Аналоговые устройства. Параметры и характеристики аналоговых устройств. Синхронизируемые RS-триггеры. Осинхронные RS-триггеры, страница 2

43. D-триггеры

D-тр наз-ют триг-ом задержки и с-л на его вых. при перекл. получ. то знач, кот. было на Dвходе. Этот тр. предн. для зад-ки с-ла.На эл-ах D1 и D2 постр. схема управления, а на D3, D4 – асинхр. RS-триг. На D-вх под-ся инфосигнал, а на С-вх синхросигнал.При этом на D2 на 2-ой вх под-ся сигнал с вых D1 ч/з цепь обратной связи.D-триг бывают однотактные  и двухтактные.Сигнал на вых. Появл-ся в тот же моент,когда сигн имеется на вх триг-а. Двухтактный D-триг сост и з 2-ух триг.При подаче сигн на С и D вх.. срабатывает сначала 1-ый триг,а затем второй.

Предп. Под-ся сигн. На D-вх «0»,  а на С-«1».На D1 под-ся «0»,D1 закр-ся и на вых форм-ся «1». Эта «1» ч/з цепьобратной связи под-ся на 2-ой вх.D2 откр-ся и на его вых форм-ся «0»,по действ кот D4 закр-ся и на инверсном вых форм-ся «1»,кот по цепи обр связи перед-ся на 2-ой вх D3.D3 откр-ся и на ег вых форм-ся «0».

Двухтактовый D-триг .

1-ый триг-ведущий,или М-триг;2-ой триг.-ведомый ,или S-триг

Предпол,при подаче на 1-ый триг сигн он переключ-ся,а т.к. на 2-ой вх С-сигн прих ч/з элем ИЛИ-НЕ то на вх элем отсутств синхросигнал и 2-рй триг закр-ся и на него не под-ся информация.Если же на С-вх не под-ся вх сигнал,то 1-ый триг закр-ся.В это же время орокидывается 2-ой триг.м на вых происх смена инф.У данного триг опрокидываение происходит в 2 этапа

44. Т-триггеры

Триггером Т-типа наз-ют лог. устр-во с двумя уст-ми сост-ми и одним входом Т, кот. ост-ся в исх. сост-ии при Т=0 и инвертирует своё исходное сост-е при Т=1

 Линии задержки предназнач. для чёткой раб .тр, потому что любые лог. эл-ты обл-ют быстр-ем и ЛЗ зад-ет с-л практич. на время сраб-я микросхемы так, что обеспеч-ся беспер-я раб Т-триг.

На вх.пол-ся Т-сигн ,кот наз-ся счётным,сигнал а на С-вх под-ся с инверт вых ч/з ЛЗ2,на 2-ой вх D1. А сигн. с вых D3 ч/з ЛЗ перед-ся на R-вх D2.Срабатывани триг происхпо заднему фронту Т-триг, что объян-ся ЛЗ.Триг всегда переключ-ся при наличии очередного сигнала на Т-вх.На практике Т-триг обычно делаю на базе D-триг по рис б.

45.J-K триггеры

Особ-ю созд-я J-K тр-ра явл-ся то, что исп-ся логич. эл-ты, имеющие 3 входа.

J вход уст-ет триг. в единич. сост-е, а с-л на К входе уст-ет тригер в «0» сост-е.Это осущ-ся когда на дан входы и синхровх под-ся высокий потенциал.

Обычно исп-ся синхр. J-K тригеры.

Особ-ю явл-ся то, что он не имеет запрещ. комбинаций.Строится на базе RS-триг,D-триг.(если на вх под-ся сигнал с задержкой),Т-триг(когда на синхровх под-ся импульсы,кот надо считать).Этот триг явл-ся осн элем для слзд сложн цифр.устро-в.

45. Параметры триггеров:

1)коэф объединения по входу m

2)коэф разветвления по вых. N

3)значение логических уровнея U,U

4)знавение вх и вых токов

5)максимальная частота переключения

            ƒ=

6)рабочая частота переключения

            ƒ ƒ/1,5

7)минимальная длительность входного сигнала

               t=

 k-кол-во элементов в цепи от вх инофрм и такт сигнала до кго вых.

39Параметры логических элементов

Все лог. эл-ты опис-ся след. пар-рами:

1)Реализуемая ф-я: И-НЕ, ИЛИ-НЕ

2)Коэф. объед. пы входу (m): пок-ет, сколько лог. с-лов  м. подать на вх. схемы. Обычно коэф. m не >8

3)Коэф. разветвления по вых (n): пок-ет сколько же однотипных схем м. подсоед-ть к вых. 1-го ЛЭ.

4)Быстродействие: опр-ся временем прохожд. с-ла ч/з 1 микр-му. Бывают:

-свербыстрод-е (tзад<5нс);

-быстрод-е(5нс<tзад<10нс);

-среднего быстр-я (10нс<tзад<100нс);

- низкого быстр-я (tзад>100нс)

5) Потребляемая мощность: бывают:

-мощные (25мкВт<Рпот<200-250мкВт);

-средней (3мкВт<Рпот<25мкВт)

-маломощные (0,3мкВт<Рпот<3мкВт)

-микромощные (0,1мкВт<Рпот<0,3мкВт)

-нановатные (Рпот<1мкВт)

Потр. мощность зав-т от ИП.

