Файл: Electron_SE.pdf

206

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

Ðåæèì ðîáîòè ÀÖÏ ó ì³êðî-

ïðîöåñîðí³é  ñèñòåì³  âèçíà÷à-

ºòüñÿ ñèãíàëàìè êåðóâàííÿ â³ä

ì³êðîïðîöåñîðà.

Ïðè íàäõîäæåíí³ íà âõ³ä ãàñ-

³ííÿ ³ ïåðåòâîðåííÿ B/ C  ëîã³÷-

íîãî íóëÿ, ÀÖÏ ïî÷èíຠöèêë

ïåðåòâîðåííÿ  âõ³äíî¿  íàïðóãè

U

âõ

 ó äâ³éêîâèé êîä.

ϳñëÿ çàâåðøåííÿ ïåðåòâîðåí-

íÿ íà âèõîä³ ãîòîâíîñò³ äàíèõ

DR

 ç’ÿâëÿºòüñÿ ñèãíàë ëîã³÷íî¿

1, ùî º çàïèòîì äëÿ ì³êðîïðîöå-

ñîðà íà ïðèéîì êîäó. Ó âèõ³äíîìó

ñòàí³ ³ ñòàí³ ïåðåòâîðåííÿ íà öüî-

ìó âèõîä³ óòðèìóºòüñÿ ñèãíàë 1.

ϳñëÿ ïðèéîìó êîäó ì³êðîïðîöåñîð ïîäຠíà âõ³ä B/ C  ñèãíàë ëîã³÷-

íî¿ 1, ùî âñòàíîâëþº ÀÖÏ ó âèõ³äíèé ñòàí, ï³ñëÿ ÷îãî â³í ãîòîâèé äî

íîâîãî öèêëó ïåðåòâîðåííÿ.

Öåé ÀÖÏ ìîæå îïðàöüîâóâàòè âõ³äíó ³íôîðìàö³þ ó âèãëÿä³ îäíîïî-

ëÿðíî¿ íàïðóãè äî 10,24 Â, àáî äâîïîëÿðíî¿ ±5,12 Â. Ó îäíîïîëÿðíîìó

ðåæèì³ íà âõ³ä êåðóâàííÿ çñóâîì íóëÿ V òðåáà ïîäàòè ñèãíàë ëîã³÷íîãî

0, à ó äâîïîëÿðíîì󠖠çàëèøèòè éîãî â³ëüíèì.

Òî÷íîñò³ ïåðåòâîðåííÿ ±1/2 îäèíèö³ ìîëîäøîãî ðîçðÿäó öèôðîâîãî

êîäó äîñÿãàþòü âìèêàííÿì ì³æ âèâîäî젓àíàëîãîâî¿ çåì볔 GA ³ êîð-

ïóñîì OV ðåçèñòîðà îïîðîì â³ä 5 äî 50 Îì (âèêîðèñòîâóþòü ðåçèñòîð

çì³ííîãî îïîðó).

