Общие сведения. Исследование импульсных устройств

ИССЛЕДОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ УСТРОЙСТВ

Широко применяемыми узлами электронной техники и систем обработки информации являются импульсные устройства, которые мо­гут быть выполнены как на аналоговых, так и на цифровых микро­схемах (МС). Они используются в аналоговых вычислительных маши­нах (АВМ), в блоках управления, ввода и вывода цифровых ЭВМ, в телеметрической, радионавигационной аппаратуре, в системах ав­томатического регулирования и управления.

Импульсные устройства (ИУ) предназначены для формирования и преобразования электрических сигналов, имеющих характер им­пульсов и перепадов напряжений (потенциалов) или тока, а также для управления информацией, предоставленной упомянутыми сигна­лами.

Применение импульсного способа передачи информации обус­ловлено рядом причин: большинство технологических процессов имеют дискретный (тактовый) характер (пуск, останов, срабаты­вание защиты и т.д.), передача информации в виде импульсов поз­воляет снизить потребляемую мощность; повышается помехоустойчи­вость, точность и надежность электронных устройств, т.к. информа­ция передается в виде кодового набора импульсов и существенным является только наличие или отсутствие импульса.

Наиболее часто применяются импульсы прямоугольной формы (рис.1).

Они характеризуются следующими параметрами:

U_m- амплитуда импульса;

t_И - длительность импульса;

t_П - длительность пауз между импульсами;

Т_П- период повторения импульсов;

f = 1/ Т_П - частота повторения импульсов;

Q = Т_П / t_П - скважность импульсов.

Реальный прямоугольный импульс имеет определенную длитель­ность фронта t_Ф (время нарастания от 0,1 до 0,9 U_m) и среза t_C. Обычно t_Ф и t_C << t_И, поэтому приближенно можно считать t_Ф = t_Ф = 0.

Т.к. прямоугольный импульс представляет перепад низкого и высокого потенциальных уровней, его можно представить измене­нием двоичного числа 0 и 1 или логического уровня Н (низкий) и В (высокий). Для работы с такими дискретными сигналами предназ­начены цифровые интегральные микросхемы (ЦИМС). Основой для их построения являются электронные ключи. Они могут находиться в одном из двух состоянии: В(1) и Н(0). Их действие заключается в переходе из одного состояния в другое под воздействием вход­ных логических сигналов. По функциональному назначению ЦИМС подразделяются на подгруппы: логические элементы (ЛЭ), тригге­ры, одно вибраторы, мультивибраторы, элементы арифметических и дискретных устройств и др. В зависимости от схемотехнической реализации ЦИМС делятся на следующие типы: транзисторной логики (ТЛ), диодно-транзисторной логики (ДТП), транзисторно-транзис­торной логики (ТТЛ), транзисторной логики на МОП-транзисторах (МОП ТЛ). К основным параметрам ЦИМС относятся:

- входное и выходное напряжения логического 0;

- входное и выходное напряжения логической 1;

- время задержки при включении – интервал времени меж­ду входным и выходным импульсами при переходе от к и другие.

Численные значения параметров зависят от типа используемых серий ЦИМС. Например, для серии К155 более 0,4 В, не менее 2,4 В, не более 1,6 мА, не более 0,04 мА.

Для анализа и синтеза ЦИМС широко применяется аппарат ал­гебры логики. Основным понятием последней является понятие "высказывание" - некоторое предложение, о котором можно утверж­дать, что оно истинно или ложно. Любое высказывание можно обоз­начить символом Х и считать, что Х=1, если высказывание истинно и Х=0 если высказывание ложно. Логическая переменная - такая величина X, которая может принимать только два значения: 0 или 1. Логическая функция у = f (Х₁, Х₂,…,Х_n) как и ее аргументы (Х₁, Х₂,…,Х_n) может принимать значения 0 или 1. При техничес­кой реализации логических функций логические переменные Х₁, Х₂,…,Х_n отождествляются с входными сигналами логических элемен­тов, а значения функции у = f (Х₁, Х₂,…,Х_n) - с выходными сигналами.

