Разработка электрической схемы макета для исследования D-триггера MS типа с асинхронной установкой в нуль - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Разработка электрической схемы макета для исследования D-триггера MS типа с асинхронной установкой в нуль

Общее понятие о триггерах и их разновидность. Основные параметры триггеров и логические элементы. Исследование логических элементов НЕ, Ключ, 2ИЛИ-НЕ. Анализ работы схемы D-триггера. Разработка конструкции стенда, изготовление печатной платы и макета.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ГОУ «Тираспольский Техникум Информатики и Права»
Тема: «Разработка электрической схемы макета для исследования D-триггера MS типа с асинхронной установкой в нуль»
Студент Аркаров Виталий Владимирович 414____________________
Тема работы Разработка электрической схемы макета для исследования D-триггера
MS типа с асинхронной установкой в нуль
Утверждена приказ №___________ дата ____________
Срок сдачи работы _________________________
а)Провести аналитический анализ по триггерам___________
б)Изучить существующие программные средства для исследования______ элементов электроники_____________________
в)Изучить методику исследования и проектирования элементов______ электроники с помощью программ Protel, Orcad и Spise________
г) Исследовать D-триггер с помощью программы Protel, Orcad и Spise:__ исследовать схемы включения, основные режимы работы, основные__ параметры____
д) Задание по экономической части_____________________
г) Задание по охране труда______________________
Руководитель ________________________ подпись, дата
Задание принял к исполнению_______________ подпись дата
Триггер (триггерная система) -- класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам -- их активные элементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время
В работе была поставлена задача, исследовать триггер с помощью программных средств Protel, OrCAD и SPICE. Рассмотрены принципы работы триггеров, а также проделана работа по изготовлению действующего макета стенда. В качестве элементной базы были выбраны логических элементы 2ИЛИ-НЕ, ключ и инвертор, изготовляемые по КМОП технологии.
В экономической части изучена виды, типы формы, функции и задачи предприятий. Также приведено рассмотрение предприятий в ПМР и их цели в государственной экономики.
В разделе охраны труда были изучены меры безопасности при техническом обслуживании электронной техники, требованиям к организации и оборудованию рабочего места, а также противопожарная безопасность.
Глава 1. Техническая часть. Разработка электрической схемы макета для исследования В-триггера Ms типа с асинхронной установкой в нуль
1.1.1 Общее понятие о триггерах и их разновидность
1.1.2 Параметры триггеров и логические элементы
1.1.3 Важные параметры триггеров и способы управления
1.2.2 Исследование логических элементов НЕ, Ключ, 2ИЛИ-НЕ
1.2.3 Анализ работы схемы D-триггера
1.3.1 Изготовление печатной платы и макета
Глава 2. Экономическая часть. Предприятие как основное звено экономической системы
2.3 Особенности правового предприятия
2. 3 Предпринимательские права и обязанности предприятия
Глава 3. Охрана труда. Мероприятия по охране труда и пожарной безопасности
3.2 Производственная санитария и гигиена труда
3.3 Требования к освещению производственного помещения
3.4 Методы и средства контроля воздушной среды. Защита от шума
3.5 Защита от электромагнитных полей и статического электричества
3.6 Требования к электробезопасности
3.7 Техника безопасности при работе с электронной техникой
3.8 Разработка защитных мероприятий на рабочем месте
3.9 Требования пожарной безопасности
В настоящее время в интегральном исполнении производится много триггеров как в виде самостоятельных изделий, так и в составе различных функциональных устройств -- счетчиков, регистров, запоминающих устройств и т. п. Они имеют сложные электрические схемы и различаются числом входов, способами ввода входной информации, реализуемой функцией переходов, элементной базой, электрическими и временными параметрами, конструктивным оформлением и другими показателями.
Триггер представляет устройство, логическую структуру которого в общем виде можно представить как систему, состоящую из собственно триггера, играющего роль ячейки памяти, и устройства управления из логических элементов, преобразующего входную информацию в комбинацию сигналов, под воздействием которых собственно триггер принимает одно из двух устойчивых состояний.
Предприятие - это самостоятельный хозяйствующий субъект, созданный для производства продукции, выполнения работ и оказания услуг с целью удовлетворения общественных потребностей и получения прибыли. Переход к рынку влечет за собой коренные изменения в формах хозяйствования, отношениях между собственниками, организаторами производства и наемными работниками.
