Ія про імпульсні пристрої, електронний ключ

У промисловій електроніці, автоматиці широко застосовуються пристрої обробки сигналів імпульсного типу, коли короткочаснеtuвплив сигналу чергується з відносно довгими паузамиtn(рис.6.12). Імпульсний режим обробки сигналів є основою роботи всіх ЕОМ, калькуляторів. Застосуванняімпульсних пристроївобумовлено рядом їхпереваг перед пристроями обробки безперервних сигналів:

1) висока точність обробки імпульсних сигналів;

2) висока схибленість і стійкість до впливів зовнішнього середовища;

3) обробка імпульсних сигналів у пристроях будь-якого рівня складності базується на невеликій кількості простих однотипних елементів, параметри яких, такі як надійність, вага, швидкодія і т. д. можуть бути доведені до досконалості, що визначає створення якісної апаратури з обробкою імпульсних сигналів;

4) імпульсні пристрої економічні у споживанні енергії.

Базовим елементомвсіх імпульсних пристроїв є електронний ключ. Схема найпоширенішого транзисторного ключа, наведена на рис. 6.13, являє собою підсилювач зОЕ. Струми спокою базиТБОі колектораIKOнульові. Ключ, як підсилювач зОЕ, перевертає фазу вхідного сигналу. Якщо на входіUвx= 0, то транзистор закритий і на виході сигнал максимальнийUвыx=Uun. Якщо на вході сигнал максимальнийUвx=Uun(рис. 6.12), то транзистор відкритий, причому струм колектораiKтакої величини, що транзистор знаходиться в режимі насичення (UКЕ≅0), а падіння напругиRKiKRKрівноUun. У цьому випадку на входіUвиx= 0. Такимчином, транзисторний ключ має тільки два стани: відкритий, колиUвиx= 0, і закритий, колиUвыx=Uun.

Мал. 6.12 Періодичні імпульси

Мал. 6.13 Електронний ключ

В імпульсній тацифровій електроніці прийнятонаявність напруги називатиодиничним сигналом(I), а відсутність напруги -нульовим сигналом(0 (4)). Опис роботи імпульсних та цифрових пристроїв над сигналами0іIпростіше і не залежить від конкретних електронних схем пристроїв.

6.10.Логічні елементи

Приладів обробки інформації щодо призначення та виконання існує нескінченно багато. Але всі вони можуть бути створені з використанням трьох базових логічних елементів -НЕ,АБО,І, Цей набір елементів називаютьфункціонально повним. Роботу логічних елементів зручно описувати у вигляді таблиць істинності, якими задається відповідність між набором вхідних сигналів елемента і вихідним сигналом.

ЕлементНЕ(рис. 6.14) логічне заперечення чи інверсія- описується (рис.14.) таблицею істинності (а), має схему (б), умовне позначення (в) та передавальну характеристику (г). Таблиця істинності

Мал. 6.14 Логічний елементНЕ

розшифровується так: якщо на входіX= 0, то на виходіY= 1 або, якщоX= 1, тоY= 0.

Видно, що елементНЕє електронним ключем, робота якого описана в попередньому п.4.1.

Мал. 6.15 Логічний елементАБО

ЕлементАБО- (рис.6.15) - логічне додавання чи диз'юнкція -описується таблицею істинності (а), має схему (>б) та умовне позначення (в). Таблицяістинності відображає наступне: вихідний сигналУ= 1, якщо хоча б на одному з входів сигнал одиничний, тобто.X1= 1АБО2= 1.

ЕлементІ(рис.6.16) - логічне множення чи кон'юнкція -описується таблицею істинності (а), має схему (б) та умовне позначення (в). Таблиця істинності відображає наступне: вихідний сигналУ= 1, якщо одночасно всі вхідні сигнали поодинокі, тобто>2=1.

Мал. 6.16 Логічний елементІ.

Дійсно, якщо хоча б один із вхідних сигналів нульовий, наприклад,Х2= 0, то відкритий діодД2і, отже потенціал загальної точки діодівД1,Д2і резистораRнульовий і, тому,У= 0 незалежно від значення інших вхідних сигналів. Якщо вхідні сигнали поодинокі, то всі діодиД1,Д2закриті і на вихід через резисторRпоступає напругаUun.

Необхідно відзначити, що елементиІіАБОможуть мати будь-яке більше 2-х входів. Розглянуті схемні реалізації елементівНЕ,АБО,Інайпростіші і не єдино можливі. Насправді застосовується до 10 стандартних схемних рішень логічних елементів, відмінних напругою харчування, швидкодією тощо.

Логічні елементи разом із пристроями, що запам'ятовують, становлять елементну базу пристроїв цифрової обробки інформації.

---