Функция у = f₁ (X), повторяющая значение переменной - тож­дественная, а функция у = f₂ (X), противоположная значениям Х -логическое отрицание (НЕ) f₂(X)= . Она реализуется логическим элементом НЕ (рис.2а), представляющим собой инвертирующий ключ. Дизъюнкция (логическое сложение "ИЛИ") - функция у = f₃ (Х₁, Х₂) = (может также обозначаться у = f₃ (Х₁, Х₂) = X₁ +X₂ истинно, когда истинны или Х₁ или Х₂, или обе переменные. Обозна­чение см. рис.2б).

Конъюнкция (логическое сложение, "И") - у = f₄ (Х₁, Х₂) = X₁ L X₂ (может также обозначаться у = f₄ (Х₁, Х₂) = X₁ × X₂ истинна только тогда, когда истинны Х₁ и Х₂. Обозначение рис. 2в).

Логические элементы "И" или "ИЛИ" обладают свойством двой­ственности, т.е. один и тот же элемент в зависимости от исполь­зуемой логики (положительной или отрицательной) может выполнять функции либо элемента "И", либо "ИЛИ" т.е. если логический элемент реализует функцию "ИЛИ" при положительной логике, то он одновременно может реализовать функцию "И" при отрицательной ло­гике.

Функция Пирса (отрицание дизъюнкции, "ИЛИ - НЕ") - у = f₅ (Х₁, Х₂) = X₁¯X₂ = истинна тогда, когда Х₁ и X₂ ложны. Обозначение – рис.2г).

Штрих Шеффера - (отрицание конъюнкции, «И – НЕ») функция у = f₆(Х₁, Х₂) = X₁ çX₂ = истинна тогда, когда Х₁ или Х₂ ложны. Обозначение – рис.2д).

В таблице 1 представлены состояния переключательной функ­ции у = f (Х₁, Х₂) при различных сочетаниях значений логических переменных Х₁ X₂. Эта таблица называется таблицей истинности.

Таблица 1

Состояние функции у = f_K(Х₁, Х₂)

Переключательная функция у составляется на основании таб­лицы истинности. Например, для функции "И-НЕ" можно сформулиро­вать словесно: "Функция у истинна (равна 1), когда истинны не Х₁ и не Х₂ (1-я строка), или не Х₁ и Х₂ (2-я строка) или Х₁ и не X₂ (3-я строка). Заменив слова не, и, или на соответствующие знаки логических операций получим:

(1)

Если создавать устройство непосредственно реализующее эту функцию, потребуется структура, представленная на рис. 3. Однако эту структуру можно упростить, минимизировав выражение (1) на основе тождеств алгебры логики:

А+А = А (2) А×А = А (6) (10)

А+ = 1 (3) А× = 0 (7) А+АВ+АС = А (11)

А+0 = А (4) А×0 = 0 (8) А+ = А+В (12)

А+1 = 1 (5) А×1 = А (9) (13)

(14)

Выносим в выражении (1) за скобки и используем тождество (3) и (9):

y = × + × + × = ( + )+ × = ×1+ × ­­= +

Обозначим = А и воспользуемся тождеством (12), (13):

А+ × =A+ = + =

Получилось, что выражение(1) реализуется с помощью одного эле­мента И-НЕ. При проектировании логических элементов стремятся использовать ограниченную номенклатуру логических элементов. В частности любое устройство может быть реализовано исключительно на элементах "И-НЕ" (или "ИЛИ/НЕ"). Так операция "НЕ" может быть реализована элементом "И-НЕ", в котором на каждом из входов пе­ременная X. Тогда у = × = . Схема представлена на рис.4а. Операция "ИЛИ" реализуется следующим образом: . Схема устройства - на рис.4б. Операция "И" реализуется: Х₁×Х₂ = . Использовано тождество (10). Схема – рис.4в.

Следует отметить, что входной сигнал воспринимается логи­ческим элементом на уровне 0 только в том случае, если протека­ет ток с входа МС во внешнюю цепь. Если к входу ничего не подклю­чено ("висит в воздухе"), нет пути для протекания тока через вход и данное положение воспринимается также, как

если бы на вход был подан сигнал 1. Схема внутренних элементов логической ячейки И-НЕ представлена на рис.5.

