AGH Wydział EAIiE		Imię Nazwisko : Dawid Gibek Bogusław Januś
ELEKTROTECHNIKA			Rok akademicki: 1998/99
LABORATORIUM ELEKTRONIKI			Rok studiów: II
						Semestr: IV
			Temat ćwiczenia: Przerzutniki bistabilne i monostabilne.			Nr ćwiczenia: 8
Data wykonania ćwiczenia: 26.05.1999		Data zaliczenia sprawozdania: .......................

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania przerzutników monostabilnych i bistabilnych, obserwacja ich charakterystyk przejściowych, poznanie sposobu wyzwalania.

Opis techniczny badanych układów:

a) Płytka przerzutników bistabilnych (wkładka DN201A)

Wkładka DN201A zawiera dwa układy przerzutników bistabilnych:

symetryczny Eccles-Jordana oraz Schmitta.

Rys.1. Układ symetryczny Ecless-Jordana

Zasada działania układu:

Dodatnie napięcie na wejściu przełączającym S zwanym wejściem wpisującym, powoduje przewodzenie tranzystora T₁, wskutek czego napięcie na jego kolektorze maleje. Powoduje to zmniejszanie prądu baz tranzystora T₂ i wzrost napięcia na jego kolektorze. Wzrost ten powoduje przez rezystancję R₁ wzrost prądu bazy T₁. Stan ustalony zostaje osiągnięty wówczas, gdy napięcie na kolektorze tranzystora T₁ spadnie do wartości napięcia nasycenia. Tranzystor T₂ jest wówczas zatkany, a T₁ przez rezystancję R₁ jest utrzymywany w stanie przewodzenia. Dlatego też po zakończeniu procesu przerzutu, napięcie na wejściu S można z powrotem zmniejszyć do zera i w układzie nic się nie zmieni. Przerzutnik można przełączyć z powrotem przez podanie dodatniego impulsu napięcia na wejście przełączające R, zwane wejściem zerującym. Gdy oba napięcia na wejściu są równe zeru, przerzutnik zachowuje swój poprzedni stan. Dzięki tej własności przerzutnik jest wykorzystywany jako element pamięciowy.

Układ symetryczny Eccles-Jordana zbudowany jest na tranzystorach T1 i T2, oprócz konwencjonalnych elementów schematu zawiera dodatkowy rezystor R₅ umożliwiający quasi prądowe sterowanie bazy tranzystora T_2. Dzięki temu rozwiązaniu możliwa jest obserwacja napięciowej charakterystyki przejściowej przerzutnika.

Zasada działania układu:

Poprzednio omówiony przerzutnik RS jest pobudzany dodatnim impulsem napięcia podawanym na bazę aktualnie nieprzewodzącego tranzystora. Istnieje także inny sposób. Można zastosować tylko jedno napięcie wejściowe i inicjować przeskok przez podawanie na zmianę dodatniej i ujemnej jego wartości. Taki przerzutnik nosi nazwę przerzutnika Schmitta.

b) płytka przerzutników monostabilnych:

Rys.2. Przerzutnik Schmitta.

We wkładce DN201B znajdują się dwa przerzutniki monostabilne: quasi symetryczny w układzie Eccles-Jordana, oraz z zewnętrzną pętlą opóźnienia.

Przebieg ćwiczenia:

1. Obserwacja pracy przerzutnika bistabilnego w układzie Eccles-Jordana.

a) charakterystyka przejściowa:

b) zmiana stanu przerzutnika.

Zmiana stanu przerzutnika wywoływała zmianę napięcia o 6V.

Przebiegi na wyjściach przerzutnika:

2. Obserwacja pracy przerzutnika bistabilnego w układzie Schmitta.

1. charakterystyka przejściowa:

3. Przerzutnik Schmitta wyzwalany impulsowo.

Głównym przeznaczeniem układu bistabilnego Schmitta jest kształtowanie impulsów prostokątnych. Na wejście podajemy sinusoidę lub trapez i obserwujemy sygnał wyjściowy:

Minimalna amplituda sygnału wyzwalającego wynosi 2V.

Przerzutniki bistabilne mają dwa stany nazywane stanami stabilnymi. Układ „czeka”, będąc w jednym stanie, następnie przechodzi w drugi stan po przyłożeniu do wejścia impulsu wyzwalającego. Przejście z powrotem do stanu początkowego następuje po przyłożeniu do wejścia drugiego impulsu. Na dołączonych powyżej rysunkach przedstawione są przebiegi uzyskane przez nas podczas badania przerzutników.

4. Badanie układu monostabilnego przerzutnika Eccles-Jordana.

Przebiegi czasowe napięć w przerzutniku monostabilnym Ecces-Jordana dla kilku różnych punktów pomiarowych.

a) b)

c) d)

5. f)

g) h)

5. Wnioski.

1. Przerzutnik bistabilny możemy wykorzystać jako podstawową jednostkę pamięci, przechowując w ten sposób 1 bit informacji.

b) Przerzutnik Schmitta wyraźnie posiada pewną histerezę przy przełączaniu się odpowiednio z L na H oraz H na L.

2. Bez względu na to jaki sygnał doprowadzimy do wejścia przerzutnika Schmitta, sygnał

wyjściowy zawsze będzie miał przebieg prostokątny. Można to wykorzystać w układach kształtowania impulsów, częstotliwościomierzach i innych układach cyfrowych.

Wykorzystując odpowiednio układy przerzutników, możemy tworzyć np. rejestry przesuwane.

---