Íàñàìê³íåöü ñë³ä çàçíà÷èòè, ùî åëåìåíòàðíèì ïðèñòðîºì ïåðåòâîðåí-

íÿ àíàëîãîâî¿ âåëè÷èíè ó äèñêðåòíó º êîìïàðàòîð, ÿêèé ô³êñóº ôàêò ïåðå-

âèùåííÿ îäí³º¿ íàïðóãè ³íøîþ ³ ìîæå ìàòè íà âèõîä³ ñèãíàëè, ùî â³äïîâ³-

äàþòü ëîã³÷íèì 0 àáî 1. Ïðè öüîìó íàéá³ëüø øâèäêîä³þ÷èì º ïîáóäîâà-

íèé íà îñíîâ³ ë³í³éêè êîìïàðàòîð³â ÀÖÏ ïàðàëåëüíîãî êîäóâàííÿ. Íà-

ïðóãà U

âõ

 òóò ïîäàºòüñÿ íà ïåðø³ âõîäè âñ³õ êîìïàðàòîð³â îäðàçó. Íà äðóã³

¿õí³ âõîäè ïîäàºòüñÿ íàïðóãà ç ä³ëüíèêà, ùî ñêëàäàºòüñÿ ç ðåçèñòîð³â

îäíîãî íîì³íàëó. Òàêèì ÷èíîì, çíà÷åííÿ íàïðóãè, ç ÿêèì â³äáóâàºòüñÿ ïî-

ð³âíÿííÿ U

âõ

 äâîìà ñóñ³äí³ìè êîìïàðàòîðàìè, â³äð³çíÿºòüñÿ íà íàïðóãó,

0V

D

A/D

U

âõ

Ê

1113

ÏÂ

1

2

5

6

 7

9

5 

18

 8

2

0

2

1

2

2

2

3

2

4

14 

1

3

4

2

 2

6

 2

7

2

8

2

9

+U

Äâ

³é

êî

âè

é ê

îä

17

DR

-U

10

12

+5 

Â

-15 

Â

AI

13

B/C

11 

15

V

16 

GA

Ðèñ. 8.19 – ²ÌÑ ÀÖÏ Ê1113ÏÂ1

207

8. ÖÈÔÐβ Ì²ÊÐÎÅËÅÊÒÐÎÍͲ ÏÐÈÑÒÐί

ùî â³äïîâ³äຠìîëîäøîìó ðîçðÿäó. Ñõåìà øèôðóâàííÿ ôîðìóº âèõ³äíèé

êîä, ÿêèé â³äïîâ³äຠñòàðøîìó êîìïàðàòîðó ç òèõ, ùî ñïðàöþâàëè. Öåé

êîä çàïèñóºòüñÿ â âèõ³äíèé ðåã³ñòð ïàì’ÿò³. Àëå àïàðàòí³ çàòðàòè öüîãî

ìåòîäó íàäçâè÷àéíî âåëèê³. Òàê, äëÿ âîñüìèðîçðÿäíîãî ÀÖÏ ïîòð³áíî

255 êîìïàðàòîð³â ³ áëèçüêî 3·10

4

 àêòèâíèõ êîìïîíåíò³â (òðàíçèñòîð³â).

8.8. Ìóëüòèâ³áðàòîðè ³ îäíîâ³áðàòîðè

íà ëîã³÷íèõ åëåìåíòàõ ³ òðèãåðàõ

Ïðè ïîáóäîâ³ öèôðîâèõ ì³êðîåëåêòðîííèõ ïðèñòðî¿â íåîáõ³äí³ ãåíå-

ðàòîðè ³ìïóëüñ³â ÷àñòî áóäóþòü íà òàêèõ æå ²ÌÑ, ùî é âåñü ïðèñòð³é ó

ö³ëîìó:  íà  ëîã³÷íèõ  åëåìåíòàõ  àáî  òðèãåðàõ.  Ïðè  öüîìó  º  âåëèêà

ê³ëüê³ñòü ñõåìíèõ ð³øåíü. Íàâåäåìî äåÿê³ ç íèõ.

Îñê³ëüêè äëÿ çàáåçïå÷åííÿ ãåíåðàö³¿ òðåáà ìàòè êîåô³ö³ºíò ï³äñè-

ëåííÿ â³äïîâ³äíîãî ïðèñòðîþ, á³ëüøèé çà îäèíèöþ, ³ ôàçîâèé çñóâ âõ³äíîãî

ñèãíàëó íà 360 åëåêòðè÷íèõ ãðàäóñ³â, òî ìóëüòèâ³áðàòîð ìîæå áóòè

ïîáóäîâàíèé íà äâîõ ëîã³÷íèõ åëåìåíòàõ ç ³íâåðñ³ºþ (Ͳ) íà âèõîä³.

Íà ðèñ. 8.20 íàâåäåíà îäíà

ç íàéïðîñò³øèõ ñõåì ìóëüòè-

â³áðàòîðà, âèêîíàíîãî íà åëå-

ìåíòàõ Ê-ÌÎÍ-ëîã³êè.

Äî öüîãî ÷àñó íàãîëîøóâà-

ëîñü, ùî ó ëîã³÷íîãî åëåìåíòà

çàëåæíî â³ä êîìá³íàö³¿ âõ³äíèõ

ñèãíàë³â (ùî ÿâëÿþòü ñîáîþ 0

àáî 1) îòðèìóºìî ïåâíå çíà÷åííÿ ñèãíàëó íà âèõîä³ (òàêîæ 0 àáî 1).