2. ТРИГГЕРЫ

Триггером называется устройство, имеющее два устойчивых состояния. При отсутствии внешних воздействий триггер может сколь угодно находиться в одном из устойчивых состояний. Вход­ной сигнал может перевести триггер из одного устойчивого состоя­ния в другое. Триггеры могут выполнять функции реле, переключа­телей, элементов памяти. Обычно триггеры имеют один или несколько управляющих входов и два выхода: основной (Q) и инверсный ().

Триггеры могут быть асинхронными и синхронными (тактируемыми). В асинхронном триггере информация на выходе изменяется од­новременно с изменением входной информации. В синхронных - только в моменты действия тактового (синхронизирующего) импульса. При отсутствии тактового импульса состояние триггера остается неиз­менным несмотря на изменение информации на входе.

Триггеры выполняются на отдельных стандартных (базовых) интегральных логических элементах одной и той же серии. По этому принципу обычно строят RS -триггеры и простые D - триггеры. Более сложные JК- триггеры, Т-триггеры изготовляют в виде от­дельной МС, включающей в себя от одного до четырех отдельных триггеров.

2.1. Асинхронный RS-триггер

Закон функционирования RS -триггера поясняется таблицей истинности (табл.2). S и R - информационные сигналы на входах триггера. Сокращения даны от слов S (set - установка) и R(reset - сброс). Q_n - выходной логический сигнал до поступ­ления входных сигналов, Q_n+1- то же после воздействия входных сигналов.

Таблица 2

Таблица истинности R-S триггера

S	R	Qn+1
		Qn
		Неопределённость

При подаче сигнала 1 на вход S(set - установка "вклю­чить") триггер переходит в состояние Q_n+1 = 1. При поступлении 1 на вход R (reset - сброс, "отключить") устанавливается Q_n+1 = 0. Следовательно, триггер является аналогом реле. Наряду с этим он служит элементом памяти, т.е. сохраняет информацию о послед­ней из поступивших команд и при отсутствии новых команд на вхо­дах. При S=R=0 состояние триггера не меняется. Совпадение команд S = R= 1 ("включить" - "отключить") недопустимо. При таком сочетании входных сигналов состояние выхода неопределенно и это сочетание не используется.

На рис.6 приведено обозначение RS - триггера, а на рис.7 временные диаграммы, иллюстрирующие его работу. На рис.8 показа­на реализация RS -триггера на логических элементах И-НЕ. Осо­бенностью триггера являются обратные связи, позволяющие учиты­вать предыдущее состояние.

RS -триггер может иметь инверсные входы и S. Такой триггер запускается переходом информационного сигнала от 1 к 0 (низкий активный уровень).

В ряде серий ЦИМС имеются готовые схемы RS триггеров.

2.2. Синхронный JК – триггер

В отличие от асинхронного триггера, который переключается мгновенно при изменении входного сигнала, синхронный триггер воспринимает информацию только при положительном (от 0 к 1) пе­реходе импульсов на тактовом входе и переходит в новое устойчи­вое состояние в момент среза тактового импульса (триггер является двухступенчатым). Такая особенность позволяет синхронизировать во времени изменение состояния многих ячеек одного устройства тем самым исключая его непредусмотренные состояния. Назначение входов К и J аналогичны R и S (сброс и установка). Микросхема К155ТВ1 представляет собой синхронный JК-триггер с дополни­тельными асинхронными установочными инверсными входами R и S. Схема представлена на рис.9, временная диаграмма на рис. 10, а таблица истинности - табл. 3.

Таблица 3

Таблица истинности JК-триггера К155ТВ1

Режим работы	Вход	Выход
Асинхронная установка			H	H	H
Асинхронный сброс			H	H	H
Неопределенность			H	H	H
Переключение						n-1	n-1
Загрузка 1 (установка)
Загрузка 0 (сброс)
Хранение (нет изменений)						n-1	n-1

В табл.3 Н - неопределенное (любое) состояние. Информацию можно загружать от входов J и К или задерживать ее только при = = 1. Если = =0 состояние и неопределенное. Из временной диаграммы рис.10 видно, что на интервале времени (отсутствие тактового импульса) информация по входам J и К не воспринимается и состояние триггера не меняется.

