Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения: Учебное пособие (Представление чисел и арифметические операции в цифровых устройствах. Микропроцессорные устройства и системы на базе МП КР580ВМ80), страница 31

4.37. На рис. 4.20 приведена схема ждущего мультивибратора на ТТЛ-элементах:

а) построить временные диаграммы сигналов, снимаемых с выходов Qи , для нечетного числа элементов НЕ. Учитывать только задержку, создаваемую элементами НЕ;

б) может ли мультивибратор (рис. 4.20) генерировать импульсы, длительность которых меньше длительности запускающих?

в) будет ли работать мультивибратор при четном числе элементов НЕ?

4.38. На рис. 4.21 приведена схема простейшего генератора пилообразного напряжения (ГПН):

а) пояснить работу ГПН временными диаграммами. Указать назначение всех элементов схемы;

б) определить амплитуду пилообразного напряжения U_mи коэффициент нелинейности γ при следующих параметрах схемы: Е_К = 100В, Е_Ф = 20 В, R_К = 10 кОм, С = 10⁴ пФ, t_{И ВХ}  = 10 мкс;

в) как влияют значения С, R_Kи t_{И ВХ} на временную диаграмму выходного напряжения?

г) каким образом (схемно) можно уменьшить коэффициент нелинейности g ?

д) каким образом (схемно) можно увеличить коэффициент использования напряжения источника питания Е_К?

Рис. 4.21. Простейший генератор пилообразного напряжения

Рис. 4.22. Генератор пилообразного напряжения на операционном усилителе

4.39. На рис. 4.22 приведена схема ГПН на операционном усилителе (ОУ), где электронный ключ, предназначенный для разряда конденсатора С, представлен механическим ключом. На вход ГПН подаются отрицательные импульсы напряжения длительностью t_{И ВХ}:

а) пояснить принцип работы ГПН и назначение всех элементов схемы;

б) построить временные диаграммы, поясняющие работу устройства;

в) пояснить, за счет чего в данной схеме обеспечивается высокая линейность (малое значение g);

г) определить амплитуду выходного напряжения U_mпри следующих параметрах элементов схемы: U_mBX = 5 В, R = 20 кОм, С = 5×10³пФ, t_{И ВХ} = Т_раб = 100 мкс;

д) оценить коэффициент нелинейности g при отсутствии шунтирующих сопротивлений. В схеме используется ОУ k₀ = 2×10³;

е) к чему приводит наличие в реальной схеме сопротивлений, шунтирующих элементы схемы?

4.4. СЕЛЕКТОРЫ ИМПУЛЬСОВ

Данный раздел содержит задачи и упражнения по составлению принципиальных и функциональных схем селекторов импульсов различного типа [4]. При построении селекторов импульсов использовать устройства, рассмотренные в предыдущих параграфах данной главы.

ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ

4.40. Составить схему диодного амплитудного селектора импульсов, выделяющего импульсы, амплитуда которых больше Е₁(рис. 4.23).

4.41. Составить функциональную схему амплитудного селектора импульсов, выделяющего импульсы максимальной амплитуды. Устройство должно нормально функционировать при изменении в определенных пределах амплитуды входных импульсов. Пояснить работу устройства временными диаграммами.

Рис. 4.23. Временные диаграммы к задаче 4.40

Рис. 4.24. Временные диаграммы к задаче 4.42

Рис. 4.25. Временная диаграмма к задаче 4.43

4.42.Составить схему диодного амплитудного селектора импульсов, выделяющего импульсы, амплитуда которых больше |E₁| (рис. 4.24).

4.43. Составить функциональную схему селектора импульсов, выделяющего импульсы, амплитуда которых не превышает уровень E₁(рис. 4.25). Работу селектора пояснить временными диаграммами.

4.44. Составить функциональную схему селектора импульсов максимальной длительности. Устройство должно формировать выходной импульс, если длительность входного больше t_{И МИН}.

4.45. Составить функциональную схему селектора импульсов минимальной длительности. Селектор должен формировать выходной импульс, если длительность входного меньше t_{И МИН}.

4.46. Составить функциональную схему устройства, формирующего короткие импульсы, задержанные относительно входных на время, пропорциональное значению регулируемого опорного напряжения u_P. Устройство такого типа можно использовать при построении селекторов импульсов различных типов.

ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

Р4.1.Статические характеристики передачи ограничителей приведены на рис. Р4.1.

Рис. Р4.1. Статические характеристики передачи ограничителей к задаче 4.41

Р4.2. Статические характеристики передачи ограничителей приведены на рис. Р4.2.