Основи комп’ютерної електроніки.

Запропонуйте формувач коротких імпульсів по передньому фронту позитивного прямокутного імпульсного сигналу на основі диференційних RC-ланцюгів, діодів та підсилювачів-формувачів. Рівні вхідних та вихідних сигналів повинні відповідати рівням ТТЛ-логіки.

У відповіді навести: структурну і функціональну (або принципову) схеми; тимчасову діаграму, що показує форми сигналів у основних характерних точках схеми; короткий опис принципу дії; пояснення – за рахунок чого і як можна змінювати тривалість імпульсу, що формується.

Для формування короткого імпульсу по позитивному перепаду (фронту) застосовується RC-ланка, що диференціює. Через вихід буферного підсилювача B1 та резистор R заряджається конденсатор З. На початку заряду потенціал у точці bстрибком зростає і в міру заряду знижується до нуля за експотенційним законом. На виході порогового елемента B2 Виникає високий рівень. Зниження потенціалу у точці cдо U_пров викликає перемиканняB2 в низький рівень (точка d). Після закінчення імпульсу на вході схеми конденсатор Cрозряджається через вихід буферного підсилювача B1 та резистор R , діод на вході B2 не пропускає негативного імпульсу (точка з). Тривалість вихідного імпульсу можна змінювати значеннями З та/абоR т.к. постійна часу диференціюючого RC-ланцюга дорівнює добуткуRна З. Конденсатор заряджається до 99% U_вх за t= 5RC.

ЗАДАЧА

Запропонуйте формувач коротких імпульсів по передньому фронту позитивного прямокутного імпульсного сигналу на основі інтегруючих RC-ланцюгів, діодів та логічних елементів. Рівні вхідних та вихідних сигналів повинні відповідати рівням ТТЛ – логіки.

У відповіді навести: структурну і функціональну (або принципову) схеми; тимчасову діаграму, що показує форми сигналів у основних характерних точках схеми; короткий опис принципу дії; пояснення – за рахунок чого і як можна змінювати тривалість імпульсу, що формується.

Формувач коротких імпульсів по фронту вхідного імпульсу на основі RC-ланки, що інтегрує.

Позитивний перепад у точці a через буферний елемент B1 та резистор R заряджає конденсатор C (крапка b). За час t напруга на вході порогового елемента B2 (крапка c) досягає значення необхідного для перемикання B2, на виході якого з’являється високий рівень (точка
d). З входу (точка a) високий рівень подається також на вхід 2 логічного елемента DD1(Виключає АБО), на виході якого з’являється високий рівень, т.к. на вході 1 протягом часу t є низький. Після часу tDD1 перемикається в “0”. Два високі рівні на входах DD2 перемикають вихід цього елемента (логічне І) на високий рівень (точка f). Тривалість вихідного імпульсу можна регулювати, змінюючи значення R та/або C.

ЗАДАЧА

Запропонуйте нормований підсилювач (НУ) з програмно-перебудовуваним коефіцієнтом передачі.

У відповіді наведіть: функціональну схему НУ з урахуванням ідеального операційного підсилювача (ОУ); короткий опис принципу дії; розрахунки елементів схеми (резисторів) для наступних коефіцієнтів передач: К1=0,5, К2=1,
К3=2, К4=4 та мінімального значення резистора зворотного зв’язку Roc=100 кОм; форму вхідних та вихідних сигналів для заданих Доi (i=1,2,3,4) за умови, що на вхід НУ подаються синусоїдальні сигнали з амплітудою 2V, а напруга живлення ОУ – ±6V.

Нормуючий підсилювач з програмно перемиканим коефіцієнтом посилення на основі операційного підсилювача та аналогових ключах на польових транзисторах.

Згідно з наведеною формулою можна змінювати коефіцієнт посилення операційного підсилювача, змінюючи опір вхідного резистора або опір резистора зворотного зв’язку.

При постійному опорі резистора зворотного зв’язку для зміни коефіцієнта посилення використовується набір з декількох резисторів, які підключаються до входу через аналогові ключі польових транзисторів з керуванням двійковим кодом (для прикладу — 561КП2).

ЗАДАЧА

Запропонуйте 2-х вхідний аналоговий невертуючий суматор (SM) на основі операційного підсилювача (ОУ).

У відповіді навести: функціональну схему SM з ідеальним ОУ; короткий опис роботи; розрахунки вхідних резисторів та напруги на виході (Uвих) за умов: К1=1, К2=2,
U1=U2=2 V, Rос=100 кОм, де Кі— Коефіцієнт передачі сигналу з i-го (i=1,2) входу, Rос — резистор зворотного зв’язку, Ui – вхідні сигнали постійного струму; форму Uвих за умови, що на інший вхід подані 2-х полярні синусоїдальні сигнали U2 з амплітудою 5 V при живленні ОУ = ± 6В.

K₁=1 K₂=2

За заданими коефіцієнтами проводиться розрахунок вхідних резисторів R₁
та R₂

Після розрахунку вхідних опорів визначимо повні провідності G- та G+

Для дотримання рівності G_—=G₊ вводиться резистор R_kз опором

ЗАДАЧА

проаналізуйте функціональну схему вузла комбінаційного типу, наведену

Рис.1

Х1 1 3

· 1 ·
1 5 у

Х2 2 4 ·

· побажання

Х3

рис.1.

У відповіді навести: таблицю станів; логічний вираз, який визначає функціонування цієї схеми; часові діаграми:

1) без урахування затримки сигналів на логічних елементах;

2) з урахуванням затримки сигналів на логічних елементах. .

3)

ЗАДАЧА

Запропонуйте на основі асинхронного тригера типу 555 ТР2 та необхідних логічних елементах синхронний одноступінчастий DV-тригер з прямим статичним регулюванням.

У відповіді навести: обґрунтування основних технічних рішень при побудові заданого тригера; функціональну схему; таблицю станів; умовне графічне позначення; короткий опис принципу на тимчасову діаграму.

Для синтезу схеми D-тригера на основі RS— тригера 555ТР2 необхідно три елементи 2І-НЕ, один із яких включений за схемою інвертора, тобто. входи з’єднані разом, що дозволяє використовувати мікросхему 555ЛА3.

Схема працює так: за наявності на вході D сигналу низького рівня та по фронту імпульсу на вході C — Вихід Q встановлюється в “0”, т.к. на входах елемента DD2присутній “1”, то на виході DD2 -“0”, водночас на вході S елемента DD4 — “1”, а на вході R – “0”. RS-Тригери 555ТР2 мають інверсні входи установки. Під час подачі високого рівня на вхід Dта по фронту імпульсу на вході C — Вихід Q встановлюється в “1”, т.к. на входах елемента DD3— високий рівень, то на вході S елемента DD4 — “0” , у теж брешемо інвертований сигнал D= “0» — на вході DD2, вихід DD2а значить і вхід RDD4 в стані «1”.

Перемикання входу C з “1” у “0” залишає вихід Qбез змін.

Задача

Запропонуйте на основі D-тригера типу 555 ТР2 та необхідних логічних елементах синхронний ТV-тригер зі зворотним динамічним регулюванням.

У відповіді навести: обґрунтування основних технічних рішень при побудові заданого тригера; функціональну схему; таблицю станів; умовне графічне позначення; Короткий опис принципу на тимчасову діаграму .

ЗАДАЧА ЗАДАНА НЕКОРРЕКТНО, Т.К. 555ТР2 — ЦЕ ЧОТИРИ RS-ТРИГГЕРА, А НЕ D-ТРИГГЕРА.

© Реферат плюс