2.3. Счетный Т-триггер

Этот триггер получается из JК/триггера путем присоединения J и К входов к потенциалу, соответствующему логической 1 (мож­но оставить их "висящими в воздухе"). Таким образом остался толь­ко один тактовый вход - Т. В момент среза тактового импульса триггер переключается на противоположное состояние. Обозначение Т-триггера приведено на рис. 11, а временная диаграмма на рис. 12. Из диаграммы видно, что частота повторения сигнала Q в 2 раза меньше, чем сигнала Т, т.е. Т-триггер делит частоту импульсов на 2. Т-триггер широко применяется в делителях частоты, счетчи­ках и др.

2.4 D-триггер

Д - триггер или триггер задержки (delay) передает на вы­ход информацию, поступающую на вход при появлении тактового импульса, поэтому момент смены выходной информации несколько за­держивается относительно момента смены входной информации. Ло­гика работы Д-триггера определяется уравнением Q ^{t + 1} = D. Д - триггер помимо тактового входа имеет только один вход Д = J = . Сигнал на входе Д запоминается в момент тактового им­пульса и хранится до следующего тактового импульса. Поэтому Д-триггер является элементом памяти, находит широкое применение в регистрах.

Микросхема К155ТМ2 содержит в корпусе два Д-триггера. Обоз­начение на. рис.1З, таблица истинности - табл.4, временная диаг­рамма - рис. 14.

Таблица 4

Таблица истинности Д-триггера К155ТМ2

Режим работы	Вход	Выход
		С	D
Асинхронная установка			H	H
Асинхронный сброс			H	H
Неопределенность			H	H
Загрузка 1 (установка)
Загрузка 0 (сброс)

Обозначение: Н - неопределенное (любое) состояние, - фронт тактового импульса.

Входы и - асинхронные установочные с низ­ким активным уровнем. Сбрасывают состояние триггера независимо от сигнала на тактовом входе. Если состояние = = 0, состоя­ние Q и неопределенно. Информация на выход Q и при на­личии входного Д и тактового С сигнала передается только при = =1. Сигнал Д передается на выходы Q и по фронту так­тового импульса.

3. МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

Если в триггере рис.8 одну или обе обратные связи заменить емкостными, то одно или оба устойчивых (статических) состояния равновесия превращаются в неустойчивое, длительность которых бу­дет определяться процессами релаксации зарядом или разрядом кон­денсаторов в цепях связи. Т.к. эти неустойчивые состояния харак­теризуются относительно медленными состояниями токов и напряже­ний, их называют временно неустойчивыми (квазистатическими). Ге­нераторы импульсов с резистивно-емкостными межкаскадными связями, обладающие одним или несколькими квазистатическими состояниями называются мультивибраторами (МВ). МВ могут работать в следующих режимах: ждущем, автоколебательном. В ждущем режиме мультивибра­тор (ждущий мультивибратор (ЖМ), заторможенный мультивибратор, одно вибратор (ОД)- это все синонимы) обладает одним длительно ус­тойчивым состоянием равновесия, в котором он находится до подачи запускающего импульса. Второе возможное состояние является временно устойчивым. В это состояние МВ переходит под действием запускающего импульса и находится в нем конечное время t, пос­ле чего автоматически возвращается в исходное.

В режиме автоколебательном мультивибратор (часто под понятием мультивибратора понимается именно этот режим) обладает дву­мя временно устойчивыми состояниями, которые периодически чере­дуются. Период колебаний Т=t₀₁+t₀₂, гдеt₀₁ и t₀₂- время пребывания в первом и втором неустойчивых состояниях.

МВ можно реализовать на транзисторах, операционных усилите­лях, ЦИМС.

3.1. Ждущий мультивибратор

Схему ЖМ можно получить из схемы RS -триггера (рис.8), за­менив одну из двух непосредственных связей емкостной, как показа­но на рис. 15. Запускающие импульсы низкого уровня подаются на свободный вход Д1. В исходном состоянии Д2 имеет на выходе 1, т.е. через R протекает входной ток с входа. Д2. На выходе Д1 при­сутствует 0, т.к. по обоим входам подается 1. Под воздействием запускающего импульса на выходе Д1 появляется 1, конденсатор С начинает заряжаться через выход Д1 и R. Напряжение U_BX.D2 по мере заряда конденсатора уменьшается (см. рис. 16).

