реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Разработка автоматического устройства

Разработка автоматического устройства

Вариант №. 8 Контрольная № 2.

ОБЯЗАТЕЛЬНО ПЕРЕПИСАТЬ ВРУЧНУЮ!!!

Задание 1.

Привести описание принципа действия с временной диаграммой и расчет

схемы автоколебательного мультивибратора транзисторно-транзисторной логики

(ТТЛ).

Исходные данные:

tи1 = 0,4 мкс ; Т = 0,7 мкс ;

Uп ф/Uз ф = 0,78 B; Серия ИС : К531.

Основные параметры :

U0n – пороговое входное напряжение соответствующее переходу элемента из

единичного состояния в нулевое;

U1n – пороговое входное напряжение соответствующее переходу элемента из

состояния нулевого в единичное;

I1 вх, R1 вх, = dUвх/diвх, U1вых , Е1вых, R1вых = dUвых/diвых –

входной ток, дифференциальное входное сопротивление, входное

сопротивление нагруженной схемы, дифференциальное выходное сопротивление

соответствующие единичному состоянию ИЛЭ

I( ) вх, R( ) вх, U( ) вх, E( ) вых, R( ) вых – входной ток,

дифференциальное входное сопротивление, входное напряжение ненагруженной

схемы, выходное сопротивление ненагруженной схемы, дифференциальное

выходное сопротивление соответствующие нулевому состоянию ИЛЭ:

К = dUвых/dU вх – коэффициент усиления ИЛЭ врежиме усиления.

РЕШЕНИЕ :

1). Описание принцыпа действия.

В состав мультивибратора входят: два инвертора на двухвходовых ИЛЭ

И-НЕ DD1.1, DD1.2, резисторы R1, R2 и конденсаторы C1, C2

времязавдающие цепи (ВЗЦ), защитные (демпфирущие) диоды VD1, VD2.

При работе мультивибратора в автоколебательном режиме инверторы DD1.1,

DD1.2, поочередно находятся в единичном и нулевом состояниях. Время

прибывания инверторов в нулевом или единичном состоянии определяется

временем заряда одного из конденсаторов С1 или С2.Если ИЛЭ DD1.1 находится

в единичном состоянии, а DD1.2 в нулевом (t = 0), то конденсатор С1 заряжен

током, протекающим через выход ИЛЭ DD1.1 и резистор R1. К как диод VD1

при этом закрыт, то ток, протекающий через него , как и входной ток ИЛЭ

DD1.2, пренебрежимо мал и не оказывает существенного влияния на процесс

заряда конденсатора . По мере заряда конденсатора С1 входное напряжение U(2

) вх инвертора DD1.2 уменшается по экспотенциальному закону с постоянной ?1

, стремясь к нулевому уровню.

Когда напряжение U(2 ) вх достигает порогового напряжения U(1) n ниже

которого дальнейшее уменьшение входного напряжения приводит к уменьшению

выходного напряжения инвертора ТТЛ, в мультивибраторе развивается

регенеративный процесс, при котором состояние элементов DD1.1, DD1.2

изменяются на противоположные (t = t1). Скачкообразное уменьшение выходного

напряжения U(1 ) вых ИЛЭ DD1.1 вызывает уменьшение выходного напряжения

U(2 ) вх , что приводит к быстрому разряду конденсатора С2 с постоянной

времени ?2 в противоположной ветви мультивибратора (t = t2).

При периодически повторяющихся процессах , на выходах ИЛЭ DD1.1, DD1.2

формируются два изменяющихся в противофазе импульсных напряжения с

длительностями tU1 и tU2 .

2). Расчет устройства.

Определим длительность выходного импульса :

tИ2 = 0,3 мкс;

Так как tИ1 ? tИ2, мультивибратор несиметричен и С1? С2.

Выходные импульсы мультивибратора по форме близки к прямоугольным.

Отношение амплитуд переднего и заднего фронтов выходного напряжения

определяется соотношением:

Где R = R1 для выходных импульсов ИЛЭ DD1.1, R = R2 для выходных импульсов

ИЛЭ DD1.2

Вычислим значения резисторов R1, R2:

R = R1 = R2 = 35,455 кОм;

Вычислим значения конденсаторов C1, C2:

Из выражений для длительности импульсов на выходах мультивибратора:

Откуда:

С1 = 0,008 пкФ; С2 = 0,006 пкФ;

Принципиальная схема мультивибратора:

Временная диаграмма:

Задание № 2.

