23048

Імпульсні цифрові схеми

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Формувачі імпульсів. 1 зображено схему формувача імпульсів на логічних елементах ІНЕ. 1 Недоліком цієї схеми є те що для формування імпульсів досить великої тривалості потрібно використати велику кількість логічних елементв. 2 Для формування імпульсів з синусоїдальної напруги часто застосовується тригер Шмітта рис.

Украинкский

2013-08-03

2.62 MB

8 чел.

Лабораторна робота № 9

з курсу "Схемотехніка"

Імпульсні цифрові схеми.

1. Формувачі імпульсів.

 На рис. 1 зображено схему формувача імпульсів на логічних елементах І-НЕ. Для формування імпульса в цій схемі використовується затримка сигналу на логічному елементі.

рис. 1

Недоліком цієї схеми є те, що для формування імпульсів досить великої тривалості потрібно використати велику кількість логічних елементв. Цього недоліку немає у схемі на рис. 2, де використано затримуюче RC-коло.

рис. 2

 

Для формування імпульсів з синусоїдальної напруги часто застосовується тригер Шмітта (рис. 3). Він дозволяє отримати вихідні імпульси гарної прямокутної форми, на відміну від формувачів, які обмежують синусоїдальну напругу за рахунок нелінійності.

 

рис. 3

2. Генератори імпульсів.

 На рис. 4 зображено схему генератора серії  імпульсів на логічних елементах І-НЕ. Для формування імпульса в цій схемі використовується затримка сигналу на логічному елементі. Серія імпульсів буде генеруватися доти, доки на вході 1 буде напруга логічної одиниці. Цю схему також можна модифікувати із використанням затримуючого RC-кола.

рис. 4

 Слід зазаначити, що в разі подачі на вхід 1 схеми на рис.4 сталої логічної одиниці вона починає працювати як автоколивальний мультивібратор. Але моделювання такого результату не дає, якщо не визначити початкові умови (зміщення або імпульс запуску). Те саме можна сказати про схему симетричного мультивібратора (рис. 5), в якому тривалості імпульсу та паузи визначаються відповідними RC-сталими часу. Джерело V1 служить саме для подання на схему імпульсу запуску. У реальних схемах воно необов'язкове, оскільки генерація починається з шумових сигналів.

рис. 5

Лабораторне завдання

1. Введіть у Schematics схему формувача імпульсів із затримкою на логічних елементах. (рис.1).  Вважайте, що амплітуда вхідного імпульсу  4 В, тривалість цього імпульсу 100 нс, його період  200 нс. Тривалості фронту і спаду імпульсу задайте по 1 нс.  Затримка першого фронту може бути нульовою.

2. Задайте завдання на моделювання перехідного процесу і проведіть його. У Probe виведіть цифрові епюри для вхідних імпульсів X та вихідних Y та поясніть їх. Визначте тривалість вихідних імпульсів.

3. Повторіть п.2 для випадків одного та п'ятьох логічних елементів у колі затримки. Поясніть зміни у тривалості вихідного імпульсу. Визначте середню затримку на одному логічному елементі. 

4. Введіть у Schematics схему формувача імпульсів із затримуючим RC-колом. (рис.2).  Повторіть моделювання за параметрів вхідних імпульсів з п.1. Виведіть та поясніть епюри для X таY. Визначте тривалість вихідних імпульсів.

5. Змініть значення R та C таким чином, щоб тривалість імпульсу зросла у 1000 разів порівняно з п.4. Повторіть мделювання для цього випадку.

6. Введіть у Schematics схему тригера Шмітта (рис.3). Як джерело V1 використайте джерело VSIN з бібліотеки source.slb. Вважайте середнє значення (VOFF) нульовим, амплітуду (VAMPL) порядку 4-5 В, частоту (FREQ) - 10 кГц. Проведіть моделювання перехідного процесу. Виведіть епюри для вхідної напруги V(1), проміжного сигналу X та виходу Q та поясніть їх.

7. Змініть середнє значення (VOFF) на 2-3 В в один та інший бік. Поясніть зміни у тривалості вихідних імпульсів.

8. Введіть у Schematics схему генератора серії імпульсів (рис.4). Для параметрів вхідного джерела з п.1. проведіть моделювання. Виведіть та поясніть епюри вхідної напруги V(1) та вихідного сигналу Y.

9. Збільшіть у 3 рази тривалість і період вхідних імпульсів і повторіть моделювання.

10.  Введіть у Schematics схему симетричного мультивібратора (рис.5). Параметри джерела імпульсу запуску: V1=0, V2=4, TD=10u, TR=TF=1n, PW=1000u, PER>PW (протягом часу моделювання присутній лише один передній фронт). Проведіть моделювання перехідного процесу.