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 32

Рис. Р4.2. Статические характеристики передачи ограничителей к задаче 4.2

Рис. Р4.3. Схема ограничителя к задаче 4.3

Рис. Р4.4. Схема ограничителя к задаче 4.4

Р4.3. Характеристика передачи должна иметь вид, приведенный на рис. Р4.3,а. Схема ограничителя показана на рис. Р4.3.б.

Р4.4. Характеристика передачи должна иметь вид, показанной на рис. Р4.4,а. Схема ограничителя приведена на рис. Р4.4,б.

Р4.5. а) При R_P << Rдинамическое смещение практически отсутствует и напряжение на разделительном конденсаторе U ≡ Е₀. На выход будут поступать только положительные импульсы (рис. Р4.5);

б) при R_p = ∞ конденсатор заряжается до напряжения Е_макс. и диод не открывается, поэтому u_вых = 0.

Р4.6. В фиксаторе уровня, схема которого приведена на рис 4.6,а, осуществляется фиксация уровня сверху на нулевом уровне (рис. Р4.6,а), в другой схеме (рис. 4.6,б) — снизу на нулевом уровне (рис. Р4.6,б).

Р4.7. Временная диаграмма выходного напряжения приведена на рис. Р4.7:

а) ; б) , t_Ф = 0,006 мкс; в) t_СР = 3RC, t_СР = 3 мкс.

Рис. P4.5. Временная диаграмма к задаче 4.5

Рис. Р4.6. Временные диаграммы к задаче 4.6

Рис. Р4.7. Временные диаграммы к задаче 4.7

Р4.8. Временная диаграмма выходного напряжения приведена на рис. Р4.8:

;

t_Ф = 0,69 мкс; t_СР = 3RC; t_СР = 3 мкс.

Р4.9.а) Временная диаграмма u₁(t) показана на рис. Р4.9;

б) элемент Э₂ используется для повторного ограничения и усиления, что приводит к сокращению длительности фронтов сигнала;

в) после прохождения двух-трех элементов фронты сигнала не сокращаются. Их длительность определяется только инерционными свойствами элементов, т. е. происходит нормализация фронтов.

Р4.10.Серия элементов выбирается исходя из длительности фронтов выходных импульсов и минимальной потребляемой мощности. Выбираем ТТЛ-элементы серии 134—134ЛБ1 (в одном корпусе четыре элемента 2И-НЕ) (см. приложение 1).

Рис. Р4.8. Временные диаграммы к задаче 4.8

Рис. Р4.9. Временные диаграммы к задаче 4.9

Рис. Р4.10. Временная диаграмма к задаче 4.13

Рис. Р4.11. Временные диаграммы к задаче 4.16

Число элементов т в цепи задержки определяется из формулы 1): m = 8. Необходимое число элементов N=m + 2, N=10.

Р4.11.Необходимо подключить к выходу элемента Э₂ инвертор, в качестве которого использовать элемент серии 155 (ЛАЗ или ЛН1), у которого t_{з ср} = 20нс и t_ф ≤ 20 нс. Остальные данные такие же, как и в задаче 4.10.

Р4.12.u_вх2мин увеличится, так как      

длительность формируемых импульсов t_и увеличится, так как

.

Форма выходных импульсов не изменится.

Р4.13.u_вх 2 мин. и t_иизменятся так же, как и в задаче 4.12. Форма выходного импульса при увеличении Rв два раза, изменится. Уровни выходного напряжения до и после импульса будут различными (рис. Р4.10), так как 2R > R_кр.

Р4.14.Длительность формируемых импульсов t_и увеличится в два раза, так как t_и @ RCln(U^l/U_nор ). Время восстановления tвос увеличится в два раза, так как t_вос @ 3R_огрС, u_вх2минне изменится. Форма выходного импульса останется прежней.

Р4.15.Длительность формируемых импульсов уменьшится. Длительность импульсов до короткого замыкания диода t_и1 @ RCln(U^l/U_nop). Длительность импульсов после короткого замыкания диода t_и2 @ R_эквC×ln(U^l/U_nop), где  R_экв @ R_огрR/(R_огр + R) Изменение длительности формируемых импульсов определится соотношением t_и1/t_и2 = R/R_экв.

Р4.16.Временная диаграмма u_вых(t) приведена на рис. Р4.11.

Р4.17.u_{вх2 мин} увеличится, так как .

Напряжение u_{вх2макс} (рис. Р4.12) увеличится за счет увеличения u_вх2мин. Длительность формируемых импульсов t_и увеличится за счет увеличения постоянной времени цепи заряда конденсатора С и за счет увеличения u_{вх2макс.}

Рис. Р4.12. Временная диаграмма к задаче 4.17

Рис. Р4.13. Временные диаграммы к задаче 4.20

Р4.18.Напряжения u_вх2мини u_{вх2макс} и t_и будут изменяться по тем же причинам, что и в задаче 4.17 (см. Р4.17). Так как R₆ у элемента серии 134 в 10 раз больше, чем у элементов серии 133, то абсолютное изменение u_вх2мин. резко уменьшится. По этой причине резко уменьшится изменение u_{вх2макс.} Длительность формируемых импульсов t_и будет увеличиваться в основном за счет увеличения постоянной времени цепи заряда конденсатора С.