Âèíèêຠïèòàííÿ, ïðè ïîâ³ëüí³é çì³í³ âõ³äíîãî ñèãíàëó â³ä íèçüêîãî

ð³âíÿ íàïðóãè äî âèñîêîã â³ä 0 äî 1 (àáî íàâïàêè), êîëè ñàìå ëîã³÷-

íèé åëåìåíò ïåðåñòຠñïðèéìàòè âõ³äíèé ñèãíàë ÿê 0 ³ ïî÷èíຠñïðèé-

ìàòè  éîãî  ÿê  1?  ßêå  çíà÷åííÿ íàïðóãè  ïîðîãó  ïåðåìèêàííÿ  U

ïîð

â³í ìàº? Öå çàëåæèòü â³ä òèïó åëåìåíòíî¿ áàçè, íà ÿê³é âèêîíàíî åëå-

ìåíò. Òàê, íàïðèêëàä, äëÿ åëåìåíò³â Ê-ÌÎÍ-ëîã³êè ïîð³ã ïåðåìèêàííÿ

ñòàíîâèòü ïðèáëèçíî ïîëîâèíó íàïðóãè äæåðåëà æèâëåííÿ.

Ç óðàõóâàííÿì öüîãî ðîáîòà ñõåìè, íàâåäåíî¿ íà ðèñ. 8.20, ïîëÿãàº

ó çàðÿä³ êîíäåíñàòîðà Ñ ïî øëÿõó: âèõ³ä åëåìåíòà DD1, R

2

, Ñ, âèõ³ä

åëåìåíòà DD2 – êîëè íà âèõîä³ DD1 ìàºìî 1 (à íà âèõîä³ DD2, ÿê

DD1

&

1

R1

R2

DD2

C

Äîçâ³ë

ðîáîòè

Âèõ³ä

0

1

Ðèñ. 8.20 – Ìóëüòèâ³áðàòîð

íà ëîã³÷íèõ åëåìåíòàõ

208

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

DD

S

R

VD

C

Âèõ 1

D

C

R

T

Âèõ 2

Çàïóñê

Çàïóñê

Ðèñ. 8.21 – Îäíîâ³áðàòîð íà RSD-òðèãåð³

íàñë³äîê, 0), ³ íàñòóïíîãî ðîçðÿäó ïî øëÿõó: âèõ³ä DD2, Ñ, R

2

, âèõ³ä

DD1 – êîëè íà âèõîä³ DD1 ìàºìî 0 (íà âèõîä³ DD2 – 1). Çì³íà ñèãíà-

ëó íà âèõîä³ DD1 â³äáóâàºòüñÿ ç 0 íà 1, êîëè ð³âåíü íàïðóãè íà ðåçèñ-

òîð³ R

2

 äîñÿãຠçíà÷åííÿ U

ïîð

 ³ ç 1 â 0 – êîëè ð³âåíü íàïðóãè íà R

2

çíèæóºòüñÿ äî U

ïîð

. Âåëè÷èíà íàïðóãè íà R

2

 âèçíà÷àºòüñÿ ñòðóìîì

çàðÿäó àáî ðîçðÿäó Ñ (äèâ. ïï. 5.2: ³íòåãðóþ÷èé ëàíöþæîê).

Ó ðåçóëüòàò³ íà âèõîä³ ïðèñòðîþ ìàºìî ïðÿìîêóòí³ ³ìïóëüñè ç ïå-

ð³îäîì íàäõîäæåííÿ

.

4

,1

2

C

R

Ò ≈

(8.21)

Ðåçèñòîð R

1

 îáìåæóº ñòðóì ðîçðÿäó êîíäåíñàòîðà Ñ ÷åðåç âíóòð³øí³

âõ³äí³ ä³îäí³ çàõèñí³ ëàíöþãè åëåìåíòà DD1 ïðè âèìèêàíí³ æèâëåííÿ.

