Методические указания. При изучении данной схемы необходимо изучить классификацию генераторов
При изучении данной схемы необходимо изучить классификацию генераторов, рассмотреть наиболее общие характеристики.
Электронные устройства, преобразующие энергию источников постоянного напряжения в энергию электрических импульсов, называются импульсными генераторами. Одним из наиболее распространенных импульсных генераторов является мультивибратор. Мультивибратором называют автогенератор прямоугольных импульсов, представляющий собой двухкаскадный резистивный усилитель со 100%- ной положительной обратной связью.
Наиболее распространенными являются схемы симметричных мультивибраторов. Необходимо рассмотреть одну из типичных схем симметричного мультивибратора на транзисторах.
Для мультивибратора симметричность означает однотипность транзисторов и равенство номиналов конденсаторов и резисторов. В первый момент после подключения источника питания через транзисторы будут протекать равные по величине токи. Однако такое состояние схемы неустойчивое. В результате нестабильности источника питания или из-за неодинаковости параметров транзисторов симметрия схемы будет нарушаться и один из коллекторных токов окажется несколько большим. Следует уяснить, какой из транзисторов находится в режиме насыщения, какой – в режиме отсечки и каким образом происходит лавинообразный процесс перехода в новое, временно устойчивое состояние.
Таким образом, транзисторы в мультивибраторе по очереди находятся или в режиме отсечки или в режиме насыщения и с каждого коллектора можно снять прямоугольные импульсы с амплитудой, почти равной величине источника питания.
Вопросы для самопроверки
1. Какие разновидности генераторов релаксационных колебаний вы знаете?
2. Какое устройство называется мультивибратором?
3. Для чего необходима положительная обратная связь в схеме мультивибратора?
4. Что означает симметричность мультивибратора?
5. В каких режимах могут находиться транзисторы в схеме мультивибратора?
6. Объясните процесс перехода схемы из одного устойчивого состояния в другое.
7. Какой формы импульсы выдает мультивибратор?
Тема 4.3 Логические и запоминающие устройства.
В данной теме с помощью учебной литературы и других источников информации следует изучить:
Логические элементы. основные понятия "И", "ИЛИ", "НЕ" на диодных и транзисторных ключах.
Триггеры. Классификация. Триггеры со счетным запуском.
Триггеры с раздельным запуском. Специальные триггеры: триггер Шмидта.
Основные понятия о счетчиках, дешифраторах. Применение логических элементов.
Методические указания.
Логические устройства
При рассмотрении данной темы необходимо уделить особое внимание реализации основных логических операций.
Электронные логические схемы реализуются на различной элементной базе. Так как в интегральной микроэлектронике наиболее технологичны резисторы, диоды, биполярные и полевые транзисторы, именно эти элементы используются в логических схемах. Например, для реализации логической операции НЕ (инверсии) требуется инвертор, в качестве которого используется обычный транзисторный ключ, а для реализации логической операции ИЛИ (логическая сумма событий, дизъюнкция) можно использовать диодно-резисторную схему.
Необходимо также уяснить, что одни и те же операции можно реализовать с помощью разных базовых элементов: диодно-транзисторной логики (ДТЛ), транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ).
Вопросы для самопроверки
1. Назовите основные базовые логические элементы и дайте их краткую характеристику.
2. Перечислите основные логические функции и изобразите обозначения соответствующих логических элементов.
3. Поясните принцип действия логических схем, выполняющих основные логические операции И, ИЛИ, НЕ.
4. Поясните принцип действия логической схемы ТТЛ, выполняющей операцию И-НЕ.
Триггеры
Триггерами называются устройства с положительной обратной связью, которые могут неограниченно долго находиться в одном из двух состояний устойчивого равновесия. Такие устройства под воздействием внешних запускающих импульсов скачкообразно переходят из одного состояния в другое.
При изучении данной темы необходимо рассмотреть классификацию триггеров, основные определения и особенности разновидностей.
Особенностью работы триггера является то, что схема триггера имеет два последовательно включенных транзисторных ключа, причем выходное напряжение первого ключа управляет работой второго и наоборот.
Триггер переходит из одного состояния в другое (т.е. опрокидывается) под воздействием запускающего импульса. Существуют три способа запуска. Необходимо разобраться в каждом из них. Кроме того, следует рассмотреть наиболее распространенные схемы - симметричные с раздельным запуском и несимметричные триггеры – триггеры Шмидта.
Несимметричный триггер чаще всего применяется в качестве преобразователя сравнительно медленно меняющегося напряжения (чаще всего синусоидального) произвольной формы в напряжение прямоугольной формы. Схема несимметричного триггера имеет хорошую стабильность порога срабатывания, не боится перегрузок, обладает большим входным сопротивлением.
Необходимо разобраться, в каких схемах применяются логические элементы. Рассмотреть простейшие схемы счетчиков и дешифраторов.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое триггер?
2. Каковы особенности работы триггеров?
3. Какие способы запуска триггера вы знаете?
4. Какое явление присуще несимметричному триггеру?
5. Назовите область применения несимметричного триггера – триггера Шмидта?
6. Как определяется зона срабатывания триггера?