6) Помехоуст-ть – мин. с-л, кот. м.б. подан на вход лог. эл-та и при самых неблагопр. усл-ях приводит к ложному сраб-ю схемы. Бывают:

-статические: когда с-л помехи превышает длит-ть полезного с-ла

-динамические: когда послед. перех. процессов знач. меньше перех. процессов при подаче лог. с-лов.

По помехоуст-ти бывают:

-низкой пом-ти: Uпом от 0,2 до 0,4В

-средней пом-ти: Uпом от 0,4 до 0,8В

-высокой пом-ти: Uпом>0,8В

38.Логика на полевых транзисторах (ПТЛ)

 Лог. эл-ты на ПТ явл-ся наиболее перспект., т.к. для их произ-ва треб-ся только ПТ. Различ. 2 типа логич. эл-ов на ПТ: - на ПТ обогащ. типа (т-ры с изол. З и индуц. каналом); -исп-е комплемент.-х пар ПТ (КМОП логика).

Достоинством ПТЛ явл-ся:

1)Большая помехоуст-ть

2)Большой диап-н пит-х напряж-й, относит. малая мощность потребл. (особ. в КМОП лог)

Логика на ПТ вып-ет логич. операции И-НЕ, ИЛИ-НЕ:

В лог. схемах VT1 явл-ся нагруз. тр-ром и пот-л, подав. на затвор=ИП и нагр. тр-р VT1 всегда открыт. Тр-ры VT2,VT3 явл-ся клч-ми и для вып-я операции ИЛИ-НЕ ключ. тр-ры включ ||.

Для вып-я лог опер. И-НЕ все ключ. и нагр. тр-р включ. послед. и с-л на вых. схемы будет тогда когда одновр. на всех входах будут действ-ть одинак с-лы.

Недостатки этой схемы: 1)Относит. высокий пот-л лог. 0 2) Большое потребление энергии.

КМОП-логика

Особ-ю КМОП-логики явл-ся: для выч-я логич. опер. ИЛИ-НЕ ключ. тр-ры VT3,VT4 включ. ||, а нагр. тр-ры VT1, VT2 послед. При этом упр-е вх. логич. с-ми нагр. и ключ. тр-ров противоположны.

Для вып-я лог. операции И-НЕ ключ. тр-ры включ. послед., а нагр. тр-ры ||. При этом упр-е ключ. и нагр. тр-ров противофазно и упр-е происх-т логич. с-ми, подав. на входы. При этом с-л на вых. будет только тогда, когда на всех лог входах одновр. действует одинак. по уровню с-л

Особ-ю КМОП логики явл-ся то, что она практ. не потр-ет мощность от ИП, а только потребляет её в режиме переключения.

36. Эмиттерно-связання логика (ЭСЛ)

Особ-ю ЭСЛ явл-ся  то, что в них исп-ся не электрон. ключи, а переключат. тока. Переключ. тока имеют такую же принцип. схему, как и диф. каскады, только на один из входов под-ся опорное напряж-е и связь переключ. тока одного плеча и второго осущ-ся за счёт эмит-й связи, т.е. рез-ра, включ. в эмит-ю цепь переключателя. Схема имеет след. вид:

 


Перекл. тока собр. на VT3, VT4. Вх. с-лы под-ся в цепь Б тр-ра VT1, VT3. Для созд-я пути протекания обр. тока в цепи Б включ. р-ры Rб (50-240Ом). Опорн-е напряж-е на перекл. тока (VT4) созд-ся с пом. термостаб. цепочки VT5,R5, VD1,VD2,R6. Для повыш-я быстрод. в окон. каск-х исп. эмит. повтор-ли, собр. на VT6, VT7. Также для повыш. помехоуст-ти + ИП Э повт-й заземл-ся, а в цепь Э под-ся напр-е от доп-го напр-я смещ-я.

Предп, что на 1 или все 3 вх. подан неб вх. с-л –лог 0. Это приводит к тому, что 1 или все тр-ры под действ. вх. с-ла откр-ся. За счёт пад-я напр-я на р-ре Rэ VT4 закр-ся.

35. Транзисторно-транзисторная логика с барьером Шотки (ТТЛШ)

Для повыш-я быстрод-я исп-ют ТТЛШ.

В данной схеме диоды пред-

назнач. для защиты от

помех хода лог. эл-та,

при этом диоды включ.

в обратном напр-ии как

для лог 0, так и для

лог1.

На VT3 собран генера-

тор тока для того,

чтобы пол-ть передат.

хар-ку блише к прямоуг

форме.

На базе VT4, VT5  собран составной тр-р для повышения тока вых. цепи инвертора. При этом VT5 обычный, а не с барьером Ш, ибо в сост. тр-ре быстрод-е опр-ся VT4, а ост. эл-ты инвертора вып-ют ту же ф-ю, что и обычный тр-р ТТЛ.

За счёт того, что тр-ры раб-ют на гране акт. режима и режима насыщ-я, быстрод-е схемы сост-ет 5-10 нанасек.