работает без внешних управляющих импульсов.