 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Основные логические элементы (вентили)
Лекция №2 Импульсные процессы
Источниками колебаний в форме импульсов чаще всего являются импульсные генераторы - автономные преобразователи энергии источника питания, в энергию разрывных колебаний требуемой формы. Другим способом получения импульсов является их формирование путем изменения параметров колебаний иной формы, например синусоидальной. Для этого используют формирующие устройства - ограничители амплитуды, схемы дифференцирования и другие устройства, которые изменяют параметры колебания - амплитуду, период следования, форму и т.п. Электрическим импульсом называют напряжение или ток, отличающиеся от нуля или постоянного значения только в течение короткого промежутка времени, который меньше или сравним с длительностью установления процессов в электрической системе, в которой они действуют. Импульсы могут быть как периодическими, так и одиночными (рис. 1)
Рис. 1. Импульсы различной формы
В случае следующих друг за другом импульсов (т.е. периодических) обычно предполагается, что интервал между ними существенно превышает длительность процессов установления. В противном случае этот сигнал называют несинусоидальным напряжением или током. Такое определение не отличается строгостью, ибо переходные процессы протекают, как известно, бесконечно долго. Однако оно позволяет отличать импульсы в общепринятом смысле от напряжения сложной формы.
Параметры электрического импульса
Импульсы и импульсные последовательности характеризуются рядом параметров (длительность импульса, длительность паузы, время фронта, период следования и др). Методика измерения этих параметров представлена на рис 2.
Рис. 2. Основные параметры импульсов
Um – амплитуда импульса. Это наибольшее отклонение напряжения от исходного, установившегося значения Uo; tфр – длительность фронта импульса (или время фронта). Это временной интервал, в течение которого напряжение возрастает от 0,1Um до 0,9Um. Иными словами, время фронта измеряется не по максимальному и минимальному значению напряжений, а по уровням 0.1-0.9 от максимального значения. tcп – длительность спада импульса (или время спада). Это временной интервал, в течение которого напряжение спадает от 0,9Um до 0,1Um. Его иногда еще называют временем среза импульса. tи – длительность импульса. Это временной интервал между моментами на соседних интервалах tфр и tcп, для которых u = 0,5Um. Иными словами, длительность импульса измеряется на уровне половины амплитуды. tп – длительность паузы. Она измеряется по уровню 0.5 аналогично длительности импульса. При этом соблюдается соотношение tп = T- tи. Т – период следования импульсов. Это временной интервал между моментами на соседних интервалах tфр или tcп, для которых u = 0,5Um. Иными словами, период измеряется по уровню половины амплитуды между двумя соседними фронтами или спадами. f – частота следования импульсов. Это величина, обратная периоду f =1 / T. Q - скважность импульсов. Это величина, равная отношению периода к длительности импульсов: Q = Т/tи Kз – коэффициент заполнения импульсов. Это величина, равная отношению длительности импульса к периоду: Kз = tи/T. Коэффициент заполнения и скважность импульсов – взаимообратные величины.
Логическая электроника Интегральные логические микросхемы разделяются на два основных логических семейства (серии): элементы на базе технологии ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика) и элементы на базе технологии КМОП (комплиментарная МОП (металл-окисел-полупроводник)-технология). Различия между двумя семействами цифровых микросхем начинаются с рассмотрения технологии их изготовления: ТТЛ-технология основана на применении биполярных транзисторов, в то время как КМОП-технология использует транзисторную технологию на основе полевых транзисторов структуры МОП (металл-окисел-полупроводник), как следует из ее названия. Для правильного понимания работы логических схем следует запомнить следующее: Логические схемы принимают два логических состояния: 0 и 1. Логическим уровням соответствуют определенные диапазоны напряжений. Вход схемы, соединенный с положительным потенциалом, называется «высоким уровнем напряжения», или логической «единицей». Вход схемы, соединенный с «землей», называется «низким уровнем напряжения», или логическим «нулем». Если вход схемы не соединен ни с «землей», ни с высоким уровнем напряжения и имеет потенциал среднего напряжения, он называется «плавающим». Неподключенный вход схемы - источник помех и неустойчивой работы, а в отдельных случаях и отказов в работе. Поэтому незадействованные входы обязательно подключайте к разрешающим потенциалам. У каждой из этих технологий, будь то ТТЛ или КМОП, диапазоны напряжений, определяющие эти уровни, различны (рис. 3). Важно иметь это в виду при совместном использовании двух данных технологий.
Рис. 3. Определение диапазонов входных напряжений разных семейств микросхем Основные логические элементы (вентили) Логическими элементами называются элементы, выполняющие логические операции И, ИЛИ, НЕ и комбинации этих операций. Указанные логические операции можно реализовать с помощью электронных схем. В настоящее время в подавляющем большинстве применяется электронные логические элементы, причем электронные логические элементы входят в состав микросхем. Имея в распоряжении логические элементы И, ИЛИ, НЕ, можно сконструировать цифровое электронное устройство любой сложности. Логические элементы могут работать в режимах положительной и отрицательной логики. Для электронных логических элементов в режиме положительной логики логической единице соответствует высокий уровень напряжения, а логическому нулю - низкий уровень напряжения. В режиме отрицательной логики логической единице соответствует низкий уровень напряжения, а логическому нулю - высокий. Логические элементы, реализующие для режима положительной логики операцию И, для режима отрицательной логики выполняют операцию ИЛИ, и наоборот. Так, например, микросхема, реализующая для положительной логики функции элемента 2И-НЕ, будет выполнять для отрицательной логики функции элемента 2ИЛИ-НЕ. Основные логические операции ИЛИ, И и НЕ и цифровые элементы их выполняющие (дизъюнктор, конъюнктор, инвертор) позволяют реализовать цифровое устройство без памяти, называемое комбинационным, любой степени сложности. Примеры контактной и простейшей схемной реализаций дизъюнктора, конъюнктора и инвертора приведены на рис. 4.
а б в Рис. 4. Примеры контактной и простейшей схемной реализаций: а – дизъюнктора, б — конъюнктора, в — инвертора |
