3 Стадии процесса при подаче напряжения в схему:
1. Включение (коммутация) напряжения;
2. Стационарный (установившийся);
3. Выключение (коммутация).
Если в системе есть один резистора, U становится равным подаваемому U. Период от момента включения до наступления стационарного процесса – переходный процесс (возникают в RC и RL).
Коммутация-это процесс замыкания или размыкания выключателей.
Постоянная времени – это время, в течение которого свободная составляющая процесса уменьшается в е = 2,72 раза по сравнению с начальным значением.
ПЕРВЫЙ ЗАКОН КОММУТАЦИИ:
Катушка индуктивности-реальный физ.обмен, а индуктивность – идеализированная величина, которая хар-ет свойства катушки.
Разряд конденсатора на резистор: С энергетической точки зрения переходный процесс характеризуется переходом энергии электрического поля конденсатора в тепловую энергию в резисторе. Следует отметить; что сопротивление резистора влияет не на количество выделенной теплоты, а на начальное значение тока и длительность разряда.
В момент коммутации эта э.д.с. равна напряжению на сопротивлении R, а в дальнейшем уменьшается по экспоненциальному закону. На основании изложенного можно сделать следующие выводы.
При коротком замыкании в рассматриваемой цепи ток в ней изменяется по экспоненциальному закону, уменьшаясь от начального значения до нуля.
Скорость изменения тока определяется постоянной времени цепи, которая равна индуктивности катушки, деленной на активное сопротивление цепи.
С энергетической точки зрения рассматриваемый переходный процесс характеризуется расходом энергии магнитного поля катушки на тепловые потери в резисторе. Следует отметить, что сопротивление резистора влияет не на количество выделенной теплоты W, а на начальное значение напряжения катушки и длительность процесса.
Быстродействие работы логических схем. Быстродействие характеризуется временем задержки распространения сигналов через ЛЭ и определяется из графиков зависимости от времени входного и выходного сигналов (Рисунок 10). Различают время задержки распространения сигнала при включенииЛЭ t1,0зд.р, время задержки сигнала при выключении t0,1зд.р и среднее время задержки распространения t1,0зд.р ср.
Рисунок 10 К определению времени задержки распространения сигнала ЛЭ
Средним временем задержки распространения сигнала называют интервал времени, равный полусумме времён задержки распространения сигнала при включении и выключении логического элемента:
tзд.р ср = (t1,0зд.р + t0,1зд.р)/2
Быстродействие логического элемента определяется скоростями его перехода из состояния О в состояние 1 и обратно. Прежде чем описывать характеристики быстродействия элементов, выясним вопрос о форме сигналов, передаваемых от ячейки к ячейке. Поскольку каждый логический элемент обладает как инерционностью, так и усилительными свойствами, то крутизна фронтов в цецочке логических ячеек стремится к определенной асимптотической величине. Уменьшение крутизны от каскада к каскаду предотвращается ростом усилительных свойств ячеек по мере снижения частоты, а нарастание крутизны фронтов ограничивается инерционными свойствами каскадов. Поэтому крутизна фронтов быстро устанавливается в довольно узкой области значений, характерной для элементов данного типа.
Характеристика импуль-сной помехоустойчивости логического элемента.| Задержка прохождения сигнала через логический элемент. Быстродействие логического элемента - наибольшая частота управляющих импульсов, при которой элемент выполняет свои логические функции. Быстродействие характеризуется максимальной рабочей частотой или, что более правильно, средней задержкой прохождения сигнала через элемент.
Быстродействие логических элементов зависит в первую очередь от режима работы входящих в них транзисторов.
Комбинационная логика. Комбинационной логикой (комбинационной схемой) называют логику функционирования устройств комбинационного типа. У комбинационных устройств состояние выхода однозначно определяется набором входных сигналов. Комбинационная логика используется в вычислительных цепях для формирования входных сигналов и для подготовки данных, которые подлежат сохранению. На практике вычислительные устройства обычно сочетают комбинационную и секвенциальную логику. Например, компьютерное Арифметическое Логическое Устройство (АЛУ) для математических вычислений содержит комбинационные узлы. Математику комбинационной логики обеспечивает Булева алгебра. Базовыми операциями являются: конъюнкция , дизъюнкция и отрицание (инверсия) или . В комбинационных схемах используются логические элементы: конъюнктор (И), дизъюнктор (ИЛИ), инвертор (НЕ), а также производные элементы: И-НЕ, ИЛИ-НЕ и «Равнозначность». Наиболее известные комбинационные устройства — это сумматор, полусумматор, шифратор, дешифратор, мультиплексор и демультиплексор.
Вопрос №10.
Комбинационные схемы. RS-Триггеры. Логические функции. Таблицы истинности. Временные диаграммы.
Триггеры относятся к классу последовательных элементов. Выход зависит не только от потенциалов на их информационных входах, но и от последовательности их задания. Триггеры различают по функциональному признаку: R-S ,D-T,J-k и др.
По способу управления: -Асинхронные (запись информации в асинхронный триггер осуществляется в произвольный момент времени непосредственно с поступлением информационного сигнала на 1 из установочных входов триггера)
-Тактируемые(помимо информационных входов содержат один или несколько синхронизирующих входов . Запись информации в такие триггеры осуществляется только при подаче синхронизирующего импульса (С). В свою очередь, синхронные триггеры подразделяются на триггеры, работающие по уровню С – потенциальные триггеры и на триггеры динамического типа, срабатывающие поначалу или концу синхроимпульса.) (есть ещё 1 тактовый вход ,а выход, только когда есть тактовый сигнал) Асинхронный R-S триггер на элементах «или-не»
tn |
tn+1 |
|
S |
R |
Qn+1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Qn |
1 |
1 |
X |
Qn+1=S+ QnR(отрицание) SR=0 tn-текущее время +1 что получится при следущем шаге
S-установить
R-сбросить Если S=1,R=1 то на выходе Qn+1 =1
Таблица истинности,Карта Карно,функция
Быстродействие зависит от частоты подачи сигналов
Преимущества и недостатки информационных RS триггеров 1)Простота схемного решения.
Возможность хранения информации.
2)Открытость входа и выхода(опасность дребезга). Неопределённость выхода при незакончившихся переходных процессов в элементах.
(1-1 в триггерах на элементах и-не,0-0 на или-не). Наличие запрещённых входных комбинаций.
Импульс R не проходит в R(отрицание)пока T не равно 1
Преимущества и недостатки информационных RST триггеров