ßêùî ó ÿêîñò³ DD1 ìàºìî äâîâõîäîâèé åëåìåíò ²-Ͳ (à íå ïðîñòî

³íâåðòîð), òî äðóãèé éîãî âõ³ä ìîæíà âèêîðèñòàòè äëÿ äîçâîëó (1) àáî

çàáîðîíè (0) ðîáîòè ìóëüòèâ³áðàòîðà.

Íà ðèñ. 8.21 íàâåäåíî

ñõåìó îäíîâ³áðàòîðà, ïî-

áóäîâàíîãî íà îñíîâ³ êîì-

á³íîâàíîãî Ê-ÌÎÍ RSD-

òðèãåðà. Òðèãåð, ÿê â³äî-

ìî, º, íàïðèêëàä, äâîêàñ-

êàäíèì  ï³äñèëþâà÷åì  ³ç

ïîçèòèâíèì  çâîðîòíèì

çâ’ÿçêîì àáî, ÿê ó äàíî-

ìó âèïàäêó, ïîáóäîâàíèé

íà ëîã³÷íèõ åëåìåíòàõ.

×àñîçàäàþ÷èé RÑ-ëàí-

öþæîê ï³ä³ìêíåíî äî ïðÿ-

ìîãî âèõîäó (Âèõ 1) òðèãåðà. Íàïðóãà ç êîíäåíñàòîðà Ñ ïîäàºòüñÿ íà

âõ³ä âñòàíîâëåííÿ òðèãåðà ó íóëüîâèé ñòàí R.

Ìîæëèâ³ äâà ñïîñîáè çàïóñêó öüîãî îäíîâ³áðàòîðà.

Ïåðøè頖 ïîäà÷åþ ³ìïóëüñó çàïóñêó íà àñèíõðîííèé âõ³ä S. Ïðè

öüîìó òðèâàë³ñòü ³ìïóëüñó ïîâèííà áóòè ìåíøîþ çà òðèâàë³ñòü ãåíå-

ðîâàíîãî 

).

(

i

çàï

t

t <

Äðóãè頖 ïîäà÷åþ ³ìïóëüñó áóäü-ÿêî¿ òðèâàëîñò³ íà âõ³ä ñèíõðîí³-

çàö³¿ Ñ (òðèãåð ðåàãóº ò³ëüêè íà ïåðåäí³é ôðîíò ³ìïóëüñó). Íà âõ³ä S

ïðè öüîìó íåîáõ³äíî ïîäàòè 0.

209

8. ÖÈÔÐβ Ì²ÊÐÎÅËÅÊÒÐÎÍͲ ÏÐÈÑÒÐί

Ó âèõ³äíîìó ñòàí³ íà ïðÿìîìó âèõîä³ – 0. Êîíäåíñàòîð ðîçðÿäæåíèé.

 Ï³ñëÿ ïîäà÷³ ³ìïóëüñó çàïóñêó, òðèãåð ïåðåõîäèòü ó îäèíè÷íèé ñòàí

(çàëåæíî â³ä âèäó çàïóñêó: ÿê àñèíõðîííèé RS-òðèãåð àáî ÿê ñèíõðîí-

íèé D-òðèãåð, íà D-âõîä³ ÿêîãî çàô³êñîâàíî 1, ùî ïîäàºòüñÿ ç ³íâåðñíî-

ãî âèõîäó òðèãåðࠖ Âèõ 2 ). Íà ïðÿìîìó âèõîä³ îòðèìàºìî 1.

Òåïåð êîíäåíñàòîð ïî÷íå çàðÿäæàòèñÿ, ³ êîëè íàïðóãà íà íüîìó, à

çíà÷èòü, ³ íà âõîä³ R äîñÿãíå çíà÷åííÿ ïîðîãó ïåðåìèêàííÿ, òðèãåð ïî-

âåðíåòüñÿ â íóëüîâèé ñòàí, à êîíäåíñàòîð øâèäêî ðîçðÿäèòüñÿ ÷åðåç

ä³îä VD.