Важной частью является организация охраны труда на предприятие, а именно: необходимо проведение обучения работников, необходима служба охраны труда, должны быть предусмотрены мероприятия пожарной безопасности, обеспечение работников соответствующими средствами индивидуальной защиты, а также проводиться аттестация рабочих мест.
Глава 1. Техническая часть. Разработка электрической схемы макета для исследования В-триггера Ms типа с асинхронной установкой в нуль
1.1.1 Общее понятие о триггерах и их разновидность
Триггерами или, точнее, триггерными системами называют большой класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух или более устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознается по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам -- их активные элементы работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время.
Слово «триггер» по-английски означает спусковое устройство, курок. В технической литературе на английском языке термин trigger обычно применяют в значении глагола «запускать», а сам триггер в зависимости от функциональных свойств называют flip-flop (щелчок-хлопок) или latch (защелка, задвижка).
Понятие «триггер» охватывает много устройств, которые существенно различаются между собой по выполняемым функциям, способам управления, по электрическим и конструктивным параметрам. Отличительной особенностью триггера как функционального устройства является свойство запоминания двоичной информации. Под памятью триггера подразумевают способность оставаться в одном из двух состояний и после прекращения действия переключающего сигнала. Приняв одно из состояний за 1, а другое за 0, можно считать, что триггер хранит (помнит) один разряд числа, записанного в двоичном коде.
Разрывные характеристики электронных ламп, на которых основано действие триггеров, впервые под названием «катодное реле» были описаны М. А. Бонч-Бруевичем в 1918 г. Практическая схема триггера была опубликована годом позже У. Г. Икклзом и Ф. У. Джорданом.
Триггеры можно разделить на: не тактируемые и тактируемые. Не тактируемый (асинхронный) триггер может менять свое состояние переключающими сигналами в любое время. Тактируемый (синхронный) триггер переключается синхронно с поступлением специального тактирующего импульса. Эти и другие типы триггеров показаны в таблице
Триггеры могут быть собраны на транзисторах, на логических элементах в интегральном исполнении, а также выпускаются как готовые изделия в виде микросхем (один или несколько триггеров в общем корпусе).
Независимо от того из каких компонентов составлен триггер, его можно представить в виде «черного ящика», имеющего входы и выходы.
1.1.2 Параметры триггеров и логические элементы
Информация, с которой оперирует цифровая техника, в основном представляется в двоичной системе счисления В этой системе используются только две цифры -- 1 и О В качестве электрических эквивалентов этих цифр используют два вида сигналов, значения которых легко различить.
В современных цифровых устройствах двоичная информация представляется двумя уровнями напряжения (потенциалов) -- высоким, близким к напряжению источника питания, и низким -- близким к нулю.
Логический элемент «инвертор» (НЕ) имеет один вход и один выход. Сигнал на его выходе всегда противоположен по значению сигналу на входе, т. е. если на входе действует логическая 1, то на выходе будет логический 0, и наоборот.
Логический элемент И (схемный эквивалент операции логического умножения) имеет два или более входов и один выход. Все входы независимы друг от друга и логически равноценны, т. е. их можно менять местами без изменения функции элемента.
Логический элемент ИЛИ представляет собой схемный эквивалент логической операции дизъюнкции (логического сложения). имеет два или больше входов и один выход. Все входы независимы и логически равноценны.
Часто элементы И и ИЛИ используются вместе с элементом НЕ. Логический элемент И-НЕ всегда имеет значение противоположное функции И(рис.4).
Элемент ИЛИ-НЕ(функция равна 0, если хотя бы одна из переменных, образующих функцию, равна 1(рис.5)).
С помощью всех выше указанных элементов в различных их представлениях, и собираются различные триггеры.
В настоящее время, в интегральном исполнении производится много триггеров как в виде самостоятельных изделий, так и в составе различных функциональных устройств -- счетчиков, регистров, запоминающих устройств и т. п. Они имеют сложные электрические схемы и различаются числом входов, способами ввода входной информации, реализуемой функцией переходов, элементной базой, электрическими и временными параметрами, конструктивным оформлением и другими показателями.
Триггер представляет устройство, логическую структуру которого в общем виде можно представить как систему, состоящую из собственно триггера, играющего роль ячейки памяти, и устройства управления из логических элементов, преобразующего входную информацию в комбинацию сигналов, под воздействием которых собственно триггер принимает одно из двух устойчивых состояний.
Характерная черта современных триггерных систем в интегральном исполнении -- собственно триггер и устройство управления составляют единый функциональный узел и в схемном, и в конструктивном отношениях. Термин «триггерная система» обычно не применяется, но применительно к микросхемам под словом «триггер» подразумевают именно всю систему -- совокупность ячейки памяти вместе с управляющим устройством.
1.1.3 Важные параметры триггеров и способы управления
Триггеры, в зависимости от того, какой параметр входных сигналов используется для ввода информации, подразделяются на три категории: триггеры со статическим управлением записью (управляемые по уровню входного сигнала), с динамическим управлением (управляемые по фронту или срезу) и двухступенчатые триггеры.
Каждый конкретный тип триггера, помимо переключательных свойств, оценивается рядом дополнительных параметров, обусловленных его схемотехническим и конструктивным исполнением. Некоторые из этих параметров специфические, триггерные, другие -- характеризуют конкретную серию микросхем в целом и относятся не только к триггерам, но и к другим изделиям данной серии.
Быстродействие триггера характеризуется максимальной частотой смены входных сигналов, при которой еще не нарушается нормальное функционирование. Быстродействие -- один из важнейших параметров триггера, как, впрочем, и других узлов цифровой техники, так как определяет время обработки входной информации. Инерционность полупроводниковых приборов и паразитные емкости служат причиной того, что каждое переключение сопровождается переходными процессами, отчего фронты импульсов растягиваются.
Напряжение питания триггеров определяется видом логики и серией микросхем, к которой принадлежит конкретный тип. Микросхемы ТТЛ питаются напряжением 5 В. Некоторые микросхемы КМОП - структуры питаются напряжением 9 В, другие могут работать в широком диапазоне питающих напряжений--от 3 до 15 В.
С напряжением питания связаны уровни сигналов логической единицы V х и логического нуля U 0 , а также перепад логических уровней и л = U l --U°. Для устройств ТТЛ и ДТЛ логический размах сигнала составляет примерно 0,7 U n . п , для КМОП - структур он, практически, равен напряжению источника питания.
Пороговое напряжение Ј/ по р (чувствительность) -- наименьшее напряжение на входе, при котором триггер переходит из одного устойчивого состояния в другое.
Количество входов разных видов (информационных, подготовительных, исполнительных, побочных) характеризует функциональные возможности триггера помимо логических, определяемых его названием. Так, например, триггер вида 3J-3K-RS помимо переключательных функций способен выполнять операции ЗИ по входам / и К и допускает асинхронную установку в 1 и в 0 по входам S и R.
Коэффициент разветвления К раз. по выходу (коэффициент нагрузки) характеризует нагрузочную способность микросхем, в том числе и триггеров. Этот параметр определяет максимальное количество входов логических элементов и триггеров той же серии, которым можно нагружать выходы данной микросхемы без нарушения режимов ее работы. Для триггеров ТТЛ, выпускаемых в качестве самостоятельных изделий, как" правило, /С раз -- = 10. Для схем КМОП коэффициент разветвления много больше: входы КМОП - структур имеют огромное сопротивление. Единственная причина, ограничивающая коэффициент нагрузки в этом случае, -- паразитные емкости, внутренние и монтажа, от шунтирующего действия которых зависит максимальное гарантированное быстродействие.
Потребляемая мощность (Р пот ) характеризуется произведением напряжения питания на ток потребления: P пот =U и.п *I пот.
Эта мощность складывается из двух составляющих -- статической и динамической: P пот =P ст +P дин.
Помехоустойчивость характеризует способность триггера нормально функционировать при наличии помех, поступающих на вход наряду с полезными сигналами. Различают статическую и динамическую помехоустойчивость. Статическая помехоустойчивость оценивается наибольшей амплитудой статической помехи на входе U n С т, при которой еще не происходит переброс триггера. Динамическая помехоустойчивость характеризует этот параметр в режиме переключения.
Надежность Р (t) характеризуется тремя взаимосвязанными показателями: интенсивностью отказов X, наработкой на отказ Т и вероятностью безотказной работы в течение заданного промежутка времени t. Надежность триггера зависит от элементной базы, схемотехнического решения и способа изготовления триггера. В интегральных микросхемах отсутствует перегрев, они мало подвержены вибрациям и ударам, технология производства обеспечивает высокое качество изделий, и поэтому их надежность в десятки раз выше, чем триггеров, собранных из отдельных деталей.
D-триггеры, в отличие от рассмотренных ранее типов, имеют для установки в состояния 1 и 0 один информационный вход D. Функциональная особенность этого типа триггеров состоит в том, что сигнал на выходе Q в такте n+1повторяет значение входного сигнала D n в предыдущем такте п и сохраняет (запоминает) это состояние до следующего такта. Другими словами, D-триггер задерживает на один такт информацию, существовавшую на входе D.D-триггер характеризуется тем, что сигналы на прямом выходе Q принимают значение, противоположное сигналам на входе D.
Наименование метки D идет от первой буквы английского слова delay -- задержка, промедление. D-триггеры часто так и называют -- триггерами задержки. Временная диаграмма представлена на рис.
Таблицы переходов для D-триггеров в подробной и минимизированных формах представлены в табл. 14 и 15. На рисунке 2 сокращение произведено за счет исключения первых четырех строк, характеризующих поведение триггера в отсутствие тактовых импульсов. Кроме того, опущено указание на очевидный факт, что смена состояний триггера происходит под действием тактового импульса С= 1.
Из данных, приведенных в таблицах, следует вывод: состояние D-триггера в такте п+1 не зависит от его состояния в предыдущем такте n, а целиком определяется информацией на входе D.
Асинхронный D-триггер обеспечивает передачу сигналов со входа на выход, но не обладает свойством памяти, т. е. не имеет режима хранения входной информации, который бывает у RS и других типов триггеров при нейтральной входной комбинации. По этой причине асинхронные устройства могут быть причислены к D-триггерам только с оговорками.
Хранение информации у D-триггеров обеспечивается за счет цепей синхронизации, и поэтому все реальные D-триггеры тактируемые. Управление по тактовому входу может быть статическим, динамическим, а также двухступенчатым. D-триггер можно образовать из любого синхронного RS-триггера, а также из его разновидностей, в том числе и JK-триггера, если на входы S и R одновременно подавать взаимно инверсные сигналы D и D-триггер на КМОП элементах. По установочным входам S и R триггер приводится соответственно в состояние логической единицы и логического нуля. Эти входы имеют приоритет по отношению к остальным: подача установочного импульса на вход S или R обеспечивает требуемое переключение независимо от сочетания сигналов на остальных входах. Минимальная длительность импульсов на этих входах 150нс при U n = 5 В. Время задержки сигнала от входов S и R до выходов Q или равно примерно 50 и 100 нc для U n =\0 В и U n = 5 В соответственно.
Вход D -- информационный (вход данных), вход С --тактовый. Уровень сигнала, действующий на входе D (высокий или низкий), с подачей тактового импульса устанавливается на выходе Q . Сигналы на этом входе должны опережать тактовые хотя бы на 20...40 нc и длиться не менее 15 нc. Триггер срабатывает по фронту тактовых импульсов (перепаду от низкого уровня к высокому), поступающих на вход С. Их длительность должна быть не менее 100 не при Ј/ п = 5 В и 50 не при U„=\0 В.
На рисунке изображено схемное обозначение D-триггера. Как мы видим из рисунка, у D-триггера четыре входа и два выхода. Два входа вам могут быть уже знакомы. Такие входы имеет RS-триггер. Это вход S - служащий для установки триггера в единичное состояние (от Set - установить). И вход R - вход сброса (от Reset - сбросить). Аналогично RS-триггеру у D-триггера имеется два выхода: прямой и инверсный.
Все, эти уже нам знакомые входы и выходы, работают точно так же, как и в самом RS-триггере. То есть для нормальной работы на входы R и S должен быть подан сигнал логической единицы. При поступлении сигнала логического нуля на вход S, триггер устанавливается в единичное состояние (это, когда на выходе Q - сигнал логической единицы, а на выходе Q - сигнал логического нуля). При поступлении на вход R сигнала логического нуля, триггер сбрасывается в нулевое состояние (на Q - ноль, а на Q - единица).
