Разработка генератора сигналов на цифровых микросхемах - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно
входных
импульсов. Эти одновибратор вырабатывают отрицательные импульсы
длительностью 0,5 мкс на каждый положительный период напряжения на их
входах. Такие импульсы в точке Д необходимы для обеспечения устойчивой
работы одновибраторов 4 и 8, входные импульсы которых должны быть короче
выходных.
Регулируемые одновибраторы 4 и 8 на каждый отрицательный переход
напряжения на входе генерирует выходной импульс той же полярности.
Импульсы, поступающие с формирователя 2, ограничивают длительность
выходных импульсов одновибраторов 4 и 8 до величины t=Т-0,5 мкс,, где Т-
период задающих импульсов с узла 1. Это необходимо, так как при
неправильной настройке в процессе эксплуатации (установке длительности
импульсов одновибраторов 4 и 8 больше длительности период Т) генератор
начинает работать неустойчиво.
Установленные далее формирователи 5 и 9, аналогичны формирователю 2,
вырабатывают отрицательные импульсы фиксированной длительности на каждый
положительный переход напряжения на их входах, т.е. по заднем фронтом
импульсов одновибраторов 4 и 8 соответственно.
По каждому отрицательному переходу на своем входе регулируемые
одновибраторы 6 и 10 генерируют отрицательные импульсы, длительность
которых и определяется длительность выходных сигналов генератора. Таким
образом, начало выходных импульсов с узлов 6 и 10 совпадает по времени с
окончанием отрицательных импульсов с узлов 4 и 8 соответственно. Поэтому
изменяя длительность последних, можно осуществлять сдвиг импульсов на
выходах узлов 6 и 10, следовательно, на выходе генератора относительно
импульсов с задающего генератора 1 (импульсов на выходе Х2).
Коммутатор 11 осуществляет пропускание (с инвертированием) на вход
генератора одиночных импульсов 12 импульсов с узлов 6 и 10. Коммутатор
может также осуществлять логическое суммирование этих сигналов.
Узел 12 пропускает либо все сигналы со своего входа на выход (с
инвертированием), либо только те, которые поступают на него между двумя
импульсами синхронизации после нажатия кнопки S 12 «Разовый импульс».
Синхронизация узла 12 может осуществляться как внутренними сигналами (с
выход узла 3), так и внешними (с гнезда Х3) «Внешняя синхронизация разовых
импульсов») при соответствующем положении переключателя S10.
На всех выходах генератора установлены мощные выходные каскады 7, 13-
15 (16-источник питания напряжением 5В),
Для устранения возможных помех и поводок на плате с микросхемами
между плюсом питания и «землей» необходимо установить развязывающие
конденсаторы- один емкостью 1.0 мкф у разъемов платы и два три
непосредственно у микросхем из расчета по 0,002 мкф на каждую микросхему
(С13-С15 на рис.5)
Рассмотрим работу отдельных узлов устройства.
Задающий генератор 1 собран на логических элементах Д1.1, Д1.2, Д1.3
и транзисторе 1. Задающий генератор может работать в режиме внешнего
запуска с гнезда Х1. Но сигналы эти должны соответствовать входным
логическим уровням ТТЛ- элементов. В режиме внешнего запуска Цепь обратной
связи разрывается, а вместо нее вход элемента Д1.1 переключателем S2
подается потенциал логической единицы.
При работе устройство в режиме внутреннего запуска имеется
возможность внешними сигналами срывать или разрешать (последнее -уровнем
логической 1), генерацию импульсов, что иногда бывает необходимо при
настройке логических устройств.
Формирователь 2 собран на логическом элементе Д1.4 (аналогичны
формирователи 5 и 9-на элементах Д1.4 и Д4.3 соответственно). При
потенциале логического 0 на выходе формирователя (точка а) на выходе
элемента Д1.4 имеется напряжение ниже порового, а на выходе его (точка в)
логическая 1 (рис.4). Когда же напряжение в точке а изменяется на
логическую 1, то этот неположительный переход напряжения проходит через
конденсатор С3 и на выходе элемента Д1.4 получается логический 0.
Конденсатор при этом начнет заряжаться в основном через выходное
сопротивление элемента Д1.3 и резистор R5, а напряжение в точке б будет
уменьшаться. Когда оно достигнет порога переключения Uп элементы Д1.4,
последний вернется в исходное состояние.
При изменении сигнала в точке а на логический 0 конденсатор С3
разряжается через выходное сопротивление элемента Д1.3 и диод V2,
включенный в прямом направлении. Этот диод служит для ускорения разряда
конденсатора С3 и для уменьшения отрицательных выбросов напряжения на входе
ЛЭ Д1.4 из за прохождения через конденсатор отрицательных перепадов
напряжения с выхода элемента Д1.3.
Длительность выходных импульсов формирователя примерно равна tС3 R5.
Формирователь 3 собран на элементах Д2.1 и Д2.2. Здесь длительность
выходного импульса определяется временем разряда конденсатора С4. При
входном сигнале, равном логическому 0 (точка в), конденсатор заряжается
через выходное сопротивление элемента Д2.1 и резистор R6 (последний
ограничивает ток заряда), и напряжение на входе элемента Д2.2 (точка 2),
увеличивается (см. рис.6). Но так как на другом входе этого элемента
имеется логический 0, то на выходе его- логическая 1. При изменении
входного сигнала: на одном входе элемента Д2.2 логическая 1, а на другом
напряжение уменьшается по мере разряда конденсатора С4 через выходное
сопротивление элемента Д2.1 и резистор R6. Поэтому на выходе формирователя
получается уровень логического 0, который вернется к логической 1, как
только напряжение на конденсаторе (в точка г) уменьшается до порога
переключения Uп логического элемента.
Длительность выходного импульса примерно равна t=С4 (R6+20), где 20
Ом- выходное сопротивление ТТЛ- элементы при логическом 0 на его выходе.
Одновибраторы с транзистором 4 и 8 (см. рис.2) собраны соответственно
на элементах Д2.3, Д2.4 и Д4.1, Д4.2. Они должны формировать импульсы
большой длительности (до 1мс). В них используются эмиттерные повторители на
транзисторах КТ315А (V4 и V7).
Рассмотрим работу одновибратора 4. В начальный момент на его входе
(точка д) потенциал логической 1, конденсатор С5 разряжен. На выводе 13
элемента Д2.4 (точка ж)-логический 0 (напряжение на выводе12 элемента Д2.4
будем считать равным логической 1).
Когда в точке д установится потенциал логического 0, положительный
скачок напряжения с выхода элемента Д2.3 проходит через конденсатор С5 на
базу транзистора V4. На эмиттере транзистора напряжение тоже скачком
повышается и на выходе одновибратора получается потенциал логического 0,
который по цепи обратной связи поступает на вход элемента Д2.3 и
поддерживает его состояние с логической 1 на выходе и после окончания
входного сигнала (с элемента Д2.2). Конденсатор С5 при этом начинает
заряжаться основном через выходное сопротивление элемента Д2.3 и резисторы
R7, R8,R9. По мере его заряда напряжение на базе, и соответственно,
эмиттере транзистора уменьшается. Когда оно в точке ж достигнет порога
переключения элемента Д2.1, тот вернется в исходное состояние, а
конденсатор начнет разряжаться через выходное сопротивление элемента Д2.3 и
диод V3, включенный в прямом направлении. Этот диод служит для тех же
целей, что и диод V2.
При длительности выходного импульса одновибратора tіТ (гдеТ- период
задающих импульсов, например в точке д) генератор может работать
неустойчиво и его выходная частота будет меньше частоты задающего
генератора 1. Для устранения примерно за 0,5 мкс до поступления
отрицательного импульса на вход одновибратора на вывод 12 элемента Д2.4
подается отрицательный импульс с выхода элемента Д1.4 (выход формирователя
2). Если t<ээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээээ
|