Ó ðåçóëüòàò³, íà âèõîäàõ òðèãåðà (ïðÿìîì󠖠Âèõ 1 ³ ³íâåðñíîìó –

Âèõ 2) ìè îòðèìàëè ³ìïóëüñ, äîâæèíà ÿêîãî

,

7

,

0 RC

t

i

≈

(8.22)

à îäíîâ³áðàòîð ãîòîâèé äî ïîâòîðíîãî çàïóñêó.

Íà òàêîìó æ òðèãåð³ ìîæíà ïîáóäóâàòè ³ àâòîêîëèâàëüíèé ìóëüòè-

â³áðàòîð, ÿê ïîêàçàíî íà ðèñ. 8.22. Áà÷èìî, ùî òóò äî òðèãåðà ï³ä³ìê-

íåíî äâà ÷àñîçàäàþ÷³ ëàíöþãè. Éîãî ðîáîòà çðîçóì³ëà ç ïîÿñíåíü ðî-

áîòè îäíîâ³áðàòîðà, à ïåð³îä ãåíåðîâàíèõ ³ìïóëüñ³â ñòàíîâèòü

).

(

7

,

0

2

2

1

1

C

R

C

R

T

i

+

≈

(8.23)

DD

S

R2

VD2

C2

Âèõ 1

D

C

R

T

Âèõ 2

C1

VD1

R1

Ðèñ. 8.22 – Ìóëüòèâ³áðàòîð íà RSD-òðèãåð³

210

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

8.9. ²ÌÑ òàéìåðà Ê1006ÂÈ1 (555)

Äëÿ  ïîáóäîâè  ãåíåðàòîð³â  ³ìïóëüñ³â  âèêîðèñòîâóþòü òàêîæ  ñïå-

ö³àë³çîâàí³ ²ÌÑ. Îäíà ç íèõ – öå ²ÌÑ

òàéìåðà  óí³âåðñàëüíîãî  ïðèçíà÷åííÿ

Ê1006ÂÈ1 (ì³æíàðîäíèé êîä 555). Éîãî

óìîâíå ïîçíà÷åííÿ íàâåäåíå íà ðèñ. 8.23,

à ñõåìࠖ íà ðèñ. 8.24. Äî ñêëàäó ²ÌÑ

âõîäÿòü äâà îïåðàö³éí³ ï³äñèëþâà÷³, òðè-

ãåð, êîìá³íàö³éíà ëîã³÷íà ñõåìà, äâà òðàí-

çèñòîðè (îäèí ç ÿêèõ äîñèòü ïîòóæíèé) ³

âèõ³äíèé ï³äñèëþâà÷.

S

R

T

1

(8)

5 

êÎì

5 

êÎì

+U

æ

&

&

5 

êÎì

(5)

U

(

Êåðóþ÷à

íàïðóãà)

(2)

S

R

(6)

(7)

(

Íóëüîâà

òî÷êà)

G

Å

(

Âñòàíîâëåííÿ

íóëÿ

)

(1)

(4)

(3)

Q

(

Âèõ³ä)

2U

æ

/3

U

æ

/3

(

Íàïðóãà æèâëåííÿ)

(

Ðîçðÿä)

100 

ìÀ

100 

ìÀ

Âñòàíîâëåííÿ

ϳäãîòîâêà

Ðèñ. 8.24 – Ñõåìà ²ÌÑ òàéìåðà óí³âåðñàëüíîãî ïðèçíà÷åííÿ Ê1006ÂÈ1

Òàéìåð äîçâîëÿº áóäóâàòè îäíîâ³áðàòîðè ç òðèâàë³ñòþ ³ìïóëüñ³â â³ä

äåñÿòè ì³êðîñåêóíä äî îäí³º¿ ãîäèíè ³ ìóëüòèâ³áðàòîðè ç ÷àñòîòîþ ³ì-

ïóëüñ³â äî 500 ê³ëîãåðö ïðè òî÷íîñò³ 1%. Ïðè öüîìó íàïðóãà æèâëåííÿ

8

G

+U

Å

R

S

Q

G

U

4

7

6

2

3

5

1

Ðèñ. 8.23 – Óìîâíå ïîçíà÷åííÿ

òàéìåðà Ê1006ÂÈ1