Кроме описанных выше входов, D-триггер имеет еще два дополнительных. Это вход данных D (именно он дал название триггеру) и вход синхронизации C. Вход C служит для синхронизации записи логического сигнала поступающего на вход D. Происходит это следующим образом: на вход D подается некий логический уровень. Например, логическая единица. Затем на вход синхронизации подается синхронизирующий импульс. По заднему фронту этого импульса происходит запись сигнала со входа D в триггер. Триггер переходит в единичное состояние. Точно так же, если на вход D триггера ноль подать логический ноль то по спаду синхроимпульса он запишется в триггер.
В данном случае под задним фронтом следует понимать момент перехода сигнала на входе C с единичного уровня в нулевой. Переход с нулевого уровня в единичный, называется передним фронтом импульса. Иногда, вместо понятия "передний фронт" импульса употребляют термин "фронт" импульса. При этом вместо понятия "задний фронт" импульса, говорят "спад" импульса. Вход C в данном случае работает не по уровню входного сигнала, как все остальные входы, а срабатывает в момент перехода из одного уровня в другой. Поэтому, такой вход называется импульсным. Импульсный вход, в соответствии с ГОСТом изображается со стрелкой у основания. Так же напомню, что инверсный выход (так же, как и инверсный вход) изображается с кружочком.
Как следует из вышеизложенного, типовой D-триггер, по сути дела, может выступать в роли как RS-триггера, так и собственно в роли D-триггера. При этом функция RS-триггера имеет приоритет. То есть при поступлении, например, на вход установки (S) низкого логического уровня, триггер установится в единичное состояние, не зависимо от состояния сигналов на входах C или D. Тот же принцип приоритета распространяется и на вход R.
Внутреннее строение D-триггера гораздо сложнее, чем, к примеру, RS-триггера. Существует много разных схем его реализации. Ниже приведена одна из таких схем.
Схема триггера двухступенчатая. Первая ступень состоит из двух RS-триггеров (DD1, DD2 и DD3, DD4). Оба триггера замкнуты в кольцо обратной связи (выход DD2 соединен с входом DD3, а выход DD4 с входом DD1). На элементах DD5 и DD6 собрана вторая ступень триггера.
Если на входе C присутствует сигнал логического нуля, происходит запись информации в первую ступень триггера. При этом, в зависимости от сигнала на входе D, изменяется состояние сигналов на выходах элементов DD1 и DD4. На выходах DD2 и DD3, напротив, в этом режиме постоянно присутствует уровни логической единицы.
Если на вход C приходит сигнал логической единицы, то триггеры первой ступени, в зависимости от их состояния в момент прихода этого самого входного импульса, замирают в одном из двух возможных состояний:
Одновременно происходит перезапись сигнала из триггеров первой ступени в триггеры второй. Перезапись информации из первой ступени во вторую происходит в момент смены уровня сигнала на входе C с низкого на высокий (то есть, по переднему фронту). Именно поэтому этот вход считается инверсным. Инверсный потому, что в исходном парианте (см. начало этой статьи) запись происходит по заднему фронту. А этот самый исходный вариант считается базовым. Однако, и новую схему легко привести к первоначальной. Достаточно только поставить инвертор по входу C, и мы получим первоначальный результат.
D-триггер широко применяется в цифровой технике. На его основе строятся такие элементы, как счетчики и регистры. Ниже приведена схема включения D-триггера в счетном режиме.
Не забываем, что для нормальной работы на входы R и S триггера должен быть подан сигнал логической единицы. Для упрощения схемы эти цепи не показаны. Как видно из схемы, инверсный выход триггера (Q) соединяется с его же входом D. На вход синхронизации подаются импульсы некоторой опорной частоты. На выходе формируется сигнал с вдвое меньшей частотой следования.
