Задача 3. Ждущий мультивибратор

Задание: Составьте и рассчитайте принципиальную схему ждущего мультивибратора на микросхеме К155ЛА3. Длительность импульса на выходе должна быть равной мкс. Запускающий импульс инверсной полярности длительностью 2 мкс с частотой следования 50 кГц. Приведите временные диаграммы сигналов на выходах и входах логических элементов и напряжения на конденсаторе.

Решение: Принципиальная схема ждущего мультивибратора на ИМС К155ЛА3 (логическая функция 2И-НЕ) изображена на рисунке 8.

Рис. 8 – Ждущий мультивибратор на ИМС К155ЛА3

,

где

Сопротивление R выбирается из условия: ,

кОм

Ближайшее значения из ряда стандартных номиналов резисторов 910 Ом.

Постоянная времени:

мкс.

Емкость конденсатора:

нФ.

Рассчитанное значение присутствует в ряду номинальных значений.

Временные диаграммы сигналов на выходах и входах логических элементов и напряжения на конденсаторе представлены на рисунке 9.

Рис. 9 – Временные диаграммы мультивибратора.

Задача 4. Триггеры

Вопрос 2 Нарисуйте схему rs-триггера на элементах или-не. Объясните работу схемы, составьте таблицу переключений триггера и приведите временные диаграммы.

Решение: Схема RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ представлена на рисунке 10.

Рис. 10 – Схема RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ

RS-триггер, построенный на элемента ИЛИ-НЕ срабатывает (взводится и сбрасывается) по высокому уровню.

Таблица переходов:

0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	Запрещенное состояние

Временные диаграммы представлены на рисунке 11.

Рис. 11 – Временные диаграммы RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ.

Вопрос 6 Нарисуйте схему динамического d-триггера на логических элементах, объясните её работу и назначение всех элементов. Составьте таблицу переключений триггера и приведите временные диаграммы.

Решение: Схема динамического D-триггера изображена на рисунке 12.

Динамический D-триггер состоит из двух вспомогательных бистабильных ячеек-триггеров и выходного RS-триггера с инверсными входами.

Когда триггер находится в режиме хранения записанной ранее информации, выходные сигналы D-триггера не меняются.

Триггер может работать в режиме записи. Какой из вспомогательных триггеров при этом находится в устойчивом состоянии, а какой – в неопределенном, зависит от уровня сигнала на информационном входе D. Когда С становится равным единице, триггер, находившийся в устойчивом состоянии, сохраняет значения сигналов на своих выходах неизменными (для RS-триггера с инверсными входами единичный уровень является нейтральным). Неопределенное состояние другого вспомогательного триггера при этом исчезает. В какое из двух устойчивых состояний он перейдет, определяется значениями выходных сигналов триггера, находившегося в логически допустимом состоянии.

В режиме блокировки оба вспомогательных триггера находятся в логически допустимых состояниях (неопределенное состояние одного из них прекращается по фронту тактового импульса), они блокируют друг друга.

Рис. 12 – Схема динамического D-триггера