При достижении U_BX.D2 значения U⁰_BX. (уровень напряжения логического нуля) U_BЫX.D2 скачком переходит на уровень 1 и подается на второй вход Д1. На первом входе Д1 к этому моменту сигнал тоже имеет уровень 1, следовательно на выходе Д1 появится 0. Формирование импульса за­кончится. ЖМ придет в исходное состояние, в котором будет нахо­диться до прихода следующего запускающего импульса.

Другая схема выполнения ЖМ на основе логических элементов И-НЕ рассмотрена на рис. 17. Временная диаграмма этого устройства представлена на рис.18.

Здесь длительность импульса t_И обуслов­лена временем совпадения сигналов высокого уровня на входах эле­мента Д9.2. Длительность сигнала высокого уровня (более U⁰_BX.)на втором входе Д9.2 (вывод 5) определяется постоянной разряда t_РАЗ = С₃×R₄

Существуют ЖМ в интегральном исполнении, например К155АГ1 (см. сх. рис. 19).

МС содержит внутреннюю ячейку памяти-триггер с двумя выходами Q и . Триггер имеет три импульсных входа ло­гического управления (установки в исходное состояние). Вход В дает прямой запуск триггера (активный перепад - положительный), входы , - инверсные (активный перепад - отрицательный). Сиг­нал сброса, т.е. окончания импульса формируется с помощью РС -звена: времязадающий конденсатор С подключается между выводами 10 и 11, резистор R_t включается между выводами 11 и 14. Длитель­ность выходного импульса можно определить по выражению: t_ВЫХ = С_t ×R_t ×ln2» 0,7× С_t ×R_t

×Длительность выходных импульсов можно менять от 30 мс до 0,28 с. В табл.5 дана сводка сигналов логического управления мультивибра­тором К155АГ1. Первые четыре строки показывают зависимость ста­тических уровней выходов Q и от логических уровней на входах , , В (установка триггера в исходное состояние). Нижняя часть таблицы (строки 5-9) содержит пять условий генерации одного вы­ходного импульса и указывает фазу сигналов на выходах Q и . Отклик с длительностью t_ВЫХ получается при положительном перепа­де на входе В или отрицательном на входе A1 (или А2).

Таблица 5

Управление и сигналы ЖМ К155АГ1

Вход	Выход
		В	Q
	Н
Н
Н	Н
	Н	Н
1
0	Н
Н

Здесь: Н - неопределенное (любое) состояние,

- фронт импульса, срез импульса

3.2. Автоколебательный МБ

Повторим еще раз, что обычно под термином МБ понимают имен­но автоколебательный режим. Схемно МБ может быть реализован так­же на базе схемы RS -триггера (рип.8) аналогично его преобразо­ванию в ЖМ (рис. 15). Для этого необходимо вход ЖМ по схеме рис. 15 присоединить к выходу элемента Д2, а резистор Р включить между входами и выходом Д2 (схема этого устройства изображена на рис.20).

Если в исходном сос0тоянии на выходе Д1 установилась 1, а на выходе Д2 0, то конденсатор С заряжается по цепи: выход Д1, С,R, выход Д2. По мере заряда U_BX.D2 будет снижаться и в какой-то момент времени t₁ достигнет величиныU⁰_BX, на выходе Д2 появится 1, которая приложится к входу Д1. Следовательно на выходе Д1 появит­ся 0 и начнется перезаряд С в обратном направлении. В момент t₁

U_BX.D2 Д2 сменит знак и начнет увеличиваться по экспоненциальному закону. В момент времени t₂ U_BX.D2 достигнет величины U_BX1. При этом на выходе Д2 появится 0 и процесс начнет повторяться. Временная диаграмма представлена на рис.21.

В работе исследуется схема МВ несколько иной конфигурации (рис. 22), которая выполнена на элементах "НЕ". Принцип работы схемы аналогичен схеме по рис.20.

4. ПРОГРАММА РАБОТЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

4.1. ИспытаниеRS - триггера

Пристыкуйте к входному разъему установки К32 кассету со сменным устройством УС 14. Проверьте не нажатое состояние всех кно­пок на передней панели установки.

