Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка - страница 26

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60 

І

 

R1

 

R2

 

DD1

 

 

ч*іе

C

Вихід

_TLT

кис. 0.2U - мультивіоратор на логічних елементах або 1) отримуємо певне значення сигналу на виході (також 0 або 1).

Виникає питання, при повільній зміні вхідного сигналу від низького рівня напруги до високого - від 0 до 1 (або навпаки), коли саме логіч­ний елемент перестає сприймати вхідний сигнал як 0 і починає сприй­мати його як 1? Яке значення напруги порогу перемикання U він має? Це залежить від типу елементної бази, на якій виконано еле­мент. Так, наприклад, для елементів К-МОН-логіки поріг перемикання становить приблизно половину напруги джерела живлення.

З урахуванням цього робота схеми, наведеної на рис. 8.20, полягає у заряді конденсатора С по шляху: вихід елемента DDI, R2, С, вихід елемента DD2 - коли на виході DDI маємо 1 (а на виході DD2, янаслідок, 0), і наступного розряду по шляху: вихід DD2, С, R2, вихід DDI - коли на виході DDI маємо 0 (на виході DD2 - 1). Зміна сигна­лу на виході DDI відбувається з 0 на 1, коли рівень напруги на резис­торі R2 досягає значення Unop і з 1 в 0 - коли рівень напруги на R2 знижується до U. Величина напруги на R2 визначається струмом заряду або розряду С (див. пп. 5.2: інтегруючий ланцюжок).

У результаті на виході пристрою маємо прямокутні імпульси з пе­ріодом надходження

Т «1,4R2C. (8.21)

Резистор R1 обмежує струм розряду конденсатора С через внутрішні вхідні діодні захисні ланцюги елемента DD1 при вимиканні живлення.

Якщо у якості DD1 маємо двовходовий елемент І-НІ (а не просто інвертор), то другий його вхід можна використати для дозволу (1) або

На рис. 8.21 наведено схему одновібратора, по­будованого на основі ком­бінованого К-МОН RSD-тригера. Тригер, як відо­мо, є, наприклад, двокас­кадним підсилювачем із позитивним зворотним зв'язком або, як у дано­му випадку, побудований на логічних елементах.

Часозадаючий RC-лан-цюжок підімкнено до пря­мого виходу (Вих 1) тригера. Напруга з конденсатора С подається на вхід встановлення тригера у нульовий стан R.

Можливі два способи запуску цього одновібратора. Перший - подачею імпульсу запуску на асинхронний вхід S. При цьому тривалість імпульсу повинна бути меншою за тривалість гене­рованого (t3an < tt).

Другий - подачею імпульсу будь-якої тривалості на вхід синхроні­зації С (тригер реагує тільки на передній фронт імпульсу). На вхід S при цьому необхідно подати 0.

заборони (0) роботи мультивібратора.

Запуск-qT_

Запуск

DD

C

S

D -)rC

R

f   -Q- Вих 1

R

VD

Рис. 8.21 - Одновібратор на RSD-тригері

О    Вих2

T

У вихідному стані на прямому виході - U. Конденсатор розряджений.

Після подачі імпульсу запуску, тригер переходить у одиничний стан (залежно від виду запуску: як асинхронний RS-тригер або як синхрон­ний D-тригер, на D-вході якого зафіксовано 1, що подається з інверсно­го виходу тригера - Вих 2 ). На прямому виході отримаємо 1.

Тепер конденсатор почне заряджатися, і коли напруга на ньому, а значить, і на вході R досягне значення порогу перемикання, тригер по­вернеться в нульовий стан, а конденсатор швидко розрядиться через

У результаті, на виходах тригера (прямому - Вих 1 і інверсному -Вих 2) ми отримали імпульс, довжина якого

а одновібратор готовий до повторного запуску.

На такому ж тригері можна побудувати і автоколивальний мульти­вібратор, як показано на рис. 8.22. Бачимо, що тут до тригера підімк-нено два часозадаючі ланцюги. Його робота зрозуміла з пояснень ро­боти одновібратора, а період генерованих імпульсів становить

діод YD.

ti - 0,7RC,

(8.22)

Ti - 0,7(R1C1 + R2C2).

