Усилительная цепь R3VT1 необходима для того, чтобы селектор мог пропускать на выход импульсы вольтового уровня (у элементов триггера Шмитта уровень срабатывания равен 1,65В). Поэтому при входном напряжении, отличном от нуля, на эмиттере транзистора установится напряжение 2,5В – напряжение устойчивого срабатывания логических элементов (u4). При входном сигнале меньше 3В происходит формирование единичного логического уровня на транзисторном ключе VT1, при этом на входе 4 элемента DD1.2 так же присутствует лог«1» (DD1.1 закрыт) - на выходе DD1.2 формируется перепад 1/0 и 0/1. Сформированный сигнал инвертируется на DD1.3, так как на входе DD2.1 необходимо иметь сигналы в неинвертированном виде (u5).
В то же время при отрицательном входном сигнале ток потечет через светодиод оптрона, открывая оптронный транзистор. Тогда на выходе транзистора установится напряжение, приложенное к его коллектору, т.е. 2,5В (u6). В любом случае, ключ ИЛИ-НЕ (DD2.1) при единичном входном сигнале хотя бы на одном из входов на выходе выдаст перепад 1/0 и 0/1 по фронту и спаду запускающего импульса соответственно (u7).
Формирователь, собранный на ждущем мультивибраторе DD3, по перепаду 0/1 (спаду входного импульса) выдаст на выход микросекундный импульс напряжением примерно 2,5В (u8). По заданию необходимо получить импульсы +5В, поэтому применяется транзисторный ключ на R5VT2, открывающийся при лог«1» на резисторе R5. Таким образом на выходе устройства мы получаем импульсы напряжением 5В длительностью 1мкс (uвых).
7.Описание применяемой логики.
В устройстве применяется стандартная ТТЛ-логика: нас удовлетворяют ее быстродействие (до 75 нс), логические уровни, напряжение питания (однополярное, +5В), энергопотребление и номенклатура (наличие необходимых микросхем). Для работы были подобраны микросхемы К155ТЛ3, К155АГ1 и К155ЛЕ1.
Микросхема К155АГ1 (рис. 7.1) представляет собой ждущий мультивибратор. Она имеет три входа запуска, три вывода C,RC и RI для подключения времязадающих цепей, прямой и инверсный выходы. Условие запуска – сочетание: вх.3 – лог«0», вх.4 – лог«0», вх.5 – лог«1»
Исходное состояние для запуска – любое, не соответствующее указанному. При запуске на прямом выходе формируется импульс положительной полярности длительностью, определяемой времязадающей цепью. На инверсном выходе имеем импульс, инверсный сформированному импульсу на прямом выходе. Более подробное описание приведено в [2].
Микросхема К155ТЛ3 (рис. 7.2) представляет собой 4 элемента Триггер Шмитта с объединенными по И входами. Подробнее микросхема описана в [2].
Микросхема К155ЛЕ1 (рис. 7.3) представляет собой 4 элемента И-НЕ. Подробнее микросхема описана в [2].
Рис. 7.1 Рис. 7.2 Рис. 7.3
8. Перечень элементов схемы.
8.1. Конденсаторы.
С1 : КМ-6 – 1,5нФ
8.2 Микросхемы.
DD1 : К155ТЛ3
DD2 : К155ЛЕ1
DD2 : К155АГ1
8.3. Резисторы.
R1 : С2-22 – 0,125 – 1,5кОм
R2 : С2-22 – 0,125 – 1кОм
R3 : С2-22 – 0,125 – 10кОм
R4 : С2-22 – 0,125 – 1кОм
R5 : С2-22 – 0,125 – 10кОм
8.4. Оптроны.
U1 :
8.5. Диоды.
VD1 : КД103Б
8.6. Транзисторы.
VT1, VT2 : КТ3102БМ
9.Выводы.
Результатом разработки стало устройство, осуществляющее отбор из входной последовательности импульсов, удовлетворяющих условию |Uвх |< 3В. Проведен расчет элементов схемы, электрическая схема построена в графическом редакторе Microsoft Visio, дано описание работы сконструированного устройства.
10.Список литературы.
[1] Конспект лекций
[2] Бирюков С.А.; Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП; М.; ДМК, 2000г.
[3] Гольденберг Л. М.; Импульсные и цифровые устройства; М; «Связь», 1973г.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.