-Нажмите кнопку 10 2 под левым табло из четырех семисегментных светодиодных индикаторов. Нажмите кнопку "сеть". Нажмите кнопки "+5" и "+15-15" под надписью ПИТАНИЕ V.

Испытания RS -триггера проводятся путем изменения сигналов на асинхронных входах R и S микросхемы Д2 типа К155ТВ1 (рис.9). Сигналы подаются на вход (вывод 1З) и (вывод 2) через кнопки 12 и 9 под надписью ПРОГРАММАТОР КОДОВ соответственно. При нажатых кнопках подаётся сигнал 1, при не нажатых - 0. Состояние выходов Q (вывод 6) и (вывод 8) отражается на третьем и четвёртом слева ин­дикаторах левого табло соответственно в двоичном коде. В соответст­вии с таблицей истинности К155ТВ1 (табл. З) подайте на входы тригге­ра все возможные сочетания сигналов. Зафиксируйте при этом в отчете в табличном виде состояния выходов. Необходимо помнить, что активное состояние - низкое.

Таблица испытаний RS - триггера

Вход	Выход
(кнопка 9) нажать-1	(кнопка 12) нажата-1	Q (3-й слева индикатор левого табло)	(4-й слева индикатор левого табло)

4.2 Испытания JK-триггера

4.2. 1. Исходное состояние - все кнопки отжаты (кроме питания). Испытания проводятся на микросхеме Д5 типа КТ55ТВ1. Схема на рис. 23.

-Подайте на входы сигналы высокого уровня, нажав кнопки 8 и 7 соответственно (т.к. при = = 0 Q и неопределенны).

-Нажав кнопку 15 подайте на вход С периодический тактовый сигнал. На входе J и К при этом ничего не подается ("висят в воз­духе").

-Подайте тактовый сигнал на первый вход коммутатора, соеди­нив проводником, гнездо ХS1 платы УС14 с гнездом "ВХОД 1" под надписью "КОММУТАТОР" и нажав кнопку "ВСв ВнК" над этим гнездом.

-На второй вход коммутатора необходимо подать выход Q триггера (вывод 6 Д5). Это делается следующим образом. Вывод 6Д5 соединя­ется на плате с каналом прохождения импульса № 4 (КПИ 4 на рис. 23). Для того, чтобы подключить КПИ 4 к входу 2 коммутатора при помощи внутренних связей установки К32 необходимо нажать кнопки "ВХ1 ВХ2" и "ВСв ВнК" (внутренняя связь внешняя команда) под надписью КВУ. После этого набрать код 4, нажав кнопку 2² под надписью "ПРОГРАМ­МАТОР СИ" и кнопку "ПУСК".

- Соедините вход Y осциллографа с гнез­дами "ВЫХОД V~" и нажмите кнопку "КОММУТ." под надписью "КОНТ­РОЛЬ V~".

- Вход внешней синхронизации осциллографа присоедините к проводнику, подходящему к гнезду ВХОД1 с помощью зажима "крокодил".

- Установите на переключателе коэффициентов развертки 50 мкс / дел.

Амплитуду и взаимный сдвиг наблюдаемых сиг­налов С и Q можно менять ручками с

символами " " и " " соответственно под надписью "КОММУТАТОР".

- Зарисуйте эпюры напряже­ний С и Q. Объясните результат, пользуясь таблицей истинности JК-триггера (табл.3).

4.2.2. -Присоедините левый выход генератора сигналов ЛЗ1 к гнездам "ВХОД

ГС1".

-Нажмите клавишу рода работ с символом " ".

-Нажав кнопку "ГС1" установите амплитуду входного сигнала 5-7 В и частоту 5 КГц.

-Соедините проводником гнездо "ГС1" с гнездом ХS4 платы и нажмите кнопку

"ВСв ВнК" над гнездом "ГС1".

-Гнездо "ВХОД 1" коммутатора присоедините к гнезду ХS1 и нажмите кнопку над

ним.

-Гнездо "ВХОД 2" коммутатора соедините проводником с разъемом ХS 8 и нажмите

кнопку над ним.

Тем самым мы подали на вход J периоди­ческий сигнал 5 Кгц от генератора Л31, на первый вход коммутатора - сигнал С, на второй вход коммутатора - сигнал Q.