(8.23)

VD1

C1

R1

DD

_n_r

T

о

Вих 1

D

C

"ltl

■О    Вих 2

Рис. 8.22 - Мультивібратор на /RSD-тригері

8.9. ІМС таймера К1006ВИ1 (555)

g

q

для побудови генераторів імпульсів використовують також спе­ціалізовані ІМС. Одна з них - це ІМС таймера універсального призначення К1006ВИ1 (міжнародний код 555). Його умовне позначення наведене на рис. 8.23, а схема - на рис. 8.24. До складу ІМС входять два операційні підсилювачі, три­гер, комбінаційна логічна схема, два тран-Рис. 8.23 - Умовне позначення зистори (один з яких досить потужний) і

W Е

0

r Ф S

u g

таймера К1006ВИ1 вихідний підсилювач.

(8) о +UX (Напруга живлення)

5 кОм

оча J-,

(Керуюча напруга)

иЖ 2-1

(6)

2UJ34- R °

5 кОм

л(7) 0 о-

(Розряд)

100 мА

Встановлення

5 кОм

—о &

і

Підготовка і»-0

(1)6

(з)

N-о

Q

(Вихід) 100 мА

G (Нульова точка)

(4)6

£- (Встановлення нуля)

Рис. 8.24 - ихема іми таймера універсального призначення Кіииьвиі Таймер дозволяє будувати одновібратори з тривалістю імпульсів від десяти мікросекунд до однієї години і мультивібратори з частотою ім­пульсів до 500 кілогерц при точності 1%. При цьому напруга живлення

U

&

S

Т

1

R

D

о

R ф S

G

Q

_TL

Вихід

'.0,01 мкФ

~]_j~ о Вхід запуску

Рис. 8.25 - Одновібратор на ІМС К1006ВИ1

R2

D

й> VD

4 e

0

R

Q

G

_TL

Вихід

може задаватися в межах 9+U« від 4,5 до 18 вольт, а струм навантаження сягає 100 мі­ліампер (200 міліампер у

ІМС 555).

Схеми одновібратора і мультивібратора, побудова­них на ІМС К1006ВИ1, на­ведені на рис. 8.25 і 8.26 від­повідно.

У цих пристроях вели­чину ємності конденсатора можна задавати більшою за 100 пікофарад, а опору резисторів - від 1 кілоому до 10 мегаом (для забезпе­чення працездатності ІМС і виключення впливу пара­зитних ємностей і опорів на параметри генерованих імпульсів).

Тривалість імпульсу од-новібратора становить:       Рис. 8.26 - Мультивібратор на ІМС К1006ВИ1

ti - 1,1RC, (8.24) а період генерованих мультивібратором імпульсів:

- без діода:

T - 0,7(R2 + 2R1 )C; (8.25)

- з діодом:

T - 0,7(R2 + Ri)C. (8.26) Змінюючи співвідношення величин опорів R1 і R2, можна змінювати шпаруватість послідовності генерованих імпульсів

0,01 мкФ

Q

Ri + R2 2 Ri + R2 (8.27)

ІМС таймера 555 знайшла якнайширше використання при побудові імпульсних пристроїв. У США якось навіть оголошувався конкурс: хто запропонує більше варіантів застосування цієї ІМС.

8.10. Мікропроцесорні пристрої

8.10.1. Загальні положення. Дещо з історії процесорів

Із розвитком технології і схемотехніки ІМС виникла можливість ство­рення на одному кристалі цілого електронного пристрою, наприклад, радіоприймача, вимірювального приладу чи пристрою керування. Але, зро­зуміло, що при цьому ІМС (ВІМС) стають вузькоспеціалізованими. І якщо у випадку застосування пристроїв масового призначення, що продукують­ся десятками тисяч (радіоприймач, вимірювальний прилад), з цим мож­на змиритися, то з пристроями керування виникають великі проблеми.

Перш за все, алгоритм (послідовність виконання дій, що веде до успіху) керування часто є індивідуальним (наприклад, для кожного з автоматичних маніпуляторів, що працюють на складальному конвеєрі з виробництва автомобілів). Крім того, у процесі експлуатації техноло­гічного устаткування часто виникає необхідність у заміні всього алго­ритму керування або його частин (добавлення або вилучення операцій, зміна послідовності їхнього виконання). Застосування ВІМС у такому разі з економічної точки зору недоцільне.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60 


Похожие статьи

Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка