2.10 Імпульсні схеми на цифрових елементах

На базі ЛЕ різних технологій можна будувати практично всі відомі на сьогодні (малої та середньої потужності) пристрої iмпульсної та цифрової техніки. Серед найбільш використовуваних розглянемо лише такі цифрові пристрої, які за такими властивостями, як простота реалізації, економічність, надійність тощо, ефективно будувати на ЛЕ.

2.10.1 Формувачі

Основне призначення формувачів імпульсних сигналів - перетворення вхідних сигналів довільної форми у цифрові імпульси.

Схеми електрично-керованих ключів, або схеми збігу на ЛЕ належать до найпростіших формувачів імпульсних сигналів.

Рис. 2.19 Схеми керованих ключів та часові діаграми їх роботи

На рис. 2.17 показано схеми для двох випадків дозволяючих рівнів Е та , а також часові діаграми для імпульсних сигналів при однакових тривалостях Е і .

Подібні схеми застосовують там, де потрібно за заданим сигналом дозволу Е, здійснити передачу по прямому каналу Х потенціальних або імпульсних сигналів..

Формувачі коротких імпульсів (ФКІ) можна будувати за допомогою самих лише ЛЕ. Один із варіантів такого формувача і часові діаграми його роботи зображені на рис.2.18.

Д

Рис. 2.20 Формувач коротких імпульсів та часові діаграми його роботи

ана схема формувача реалізує логічний вираз , який в випадку ідеальних ЛЕ завжди дорівнює нулю незалежно від того, що є на вході. Проте для реальних ЛЕ логічні операції завжди виконуються з певним часом затримки , що використовується для формування коротких імпульсів. Оскільки час затримки одного ЛЕ відомий, ввімкнення до одного з входів схеми „виключного АБО”, парного числа інверторів дає змогу сформувати на виході імпульс тривалості .

В якості лінії затримки можна використовувати також інтегруюче RC‑коло, а замість ЛЕ в “виключне АБО” – 2І або 2АБО-НЕ. При цьому вихідні сигнали таких схем будуть співпадати з фронтом або зрізом вхідного сигналу Х, а тривалість їх значно зросте, у порівнянні із наносекундними "голками" пристрою рис.2.18.

У RC-схемах вихідний імпульс формується за рахунок поступового наростання фронту та поступового спадання вхідного імпульсу після дії інтегруючого RC-кола. Схема збігу закінчує формувати зріз вихідного імпульсу в момент часу, коли напруга розряду конденсатора С досягне порогового рівня перемикання ЛЕ при переході з в (у ТТЛ В). Тривалість отриманого імпульсу залежить від сталої часу RС-кола ( ) і величини , яка визначається як розкидом параметрів ЛЕ, так і рівнем завади. Тому значну точність вихідного імпульсу в таких формувачах досягнути важко.

Щоб не порушити номінальних параметрів ЛЕ у випадку ТТЛ, допускаються такі значення елементів RC-ланки: R250 Ом, С=1…3 нФ. Якщо R=200 Ом, С=1 нФ, то тривалість одержаного імпульсу визначають, як

мкс.

Щ

Рис. 2.21 ФКІ на основі CR-кола та його часові діаграми

е простіше побудувати аналогічні формувачі коротких імпульсів з допомогою диференціюючого CR-кола, діода та інвертора. На рис. 2.19 зображено відповідно схему формувача при присутності чи відсутності (пунктирні лінії) напруги . Тровалість отриманого на виході імпульсного сигналу в обох випадках залежить в основному від сталої часу .

Опір R слід вибирати з умови зебезпечення нормальної роботи ЛЕ - з урахуванням спаду напруги за рахунок струму, що витікає із вхідного кола ЛЕ. Напруга не повинна перевищувати допустимої напруги , і тому для ТТЛ опір R слід вибирати в межах 100...500 Ом.

Для детального ознайомлення з роботою вищенаведених схем, доцільно дослідити їх за допомогою програмного симулятора MicroCAP.