-Вход внешней синхронизации присоедините зажимом "крокодил" к проводнику, под­ходящему ко второму входу коммутатора.

-Нажмите кнопку "КОММУТ.".

- Установите на переключателе коэффициентов развертки 20 мкс / дел. Ручкой плавного изменения величины коэффициента развертки осциллографа «SWP. VAR» установите такой масштаб развертки, чтобы наблюдалось 6 так­товых импульсов.

-Зарисуйте эпюры напряжений С и Q.

-Перенесите конец проводника из гнезда ХS1 в ХS5. При этом к первому входу коммутатора будет присоединён сигнал входа J.

-Зарисуйте эпюры сигналов С, J, К, Q совмес­тив их по времени. Объясните результат.

4.2.3. Снимите все предыдущие соединения проводниками кроме ХS8 -ВХОД2.

-Нажмите кнопку "Вх2" под надписью "КОНТРОЛЬ V~".

-Отожмите кнопку 15 программатора кодов. При этом на тактовый вход Д5 будет подаваться серия импульсов. Количество импульсов в серии определяется нажатием соответствующих кнопок двоичного кода 2³, 2², 2¹, 2⁰ под надписью "ПРОГРАММАТОР СИ".

-Для подачи серии необходи­мо поочередно нажимать кнопки "УСТАН 0" и "ПУСК" программатора СИ.

-Зафиксируйте в отчете изменение выхода Q при четном и нечетном числе импульсов в серии. Объясните результат.

4.3. Испытание Т-триггера

Поскольку при подаче на входы J и К сигнала 1 JК-триггер превращается в Т-триггер можно считать, что испытание последнего уже проделано в п.4.2. 1.

4.4 Испытание Д-триггера

Приведите схему в исходное состояние. Отожмите все кнопки, кро­ме питания. Испытания проводятся на МС Д4 типа КТ55ТМ2 сменного устройства УС14. Схема испытаний - на рис. 24.

-Подайте 1 на установочные асинхронные входы и нажав кнопки 4 и 1 соответствен­но (при = = 0 состояние Q и неопределенно).

-Подайте на вход Д сигнал 1. Подайте на вход С постоянный сигнал 1. Зафикси­руйте изменение Q и . Далее проведите опыты:

а) несколько раз нажмите и отожмите кнопку 2;

б) при нажатой кнопке 2 несколько раз нажмите и отожмите кнопку 3;

в) при отжатой кнопке 2 несколько раз нажмите и отожмите кнопку 3;

г) при нажатой кнопке 3 несколько раз нажмите и отожмите кнопку 2;

д) при отжатой кнопке 2 несколько раз нажмите и отожмите кнопку 3;

Зафиксировать состояние триггера в пунктах a) ¸ д.) таблицы. Объяснить результаты.

Таблица испытаний Д-триггера.

	Операция	Q		Qn+1
Аа)	C=1 (кнопка 3 нажата) N раз ¯­ сигн. D (кнопка 2)
Бб)	D=1 (кнопка 2 нажата) N раз ¯­ C (кнопка 3)
Вв)	D=0 (кнопка 2 отжата) Кнопку 3 нажать. (на С подается фронт импульса)
Гг)	С=1 (кнопка 3 нажата), N раз ¯­ D (кнопка 2)
дд)	D=0 (кнопка 2 отжата), N раз ¯­ C (кнопка 3)

4.5. Испытания МВ (автоколебательного)

Схема испытаний - на рис.22. Отключив питание, смените кассету УС14 на УС13. Включите питание установки. Проконтролируйте не нажатое состояние всех кнопок. При этом на вход 1 коммутатора будет подан сигнал с вывода № 1 Д7.

-На вход 2 коммутатора подайте сигнал с вывода № 4 Д7, соединив гнездо ХS1 платы с гнездом "ВХОД 2" коммутатора и нажав кнопку над ним.

-Нажмите кнопку "КОММУТ ". Зарисуйте эпюры напряжений.

- Снимите соединение проводником XS1 ------ «Вход 2».

- Отожмите кнопку "ВСв ВнК" над гнездом «Вход 2».

Дата добавления: 2015-07-19