Основи схемотехніки формувачів і генераторів прямокутних імпульсів.

Лекція № 18.

Застосування базових логічних елементів в імпульсних пристроях.

Питання лекції:

1. Формувачі імпульсів на логічних елементах.

2. Генератори імпульсів на логічних елементах.

Зміст

Основи схемотехніки формувачів і генераторів прямокутних імпульсів. 1

Нерегенеративні формувачі і генератори.......................................... 4

Принцип побудови нерегенеративних формувачів................................................................. 4

Принцип побудови нерегенеративних генераторів прямокутних імпульсів – рециркуляторів. 5

Регенеративні формувачі і генератори............................................... 6

Одновібратори на логічних елементах...................................................................................... 6

Регенеративні генератори на логічних елементах................................................................. 10

Розглянемо перше та друге питання лекції спільно.

Основи схемотехніки формувачів і генераторів прямокутних імпульсів.

У цифровій техніці імпульсні пристрої найчастіше виконують на логічних елементах. При цьому якщо логічний елемент необхідно використовувати як лінійний підсилювач, на його входи подається постійний зсув, близьке до граничної напруги. Зробити це можна за допомогою, наприклад, резистивного дільника (рис. 15.1,а). Для ЛЕ з ненульовими вхідними струмами реалізація зсуву спрощується – досить включити в загальне вхідне коло тільки один резистор (рис.15.1,б). Щоб оцінити необхідний опір резистора, можна скористатися вхідною і передатною характеристиками ЛЕ. Ці характеристики одержують експериментально або в результаті аналізу роботи ЛЕ і його довідкових даних. Для базових ЛЕ ЕЗЛ вони мають вигляд, приведений на рис. 15.2, для ЛЕ ТТЛ (ДТЛ) – на рис. 15.3. Положення робочої точки для схеми рис. 15.1,б визначається шляхом спільного рішення рівняння вхідного кола і вхідної характеристики ЛЕ:

Підсилювальний режим відповідає ділянці СD і забезпечується підбором опору резистора в межах . Опір, при якому забезпечується , позначено .

Надалі для однозначності всі приклади імпульсних пристроїв розглядаються стосовно до ЛЕ ТТЛ И-НІ . Причому кількісні оцінки виконані в розрахунку на елементи серії 133, що мають усереднені значення = 1,4 кОм, = 1,8 кОм, = 2,8 кОм.

Перевести ЛЕ в підсилювальний режим можна й інакше – підключенням резистора між виходом і входом (рис. 15.4). Принципових обмежень на нижній діапазон його опору немає. Але з огляду на, що резистор є елементом рівнобіжного негативного зв'язку по напрузі, тобто різко зменшує вхідний опір підсилювача і тим самим зменшує коефіцієнт передачі ЕРС, бажано вибирати його з максимально можливим опором.

З рис. 15.4 випливає, що

Щоб ЛЕ працював у підсилювальному режимі, вхідна напруга повинна бути близьким к. При цьому якщо орієнтуватися на ТТЛ елемент, у якого вхідний струм що випливає, те повинно виконуватися нерівність . Максимальне значення R відповідає :

(15.1)

Струм

(15.2)

де U_бэн − спадання напруги на емітерному переході багатоемітерного транзистора, R₁ − опір у колі бази цього транзистора (рис. 11.4). ОпірR₁ виражається через вхідний струм логічного нуля :

(15.3)

Після підстановки (15.3) у (15.2) і потім у (15.1) виходить

(15.4)

Для ЛЕ серії 133 ≈ 2 кОм.

Даний метод установлення підсилювального режиму застосовується звичайно тоді, коли потрібна висока стабільність підсилювача по постійному струмі. В імпульсних пристроях використовується порівняно рідко.

Поиск по сайту: