Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
(+5В| 2D :с NC 2В 2.4 2)
1.4 IВ NC If ID IK GND
(земля)
.-I, В, С, D входы. У выход.
Рис. 13.44. Цоколевка интегрального сдвоенного триггера Шмитта 7413.
410 Цифровые логические схемы
различны. Типичное значение порога при нарастании сигнала составляет
величину 1,7 В, а для спадающего сигнала порог равен 0,9 В. Этот
гистерезис с шириной петли, примерно равной 0,8 В, обеспечивает быстро
изменяющийся, не дрожащий выходной сигнал даже при медленном изменении
входных сигналов. Если уж сигнал на выходе логической схемы начинает
изменяться, то положительная обратная связь гарантирует, что смена
логического состояния завершится быстро и без влияния шумов на входе.
Высокочастотные шумы часто присутствуют в сигналах, с которыми приходится
иметь дело в промышленном оборудовании. Если эти сигналы подаются на
цифровые логические схемы, то шумы необходимо удалить: этого можно
достичь включая фильтр нижних частот с последующим восстановлением
импульсов схемой 7413 для получения TTJI-совместимой формы сигнала (рис.
13.45). Оптимальная величина емкости конденсатора в фильтре зависит от
природы шума и частоты следования импульсов; здесь может потребоваться
некоторый эксперимент.
'/,7413
Рис. 13.45. Применение триггера Шмитга в качестве интерфейса интегральных
логических схем при работе с зашумленными сигналами.
Если с помощью ЛС-цепи охватить триггер Шмитта обратной связью, то он
превратится в гибкий генератор импульсов, работающий в широком диапазоне
частот (рис. 13.46). Этот генератор имеет, конечно, ТТЛ-совмести-мый
выход и может применяться в качестве тактового генератора в любой простой
логической схеме. При сопротивлении резистора обратной связи, равном 390
Ом, как показано на рисунке, частота выходного сигнала определяется из
приближенного равенства:
где С выражено в микрофарадах. Выход можно стробировать, выделяя для
этого один или большее число входов из имеющихся четырех: подключение
одного из входов к земле (0 В) прекращает работу генератора.
Чтобы удовлетворить требованиям как по входу, так и по выходу,
сопротивление резистора обратной связи не должно выходить за пределы
ограниченного диапазона допустимых значений, в случае ИС 74НС13 для
точной подстройки частоты величину сопротивления можно изменять от 330 Ом
до 470 Ом. ИС 7413 допускает заметно более широкий диапазон значений
этого сопротивления, вплоть до нескольких мегаом.
Ждущие мультивибраторы и таймеры 411
390
-wwv-
И7413 Выход
J1TL
Рис. 13.46. Простой генератор импульсов для логических схем.
13.15 Ждущие мультивибраторы и таймеры
13.15.1 Вступление
Одной из самых распространенных электронных схем является схема временной
задержки. Может потребоваться "растянуть" короткий импульс, скажем
длительностью 10 мкс, до 30 мс для того, чтобы управлять реле. Таймер
можно запустить стартовым импульсом и потребовать выдать стоп-тлпульс
спустя фиксированный интервал времени. Эти функции легко реализуются
ждущим мультивибратором и таймером в интегральном исполнении.
13.15.2 Интегральная схема ждущего мультивибратора 74121
ИС 74121 (аналог 155АГ1 - Прим. перев.) является TTJI-вариантом ждущего
мультивибратора, рассмотренного в параграфе 12.6. С приходом входного
запускающего импульса, напряжение на выходе Q переходит с низкого уровня
на высокий на время, определяемое постоянной времени ЛС-цепи, подклю
ченной снаружи. На рис. 13.47 показано подключение внешних элементов к ИС
74121. Мультивибратор имеет три входа: входы А1 и А2 реализуют логическую
функцию И-НЕ и запускают схему отрицательным фронтом, а вход В запускает
мультивибратор через триггер Шмитта положительным фронтом.
Чтобы воспользоваться возможностью, предоставленной схемой И-НЕ со
входами А1 и А2, напряжение на всех трех входах первоначально должно
соответствовать логической 1; изменение напряжения на одном из входов А1
или А2 или на обоих входах на логический 0 приводит к запуску ждущего
мультивибратора: запуск невозможен, если на входе В поддерживается
логический 0. Триггер Шмитта, включенный на входе В, может быть очень
полезен для надежного запуска от импульсов с пологими фронтами. Этот
режим обеспечивается в том случае, когда на входах А1 или А2 присутствует
логический 0, а на входе В действует положительный запускающий импульс;
наличие на обоих входах А\ и А2 логической 1 запрещает запуск по входу В.
Условия переключения сведены в таблицу на рис. 13.47; направление стрелок
показывает, каким фронтом запускается мультивибратор.
412 Цифровые логические схемы
(Ь)
+ 5 В (а)
I >--\ЛЛЛЛ/-< f"
[и! rm гш Ги1 rioi m m
LlJ UJ Ш Ы Ш Ы Ш
Q Al A2 В Q J GND
ВЫХ '------<------- ВЫХ
Входы
Условия на входе Режим на выходе
А\ А2 В
! 1 Любое Запрет запуска
Любое Любое I) Запрет запуска
¦ 1 1 Запуск
¦ 1 Запуск
¦ ¦ 1 Запуск
0 I ¦ Запуск
И ¦ Запуск
0 1) ¦ Запуск
Рис. 13.47. Ждущий TTJI-мультивибратор 74121: (а) схема включения ИС, (b)
таблица функционирования. Стрелочки указывают, каким фронтом
