Дослідження аналого-цифрової моделі мікросхеми двоступінчастого RS-тригера, страница 3

4) у схемі маються зворотні зв'язки, які дозволяють в тригері враховувати його попередній стан.   

1.2. Вибір елементної бази

Модель дослiдження RS-тригера майстер-помічник реалiзована на елементах «I-НI» та з використанням елементу «затримка». Усi мiкросхеми серії К155.

                                          СХЕМИ МОДЕЛЕЙ КОМПОНЕНТ

Елеммент I-НI

Модель елемента

.MODEL UORNOT UGATE  (TPLHTY=15N TPHLTY=15N)

Елемент “затримка

Модель елемента

.MODEL UBUF UGATE    (TPLHTY=22N TPHLTY=22N)

Елемент «генератор цифрових iмпульсiв»

.MODEL DLY_TTL UGATE (TPLHTY=11NS TPLHMX=22NS TPHLTY=8NS TPHLMX=15NS)

.define g1 0n 0000 0.1u 0110 0.2u 0100 0.3u 1010 0.4u 1000 0.5u 0110

+0.6u 0100 0.7u 1010 0.8u 1000

Для того, щоб пристрій працював без збоїв, необхідно строго дотримувалися часових параметрів вхідних сигналів.

          У реальних схемах через недосконалість конструкції, недостатньої провідності провідника, температурного режиму і т.д., з'являються затримки при переході сигналу з низького рівня у високий і назад.

2.Розробка часових дiаграм щодо синтезу перевiряючої тестовоїпослiдовностi

Для розробки часових діаграм на вхід  пристрою подаємо таку послідовність, та очікуємо такі вихідні дані.

S	R	C	Q`	Q`	Q	Q
1	0	0	1	0	0	1
0	1	1	0	1	1	0

2.1.Схема пристрою в пакеті Micro-Cap 5

(АП39а.099077.001 Е2)(мал.5.)

Мал.5.Схема пристрою в пакеті Micro-Cap 5

2.2    Часові діаграми режимів дослідження (мал.6.)

Мал.6. Часові діаграми пристрою.

На часових діаграмах ми бачимо ,що вихідні послідовності зівпадають з послідовностями які були висунуті в разделі 2.        

3.Аналiздіаграм перехiдних процесiв моделi щодо їх відповiдностiпаспортним даним

Схема тригера з RC-ланцюгом (мал.7).

Мал.7.Схема тригера з RC-ланцюгом (мал.7).

 

          

   Мал. 8. Очикуванi графiки перехідних процесiв схема тригера з RC-ланцюгом.

Мал. 9. Отриманi графiки перехідних процесiв схема тригера з RC-ланцюгом, при С=10пФ

Мал.10.  Отриманi графiки перехідних процесiв схема тригера з RC-ланцюгом, при С=40пФ

На мал.10  чітко видно, що величина затримки по фронту прямо пропорційна ємності конденсатору, тому що чим більша ємність, тим більше час насичення.

RC-ланцюг характеризує певний запас енергії. Зміні стану системи відповідає зміна запасу енергії в конденсаторі. Перехід RC-ланцюга з одного стану в інше супроводиться витратою енергії і протікає в течії певного проміжку часу. У течії часу перехідного процесу відбувається зміна напруження і струму в компонентах ланцюга.

       Перехідні процеси в RC ланцюгу протікають згідно з одному загальному законом, їх тривалість в кожному конкретному пристрої визначається співвідношенням:

t = RC

Перехідні процеси в RC-ланцюгу описуються експонентною функцією

U(t) = Uпe-t/t

При зарядці конденсатора:

U_R = U_пe^-t/t

U_C = U_п(1-e^-t/t)

При розрядці конденсатора:

U_R = -U_пe^-t/t

U_C = U_пe^-t/t

На мал.5 показан очикуваний графiк перехiдних процесiв, де зарядка розрядженого конденсатора до напруги U’_c починаючи з моменту пiдключення RC-ланцюга до iсточника напруги U_п. U(t) = U_c.