Привести описание принципа действия с временной диаграммой и расчет схемы

транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ).

Исходные данные:

tи2 = мкс;

Uп ф/Uз ф = В;

РЕШЕНИЕ:

Заторможенного мультивибратора с резисторно-емкостной обратной связью на

ИЛЭ И-НЕ ТТЛ получим из автоколебательного мультивибратора путем

исключения, конденсатора С2, резистора R1 и диода VD2. При этом

исключенная резистивно-емкостная обратная связь заменяется непосредственной

связью выхода ИЛЭ DD1.2. В качестве запускающего сигнала используется

отрицательный перепад потенциалов значений

UВХ = ЕВЫХ, который подается на свободный от тригерного включения вход ИЛЭ

DD1.1.

В исходном состоянии и ИЛЭ ТТЛ DD1.1 DD1.2 находятся в нулевом и единичном

состояниях соответственно . Под действием запускающего импульса (в момент t

= t1) логические элементы изменяют свои состояния на противоположные ,

времязадающий конденсатор начинает заряжатся через выход ИЛЭ ТТЛ DD1.2 и

резистор R.

Напряжение UВХ2 на выходе ИЛЭ ТТЛ DD1.2 экспотенциально изменяется от Emax,

стремясь к нулю . Формирование рабочего импульса длительностю tU

заканчивается при UВХ2(tU) = U1n , так как дальнейшее уменшение входного

напряжения приводит к увеличению выходного напряжения ИЛЭ ТТЛ DD1.2.

При t > t1 в мультивибраторе развивается регенеративный процесс, по

окончании которого ИЛЭ возвращается в исходное состояние , а напряжение

UВХ2 уменшается скачком от UВХ2 до (U1n -Е1вых). Далее мультивибратор в

два этапа возвращается в исходноое состояние . Сначала конденсатор С

разряжается через смещенный в прямом направлении диод VD, а затем после

запирания диода перезаряжается входным вытекающим током ИЛЭ, DD1.2, а

напряжение UВХ2 стремится к значению U1ВХ.

Для получения прямоугольной формы выходных импульсов заторможенного

мультивибратора сопротивление времязадающего резистора R должно

удовлетворять условию:

Реальные значения найдем из соотношения:

R = 0,532 кОм;

Время востановления мултивибратора :

Где : -- паралельное соединение резисторов

UD – падение напряжения на открытом диоде VD, равное 0,6 В.

tB = 0,357 мкс;.

Длительность импульса:

С = 0,44 пкФ.

Чтобы мультивибратор успевал востанавливатся период повторения запускающих

импульсов выберем следующим образом:

T > tИ + tВ > 0,757 мкс;

Временная диаграмма:

-----------------------

[pic]

(

)

1

.

.

+

ВХ

Ф

З

Ф

П

R

R

R

U

U

[pic]

[pic]

[pic]

R2

R1

C2

C1

VD2

VD1

DD1.2

DD1.1

&

&

UВЫХ1

UВЫХ2

tU2

tU1

U1ВХ

UВХ(tU)

t

0

UВХ2

ЕMAX

-UD

0

UВЫХ1

UЗ.Ф

UП.Ф

U1ВХ

U1n

t2

t1

t

UВХ

R

C

VD

DD1.2

DD1.1

&

&

UВЫХ2

UВЫХ1

[pic]

(

)

1

.

.

+

ВХ

Ф

З

Ф

П

R

R

R

U

U

;

1

1

;

1

1

.

.

1

1

.

.

1

1

1

1

.

.

-

?

?

?

?

?

?

?

?

?

-

?

?

?

?

?

?

?

?

+

+

?

?

?

?

?

?

?

?

?

-

-

-

Ф

З

Ф

П

ВХ

Ф

З

Ф

П

ВХ

ВХ

ВХ

Ф

З

Ф

П

U

U

R

R

U

U

R

R

R

R

R

R

R

U

U

(

)

1

.

.

+

ВХ

Ф

З

Ф

П

R

R

R

U

U

[pic]

[pic]

[pic]

tU

UП.Ф

UЗ.Ф

Т

U1n

-UD

ЕMAX

UВХ2

UВЫХ1

UВХ

ЕВЫХ

U1ВХ

t1

t2

t3

t

t

t

0

0

0

[pic]



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.