Логические модули И-НЕ серии К176.

Эквивалентная схема модуля И-НЕ серии К176 показана на рис. 2.29, а. Модуль содержит две пары МДП-транзисторов с каналами р-п-р и п-р-п проводимостей. При одновременной подаче на входы модуля XI и Х2 сигналов высокого уровня запираются р-я-/ьканальные транзисторы VT1, VT2 и открываются /?-/ья-канальные транзисторы VT3, VT4. На выходе модуля будет сигнал низкого уровня, равный инверсии логического произведения сигналов Y = XI & Х2, и соответствующий логическому 0. Если на одном из входов, например XI, будет сигнал низкого уровня, то откроется р-п-р-канальный транзистор VT1 и закроется я-/ья-канальный транзистор VT3. На выходе модуля будет напряжение высокого уровня, соответствующее логической 1.

Логические модули ИЛИ-HE серии К176.

Эквивалентная схема модуля ИЛИ-HE серии К176 показана на рис. 2.29, б. При одновременной подаче на входы модуля XI и Х2 сигналов низкого уровня отпираются р-п-р-канальные транзисторы VT1, VT2 и запираются я-/ья-канальные транзисторы VT3, VT4. На выходе модуля будет сигнал высокого уровня, соответствующий логической 1. Если на одном из входов, например XI, будет сигнал высокого уровня, то закроется /ья-р-канальный транзистор VT1 и откроется п-р-п-ка-

нальный транзистор VT3. На выходе будет сигнал низкого уровня, равный инверсии логической суммы сигналов Y = XlvX2, соответствующий логическому 0.

Генераторы тактовых сигналов выполняются на базе логических элементов. Схема генератора, представленная на рис. 2.30, а, составлена из трех логических инверторов НЕ, включенных последовательно. Схема имеет две обратные связи: жесткую, охватывающую три элемента, и гибкую (конденсаторную), охватывающую один элемент. Обратная связь, охватывающая нечетное количество элементов, приводит к переключению уровней сигналов; при четном количестве элементов происходит фиксация уровня выходного сигнала. При переключении уровня сигналов конденсатор С1, перезаряжаясь, закорачивает элемент DD2. В результате жесткой обратной связью будет охвачено четное количество инверторов, обеспечивая устойчивое состояние схемы, пока не произойдет перезаряд конденсатора С1 до уровня переключения инвертора. Выходной каскад DD4 схемы генератора — логический инвертор НЕ — подключен выходом к источнику питания +5 В для усиления мощности выходного сигнала и исключения влияния выходной нагрузки на частоту переключения схемы.

Схемы тактовых генераторов

Рис. 2.30. Схемы тактовых генераторов: а — с фиксированной частотой тактовых сигналов; б — с регулируемой частотой тактовых сигналов

Зависимость частоты переключений от емкости конденсатора выражается приближенной формулой, Гц:

Рекомендуемая емкость конденсатора С1 = (30—500) пФ обеспечивает диапазон частоты генерируемых сигналов от 600 Гц до 10 кГц. Схема, показанная на рис. 2.30, б, позволяет регулировать частоту тактовых сигналов переменным резистором R1 в широком диапазоне. Например, при емкости конденсатора С1 =0,1 мкФ диапазон регулируемой частоты составляет от 10 до 100 кГц. Недостатком таких генераторов является чувствительность к изменению питающего напряжения. Например, при снижении напряжения питания на 0,5 В (10 %) частота уменьшается на 20 %.

Высокая стабилизация частоты тактовых сигналов достигается применением кварцевых резонаторов. На рис. 2.31, а показана схема генератора со стабилизированной частотой тактовых сигналов / = 1 МГц. В схеме применен кварцевый резонатор QZ1 с частотой

Схемы тактовых генераторов с кварцевыми резонаторами

Рис. 2.31. Схемы тактовых генераторов с кварцевыми резонаторами: а — с фиксированной частотой тактовых сигналов; б — с регулируемой частотой тактовых сигналов

1 МГц. Необходимое условие работы схемы — постоянная времени цепи должна превышать период колебаний кварцевого резонатора R1C1 >1//

На рис. 2.31, б показана схема генератора с кварцевым резонатором QZ1 и конденсатором переменной емкости (варикондом) С1, позволяющим регулировать частоту тактовых импульсов. Емкость вариконда изменяется в пределах (5—30) нФ. Частоту следования выходных сигналов генератора можно изменять, устанавливая на выходе делитель частоты с необходимым коэффициентом деления.

Триггеры представляют собой переключающие элементы с двумя входами и двумя выходами, соединенными перекрестными положительными обратными связями (рис. 2.32, а).

Триггер имеет два устойчивых состояния, характеризуемых взаимно противоположными по уровню сигналами. Переключение из одного состояния в другое происходит релейно (скачком). Триггер удерживает установленное состояние неограниченно долго при отсутствии входных сигналов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >