МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” Кафедра „автоматизовані системи управління” Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу "СХЕМОТЕХНІКА ЕОМ" для студентів спеціальності 6.08.04 "Комп'ютерні науки" lab3 Затверджено на засіданні кафедри АСУ Лабораторна робота №3 Генератори імпульсів прямокутної форми. Мета роботи: Вивчення принципів роботи і дослідження формувачів управляючих сигналів, виконаних на інтегральних логічних елементах з використанням додаткових ємностей і резисторів. 1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ Для отримання імпульсів прямокутної форми широко використовуються релаксаційні автогенератори (мультивібратори), побудовані на основі підсилювачів з додатнім зворотнім зв'язком. Терміном "автогенератор" називають пристрій, що генерує незатухаючі коливання без будь-якого запуску із-зовні і немає стійких станів рівноваги. Релаксаційний характер коливань вихідної напруги вказує на те, що умови самозбудження виконуються в широкому діапазоні частот. Релаксаційні генератори, в яких позитивний зворотній зв'язок створюється з допомогою кіл, називаються мультивібраторами. Якщо додатній зворотний зв'язок створюється з допомогою імпульсного трансформатора, то такі релаксаційні генератори називаються блокінг-генераторами. Релаксаційні генератори можуть працювати в двох режимах: автоколивному (мультивібратор) і чекаючому (одновібратор). В автоколивному режимі схема має два квазістійких стани, тривалість кожного з яких визначається часовизначною ланкою. В чекаючому режимі схема має один стійкий стан, в якому може знаходитись необмежене довго. Під дією короткого запускаючого зовнішнього імпульсу схема скачком переходить в квазістійкий стан, а потім самостійно повертається в початковий стан, формуючи імпульс заданої тривалості. При проектуванні мультивібраторів і одновібраторів в якості елементної бази використовують біполярні і цифрові мікросхеми. Останніми частіше за все є операційні підсилювачі і логічні елементи. Мультивібратори Мультивібратори на основі логічних інтегральних мікросхем (ІМС), як правило, застосовують в цифровій апаратурі, бо при цьому найбільш повно забезпечується уніфікація елементної бази. Крім цього, в цьому випадку не потрібне узгодження рівнів сигналів релаксаційних генераторів та інших пристроїв апаратури. На рис.1,а. представлена типова схема автоколивного мульвібратора на логічних елементах І-НІ. Вона складається з мультивібратора на елементах DD1.1 і DD1.2 з перехресними додатніми зворотніми зв'язками через конденсатори С1 і С2 та двох елементів DD1.3 і DD1.4, які служать для забезпечення режиму м'ягкого самозбудження коливань в схемі. При включенні живлення і можливій появі на обох виходах елементів DD1.1 і DD1.2 сигналів логічної одиниці спрацьовують елементи DD1.3 і DD1.4. На вхід DD1.2 поступає високий рівень напруги, що викликає перемикання DD1.2 в стан логічного нуля на виході і приводить до виникнення режиму автоколивань. Часові діаграми, які харектеризують роботу схеми в режимі автоколивань, приведені на рис. 1,b. В момент часу t1 напруга Uвх2 змінюється від рівня U0вих, що відповідає логічному нулеві, до рівня U1вих - логічної одиниці. У зв'язку з тим, що С2 представляє собою в момент t1 часу коло, замкнуте накоротко (напруга на конденсаторі скачком змінитися не може), то Uвх1(t1)=U1вих і, як наслідок Uвих1(t1)=U0вих. Різка зміна напруги Uвих1 від значення U1вих до значення U0вих через конденсатор С2 передається на вхід елемента DD1.2 і створює небажаний від'ємний викид напруги Uвх1. Цей від'ємний викид може привести до пробою відповідного входу. Тому у всіх серійних мікросхемах ТТЛ з додатньою логікою всі входи мають захисні діоди, що входять в принципові схеми елементів. Після моменту часу t1 конденсатор С1 почин...