Полупроводниковые приборы Электропроводность полупроводников (стр. 13 )

Длительность импульса одновибратора

и не зависит от длительности входного импульса, если она меньше tи. Время восстановления одновибратора

Через время tв одновибратор готов к приему следующего импульса.

Мультивибраторы и одновибраторы могут быть выполнены на логических элементах. Одновибратор на элементах ИЛИ – НЕ показан на рисунке.

Генераторы линейно – изменяющихся напряжений (ГЛИН)

Линейно изменяющимся (пилообразным) напряжением (ЛИН) называют импульсное напряжение, которое в течение некоторого времени изменяется практически по линейному закону, а затем возвращается к исходному уровню.

ЛИН характеризуется следующими параметрами:

периодом Т длительностью рабочего хода Тр длительностью обратного хода Тобр амплитудой Um коэффициентом нелинейности

,  где

- скорость изменения напряжения в начале и в конце рабочего хода. Для большинства реальных схем ε1%.

Данный ГЛИН представлен простейшей электрической схемой.

       На транзисторе VT собран ключ, управляемый прямоугольными импульсами ивх отрицательной полярности. В исходном состоянии транзистор насыщен (ключ замкнут), что обеспечивается выбором соотношения сопротивлений резисторов Rб и Rк. при воздействии входного импульса длительностью Тр, транзистор закрывается (ключ разомкнут) и конденсатор С заряжается от источника +Ек через резистор Rк. Напряжение на конденсаторе изменяется по экспоненте: ис=Ек(1-е-t/RC).  По окончании входного импульса транзистор переходит в режим насыщения (ключ замкнут) и конденсатор быстро разряжается через промежуток коллектор - эмиттер.

Высококачественные ГЛИН создаются на основе операционных усилителей (на микросхеме  153УД2).

  и оп  -  напряжение отпирания.

  f – частота повторения выходных импульсов

На основе данной схемы можно построить таймеры с регулируемым в широких пределах временем выдержки.

После размыкания ключа («пуск») на входе первого операционного усилителя появляется линейно  изменяющееся напряжение и1, стремящееся к Umax. При и1=Uоп срабатывает компаратор, выполненный на втором операционном усилителе, и на его выходе устанавливается напряжение и2= Umin. Диод V пропускает в нагрузку Rн ток только при  и2= Umin, т. е. начиная с момента времени t1. Тогда время задержки таймера можно регулировать в широких диапазонах изменением R, C, Uоп и Е.

Цифровые счетчики импульсов

Цифровые счетчики импульсов – это устройства, реализующие счет числа входных импульсов и фиксирующие это число в каком – либо коде. Строятся обычно на триггерах.

       Простейший двоичный трехразрядный цифровой счетчик импульсов состоит из трех последовательно соединенных Т-триггеров, имеющих входное сопротивление для установки в состояние «0».

Переход счетчика из одного состояния в другое осуществляется по таблице

№ входного импульса	Состояние триггера	№ входного импульса	Состояние триггера
Т3	Т2	Т1	Т3	Т2	Т1
0 1 2 3 4	0 0 0 0 1	0 0 1 1 0	0 1 0 1 0	5 6 7 8	1 1 1 0	0 1 1 0	1 0 1 0

Общее число возможных комбинаций (модуль) N счетчика для данного случая определяются числом триггеров п

N = 2п  (N = 8)

Условное обозначение двоичного счетчика: выходы 1,2,4 – обозначения двоичных разрядов (20=1, 21=2, 22=4), соответствующих выходам х0, х1, х2; С1 – счетный выход; R – установка нуля.

Для получения декадного (десятичного ) счетчика применяют обратные связи. Здесь задействуют четыре триггера. Работа аналогична работе двоичного счетчика. Рассмотренные счетчики выполняют операцию суммирования и называются суммирующими.

       Для получения вычитающего счетчика можно соединять последовательно не прямые, а инверсные выходы триггеров.

       Счетчики, выполняющие операции сложения и вычитания называются реверсивными (имеют два входа «+» и «-»). Описанные счетчики являются последовательными (асинхронными). Для повышения быстродействия применяют параллельные (синхронные), т. е. входной сигнал действует параллельно на входы синхронизации всех разрядов счетчика, построенного на JK - триггерах.

       Применяются в вычислительной технике, автоматике, КИП, ядерной физике в виде микросхем типа: К176 ИЕ1 (шестиразрядный двоичный счетчик), К176ИЕ2 (пятиразрядный), К155 ИЕ4 (счетчик – делитель на 12) и т. д.