Генераторы и формирователи импульсов на логических элементах (Лабораторная работа № 15), страница 3

Еще один метод формирования одиночного импульса при срабатывании механических контактов ‑ это применение одновибратора. Первый перепад входного напряжения приводит к срабатыванию одновибратора. Длительность импульса одновибратора устанавливается большей, чем возможное время дребезга контактов. В этом случае одновибратор не реагирует на изменения входного сигнала, вызванные дребезгом.

Синхронизаторы используются для выделения пачек импульсов. Например, синхронизатор на рис. 15.11 может пропустить с информационного входа Dна выход Q последовательность инверсных входных сигналов при наличии стробирующего (разрешающего) импульса по входу V. Достоинством схемы является возможность формирования целого числа импульсов благодаря использованию сдвоенного -триггера.

Таймеры (многофункциональные синхронизирующие устройства) применяются для формирования сложных последовательностей импульсов.

Представленная на рис. 15.12 схема таймера содержит четырехразрядный двоичный счетчик, программатор на ЛЭ с кодонаборником и вспомогательный D-триггер. С выхода K1первой ступени счетчика можно снять импульсы, частота которых понижена в два раза по сравнению с частотой входных импульсов, а их количество зависит от модуля счета и способа установки нуля счетчика. При отключении всех тумблеров кодонаборника от общей шины на выходе отрицательный импульс появится в том случае, если на прямых выходах счетчика установится кодовый набор 1111, а на инверсных ‑ 0000, что соответствует максимальному модулю счета Kпmax = 24 = 16. Если же один или несколько тумблеров кодонаборника переключить на общую шину и тем самым установить нулевые уровни на входах ЛЭ 2И-4ИЛИ-НЕ, то модуль счета будет уменьшен:

, где Nу- показатель предустановки, десятичная запись кода тумблеров, замкнутых на общую шину. Например, при замкнутых на общую шину тумблерах 1 и 4:Nу = 1+4=5;  Kп= 16 - 5 = 11.

Следовательно, рассмотренную схему можно программировать с помощью кодонаборника, задавая различные режимы работы с помощью внешних соединений. Если сброс счетчика осуществляется с выхода F, то таймер выполняет функции программируемого делителя частоты циклического типа. Если же сброс обеспечивается с выхода Q дополнительного триггера, то таймер будет работать в режиме формирования длительности импульса однократного действия. Подобные условия необходимо выполнить при выделении пачки импульсов с выходов K (или F), при получении определенной задержки выходного импульса по отношению ко входному и т.д.

В заключение отметим, что подобными устройствами комплектуются многие микропроцессоры, конечно, при условии замены механического кодонаборника соответствующими логическими элементами.

Предварительное задание к эксперименту

1.  Изучить принцип действия и построения генераторов и формирователей импульсов.

2.  Рассчитать период генерации импульсов мультивибратора (рис. 15.1).

3.  Рассчитать длительность импульса одновибратора (рис. 15.5).

4.  Определить модуль счета Kпи положение тумблеров кодонаборника в схеме рис. 15.12, если Nу равен номеру варианта.

Порядок выполнения эксперимента

Ознакомиться с расположением всех исследуемых и вспомогательных узлов на стенде, изучить их схемотехнические особенности, затем получить разрешение на включение питания.

1. Исследовать работу мультивибратора (рис. 15.1), для чего зарисовать с экрана осциллографа форму импульсов, определить их амплитуду, период следования и скважность, сравнить результаты с расчетом.