Politechnika Opolska L A B O R A T O R I U M

Przedmiot:

Układy Elektroniczne II

Kierunek studiów:	Elektronika i Telekomunikacja		Rok studiów:		III
Specjalność:	-
Semestr:	V	Rok akademicki:		2008/2009

Nr ćwiczenia:

Temat ćwiczenia:

Przerzutniki monostabilne

Ćwiczenie wykonali:
Nazwisko:		Imię:	Nazwisko:		Imię:
1.	Puchała	Piotr	3.
2.	Rusek	Łukasz	4.

Uwagi:	Data:	Ocena za sprawozdanie:

Termin zajęć:
Data:	10.10.2008	Dzień tygodnia:	Piątek	Godzina:	16:20

Termin oddania sprawozdania:

Sprawozdanie oddano:

1. Wstęp.

Celem ćwiczenia jest poznanie budowy i zasadę działania przerzutników monostabilnych zbudowanych na wzmacniaczu operacyjnym, układzie scalonym, elementach logicznych i tranzystorach unipolarnych. Po przeanalizowaniu tych układów poznanie praktycznego zastosowania w bardziej skomplikowanych układach elektroniki cyfrowej.

2. Schematy układów.

1. Przerzutnik monostabilny scalony

2. Przerzutnik monostabilny ze wzmacniaczem operacyjnym (tego nie zdążyliśmy zbadać).
   

Tabela czasy trwania stanu niestabilnego (odczytane)

• Dla układu przerzutnik monostabilny ze wzmacniaczem operacyjnym

	C6	C7	C8	C6+C7	C6+C8	C7+C8	C6+C7+C8
P1 max	127 us	162,5 us	413 us	289 us	540,5 us	573 us	696 us
P1 min	84,5 us	85,5 us	188 us	130 us	242,5 us	257 us	313 us

• Dla układu scalonego

P4 min	192 us
P4 max	1,15 us

Tabela czasy trwania stanu niestabilnego (obliczone)





=47nF


=22nF


=15nF


=22kΩ


=22k+10k = 32 kΩ


=3,3 kΩ


=20 kΩ

	C6	C7	C8	C6+C7	C6+C8	C7+C8	C6+C7+C8
Pmin	170µs	79,8µs	54,4 µs	250 µs	225 µs	134 µs	304 µs
Pmax	248 µs	116,1µs	79,2 µs	364,3 µs	327,3 µs	195 µs	443 µs

3. Wykresy:

t_w=f(RC)

dla P_{1 max}




dla P_{1 min}











4. Wnioski.

Przerzutniki monostabilne, nazywane też uniwibratorami, mają jeden stan równowagi trwałej. Pozostają w tym stanie tak długo, aż pojawi się impuls wyzwalający. Impuls taki powoduje przejście ze stanu stabilnego do stanu niestabilnego. Po określonym czasie, zależnych od stałych czasowych układu, uniwibrator powraca do stanu stabilnego.

Przerzutniki monostabilne wytwarzają więc impulsy jednorazowe, których kształt, amplituda i czas trwania nie zależą od impulsów wyzwalających. Z tego powodu są często stosowane do normalizowania kształtów impulsów, np. w urządzeniach cyfrowych. Wykorzystuje się je również jako układy opóźniające o nastawianym czasie opóźnienia.

Najprostszy uniwibrator jest modyfikacją przerzutnika astabilnego. Modyfikacja ta polega na zmianie początkowych warunków pracy obu elementów wzmacniających, np. przez zastosowanie różnych polaryzacji, powodujących np. przewodzenie jednego tranzystora i nieprzewodzenie drugiego. Czas narastania impulsu zależy od parametrów kondensatora, a czas opadania od stałej czasowej R₁C₁. Dla prawidłowej pracy układu konieczne jest, aby odstęp czasu t_w między impulsami wyzwalającymi nie był zbyt krótki

t_w ≥(4 ÷5)C₁R₁

Rezystor R₂ poprawia kształt impulsu wyjściowego. W praktyce przerzutniki monostabilne realizuje się w inny sposób, wykorzystując różne obwody sprzężenia zwrotnego. Najczęściej jedno z tych sprzężeń łączy kolektor jednego tranzystora z bazą drugiego przez kondensator, drugie zaś tworzy wspólny rezystor w obwodzie emiterowym.

Innymi badanymi przerzutnikami był przerzutnik na układzie scalonym UCY74121. W przerzutniku scalanym czas trwania stanu niestabilnego zależny jest od stałej czasowej wewnątrz układu. W naszym przypadku dokładnie trwa dla P_{4 min} 192 us Natomiast dla P_{4 max} 1,15 ms.

Impuls przerzutnika monostabilnego scalonego zależy od rezystancji i częstotliwości.

Gdy rezystancja wzrasta to czas trwania impulsu wzrasta. Natomiast częstotliwość jest raczej mniejsza niż czas trwania impulsu.

2










---