Проектирование электронной аппаратуры представляет собой итерационный процесс, состоящий из этапов функционального проектирования, разработки принципиальной схемы, печатной платы, её изготовления, проведения испытаний, доработки по их результатам принципиальной или функциональной схемы, внесения изменений в печатную плату и т.д. и осуществляемый до тех пор, пока не будут удовлетворены все требования технического задания. С повышением сложности аппаратуры, переходом к более высоким диапазонам частот, применением смешанных аналого-цифровых устройств число итераций увеличивается. Связано это с тем, что аналитически трудно учесть паразитные эффекты, присущие как электронным компонентам, так и проводникам печатных плат, и их взаимное влияние. Единственный выход из положения заключается в организации сквозного моделирования как идеальной схемы, так и реальной конструкции и её испытаний при действии различных дестабилизирующих факторов и учета разброса параметров. Наиболее полно эти задачи решаются на рабочих станциях с применением программного обеспечения корпорации Mentor Graphics, Cadence и др. Однако дороговизна такого решения делает его невозможным для широкого применения. На платформе персональных компьютеров в настоящее время имеется единственная система обеспечивающая сквозное проектирование аналого-цифровых аппаратуры - система ORCAD.
Основу системы составляет программа PSpice, которая является наиболее известной модификацией программы схемотехнического моделирования SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis), разработанной в начале 70-х годов в Калифорнийском университете г. Беркли. она оказалась очень удачной, с тех пор интенсивно развивается и стала эталонной программой моделирования аналоговых устройств. Принятые в ней математические модели полупроводниковых приборов используются во многих аналогичных программах, а списки соединений схемы в формате SPICE составляются большинством пакетов САПР (Micro-Cap, Dr.Spice, OrCAD, P-CAD, ACCEL EDA, Viewlogic, COMPASS, Design Architect и др.). Первая версия программы PSpice для IBM PC создана в 1984 г. корпорацией MicroSim. Это и последующие версии используют те же алгоритмы, что и SPICE, тот же формат представления входных данных.
1.2.2 Исследование логических элементов НЕ, Ключ, 2ИЛИ-НЕ
В схеме логического элемента "2ИЛИ-НЕ" в качестве нагрузки используются последовательно включенные p-МОП транзисторы. В ней ток от источника питания на выход микросхемы будет поступать только если все транзистора в верхнем плече будут открыты, т.е. если сразу на всех входах будет присутствовать низкий потенциал (уровень логического нуля). Если же хотя бы на одном из входов будет присутствовать уровень логической единицы, то верхнее плечо будет закрыто и ток от источника питания поступать на выход микросхемы не будет.
Таблица истинности, реализуемая этой схемой, приведена в таблице , а условно-графическое обозначение этих элементов приведено на рисунке.
Таблица истинности схемы, выполняющей логическую функцию "2ИЛИ-НЕ" Таблица 1.13
Условно-графическое изображение элемента "2ИЛИ-НЕ"
Результаты анализа работы элемента 2-ИЛИ-НЕ в статическом режиме(OrCAD).
Анализ работы логического элемента «Инвертор».
Схемотехническая реализация логического элемента «Инвертор».
Если сигнал X имеет высокий потенциал, то ключ, реализованный на транзисторе, замкнут, и потенциал точки Y низкий. В противном случае связь между точкой Y и "землей" разорвана, и сигнал Y имеет высокий уровень, что и обеспечивает реализацию логической функции "отрицание".
Схема элемента НЕ выполненная в Protel.
Результаты анализа работы элемента НЕ в статическом режиме(OrCAD).
Из рисунка видно, что состояние на выходе инвертора противоположно состоянию на его входе; при высоком уровне на входе инвертора на выходе устанавливается ноль, и наоборот.
Две основные области применения инверторов -- это изменение полярности сигнала и изменение полярности фронта сигнала (рис. 3.6). То есть из положительного входного сигнала инвертор делает отрицательный выходной сигнал и наоборот, а из положительного фронта входного сигнала -- отрицательный фронт выходного сигнала и наоборот. Еще одно важное применение инвертора -- буферирование сигнала (с инверсией), то есть увеличение нагрузочной способности сигнала.
Анализ работы логического элемента «ключ» на биполярных транзисторах.
Транзисторный ключ является основным элементом устройств цифровой электроники. Основные особенности транзисторного ключа является обязательным условием понимания принципов работы цифровых устройств.
Схема элемента Ключ выполненная в Protel.
Электронные ключи основаны на работе биполярных транзисторов. Когда на базе транзистора «0» относительно эмиттера, транзистор «закрыт», ток через него не идёт, на коллекторе всё напряжение питания (сигнал высокого уровня -- «1»). Когда на базе транзистора «1», он «открыт», возникает ток коллектор -- эмиттер и падение напряжения на сопротивлении коллектора, напряжение на коллекторе, а с ним и напряжение на выходе, уменьшается до низкого уровня «0».
