Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Коспект лекций СУС.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
19.12.2018
Размер:
2.99 Mб
Скачать

23.2 Регистры

Регистры – логические устройства для временного хранения цифровой информации, это синхронные устройства. Все регистры строятся на основе триеров. Количество устойчивых состояний регистра определяют количество триеров.

Параллельные регистры предназначены для хранения цифровой информации в параллельном ходе.

Сдвигающие – для преобразования последовательного хода в параллельном ходе.

23.3 Счетчики

Счётчики – для счёта цифровой информации, основная характеристика коэффициентов счёта. Коэффициент счёта определяет количество состояний счётчика. Все счётчики строятся на основе Т-триггеров.

n – количество триеров.

Счётчики бывают суммирующие и вычитающие.

вход

Q0 Q1 Q2

n=3

Для принудительного уменьшения коэффициента счёта используют дополнительные логические документы.

Таблица состояний

0 000 000

1 001 001

6 110 010

7 111 011

100

101

111

24 Аналого – цифровые и цифро – аналоговые схемы

24.1 Компаратор

Компаратором (comparator) называют аналоговую схему, которая выдает сигнал высокого уровня (лог.1) на выходе при превышении уровня сигнала на одном из входов над порогом срабатывания и сигнал низкого уровня (лог.0) в противном случае.

Обычный операционный усилитель может быть с успехом применен для работы в качестве компаратора, так изображенный на рис. 8.1 компаратор иначе называют триггером Шмидта[9].

Указанный элемент имеет статическую характеристику

Vвых = F( Vвх ) называемую петлей гистерезиса. Это означает, что при увеличении входного напряжения срабатывание компаратора происходит в одной точке, а при уменьшении в другой. Разность Х2 - Х1 называют шириной петли гистерезиса, определяющей погрешность компаратора.

На рис. 8.2 показана схема идеального триггера Шмидта с положительной обратной связью, которая задает порог срабатывания компаратора. Статическая характеристика идеального компаратора имеет ширину петли гистерезиса равную нулю.

Рис. 24.1 Компаратор – триггер Шмидта и его статическая

характеристика

24.2 Интегральный таймер

Таймером (timer) называют аналого - цифровую интегральную схему, имеющую 2 порога срабатывания - верхний и нижний. Пример таймерa типа SE555 или NE555, а точнее его компьютерная MicroCap - модель, приведена далее на рис. 8.3. Функциональная схема этого таймера содержит два компаратора, RS - триггер, резистивный делитель напряжения и выходные каскады. Напряжение питания таймера изменяется в пределах 5 - 15 В.

Рис.24.3 - Функциональная схема таймера

Резистивный делитель подает на нижний компаратор trig пороговое напряжение Uн = Uп+/3, а на верхний thres - Uв = 2Uп+/3. Если на вход trig подается напряжение меньше, чем Uн, то триггер устанавливается в состояние 1, если на входе thres наряжение станет больше, чем Uв, то триггер установится в состояние 0. Сигнал reset соответствует установке триггера в начальное состояние, а также разрешению и запрету работы таймера. Выход out информационный, выход disch - токовый с открытым коллектором. Входы NF моделируют работу нижнего и верхнего компараторов.

Основная схема включения таймера соответствует режиму моновибратора (см. рис 24.4). Моновибратор (одновибратор), как определено было ранее, - это схема, обеспечивающая одно устойчивое состояние. Исходное, устойчивое состояние обеспечивается подачей на вход reset постоянного напряжения от источника питания при этом конденсатор С2 разряжен.

Переход схемы во второе неустойчивое состояние обеспечивается воздействием на вход trig напряжения, значение которого ниже порога срабатывания Uн. Время пребывания моновибратора в неустойчивом состоянии определяется величиной постоянной времени t = R2*C2 (см. временные диаграммы рис.24.4).

При уменьшении напряжения на входе trig ниже порога срабатывания Uн триггер перебрасывается в состояние 1, а конденсатор С2 заряжается через резистор R2, что приводит к росту напряжения на входе thres выше порога Uв и триггер возвращается в состояние 0. Затем конденсатор С2 разряжается, чем обеспечивается исходное состояние. Вход cont служит для управления режимом колебаний.

Рис. 24.4 - Моновибратор на таймере и его временная диаграмма.

В мультивибраторной схеме включения таймера (см. рис. 24.5) оба непрерывных входа таймера trig and thres подключаются к конденсатору С1. При включении питания ( по умолчанию модель таймера использует напряжение источника питания VDD= 5В. Для того, чтобы изменить напряжение необходимо присвоить в модели параметру VDD другое значение, например, (param v555_vdd=10) конденсатор С1 заряжается через R2 +R1 до напряжения верхнего порога срабатывания триггера. После срабатывания триггера конденсатор С1 разряжается через R1 и выход disch на землю.

Падение напряжения на конденсаторе С1 до нижнего порога срабатывания вызывает возвращение триггера в исходное состояние. Затем цикл повторяется и на выходе формируются прямоугольные импульсы. Постоянные времени разряда и заряда конденсатора определяют длительность импульса и паузы колебаний.

Рис.24.5 - Мультивибратор на таймере и диаграмма его работы.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.