Результат работы логического ключа(OrCAD).
Основными параметрами ключа являются :
* быстродействие, определяемое максимально возможным числом переключений в секунду.
* длительность фронтов выходных сигналов .
* внутренние сопротивления в открытом и закрытом состоянии .
* помехоустойчивость, равная уровню помехи на входе, вызывающей ложное переключение .
* стабильность пороговых уровней, при которых происходит переключение .
* надежность работы в реальных условиях эксплуатации.
1.2.3 Анализ работы схемы D-триггера
Для построения D-триггера MS типа мне понадобились 3 логических элемента: 2-ИЛИ-НЕ, КЛЮЧ и НЕ (инвертор). С помощью этих трёх элементов, я и собрал D-триггер.
На рисунке можно заметить, что в отличие от обычного D-триггера, у этого на один вход больше(NC). На этот вход подаётся сигнал, противоположный входу С.
В принципе при самом сборе схемы D-триггера MS типа мне понадобилось два D-триггера, соединенных между собой. Такие триггеры часто используются в качестве регистров, а если точнее то только в регистрах.
Результаты анализа работы D-триггера MS типа.
Структура типа MS (master/slave - ведущий/ведомый). Эта структура предполагает последовательное соединение двух D-триггеров, тактируемых уровнем. При этом фаза тактирования первого триггера (ведущего M) противоположна фазе тактирования второго (ведомого S).
1.3.1 Изготовление печатной платы и макета
Платы с печатными проводниками и контактными площадками в любительской практике удобно использовать лишь тогда, когда устройство предварительно хорошо отработано. В процессе настройки приходится несколько раз демонтировать отдельные детали и устанавливать другие, а печатные контактные площадки под действием многократных тепловых и механических нагрузок, как правило, отслаиваются. Поэтому на этапе отладки схемы лучше применять монтажные платы, которые являются как бы макетом будущей печатной платы.
Пластину требуемых размеров из нефольгированного изоляционного материала (текстолит, гетинакс, фанера) обрабатывают с одной стороны мелкозернистой наждачной бумагой, обезжиривают и укрепляют необработанной стороной на деревянной дощечке толщиной 15-- 20 мм. Сверху на пластину накладывают и в нескольких точках приклеивают лист бумаги с эскизом будущей печатной платы. В точках крепления выводов, изгиба проводников схемы, выводных контактных площадок сверлом 0 1--1,5 мм сверлят отверстия так, чтобы сверло, пройдя пластину насквозь, углубилось в дощечку на 10--12 мм. В полученные отверстия вставляют металлические штыри подходящего диаметра так, чтобы они выступали над поверхностью пластины на 5--10 мм. Можно использовать мелкие
Разработка электрической схемы макета для исследования D-триггера MS типа с асинхронной установкой в нуль дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Текстовой Отчет По Производственной Практике
Сочинение 9.3
Реферат по теме Характеристика неоинституционализма
Курсовая работа по теме Строительство земляного полотна автомобильной дороги
Сценическое Внимание Реферат
Курсовая Работа На Тему Исследование Моделей
Контрольная работа по теме Аппарат теории двойственности для экономико-математического анализа. Анализ одномерного временного ряда
Контрольная Работа 10 Класс Вариант Первый
Титульный Лист Курсовой Работы Тгу
Курсовая Работа По Тгп Источники Права
Критерии Сочинения Рассуждения Огэ 2022
Курсовая работа: Особенности внимания детей подросткового возраста
Иммунная Система Человека Реферат
Характеристика На Студента Проходившего Практику Программистом
Курсовая работа по теме Экономические показатели работы электроремонтного цеха
Реферат На Тему История Информационных Технологий
Курсовая Работа На Тему Бухгалтерский Учет Операций В Иностранной Валюте
Доклад: Церковь Воскресения "в Кадашах"
Реферат: Macbeth Essay Research Paper The tragic flaw
Малая Родина Сочинение Егэ
Поняття і сутність міжнародного права - Государство и право контрольная работа
Принятие и отказ от наследства - Государство и право дипломная работа
Роль личности адмирала С.О. Макарова в истории России - История и исторические личности реферат