POLITECHNIKA ŚLĄSKA Wydział Elektryczny Laboratorium Techniki cyfrowej i mikroprocesorowej	Studia niestacjonarne Kierunek : Elektrotechnika Rok akademicki : 2009/2010 Semestr : 4
UKŁADY GENERACJI I PRZETWARZANIA IMPULSÓW PROSTOKĄTNYCH
Studenci : Adrian PENKALA Marcin MULKA	Data : 26.03.2010 r. Grupa : 1 Sekcja : 6 Prowadzący : dr inż. Jerzy Roj mgr inż. Ryszard Bogacz

1 . WSTĘP

Generatory fali prostokątnej

Podstawowymi parametrami i właściwościami, które należy uwzględnić przy projektowaniu generatorów fali prostokątnej są:

- stałość częstotliwości drgań,

- zakres zmian częstotliwości i współczynnika wypełnienia przebiegu - wyjściowego,

- możliwość startu z określoną fazą,

- pewność wzbudzenia drgań.

Generatory impulsów prostokątnych, zwane również multiwibratorami, służą do produkowania ciągów impulsów prostokątnych często używanych w urządzeniach cyfrowych.

Znanych jest wiele schematów generatorów impulsów prostokątnych. Ideę podstawowej konstrukcji tych układów przedstawia rys. Przedstawia on inwerter o sprzężeniu zwrotnym zrealizowanym przez element (linię) opóźniający. Układ taki oscyluje z częstotliwością określoną czasem opóźnienia elementu sprzężenia zwrotnego oraz czasem przełączania inwertera. Najprostsza, praktyczna realizacja linii opóźniającej polega na połączeniu w szereg kilku bramek przełączających. Jeżeli bramki te są również inwertorami, to całkowita ich liczba w pętli, łącznie z główną przedstawioną na rysunku, musi być liczbą nieparzystą. Znaczenie takiego układu nie jest zbyt duże. Jego częstotliwość drgań wynika z sumy czasów przełączeń wszystkich bramek w pętli. Ponieważ czasy te są bardzo małe, osiągane częstotliwości drgań są duże przy założeniu rozsądnej liczby użytych do tego celu bramek. Możliwości nastawiania częstotliwości drgań są niewielkie, realizowane przez zmianę liczby bramek w pętli. Stałość częstotliwości zależy bezpośrednio od stałości napięciowej i temperaturowej czasu przełączania bramek.

Układy generatorów można zbudować stosując bramki z układem Schmitta

2. PRZEBIEG ĆWICZENIA

Na przygotowanych stanowiskach pomiarowych montujemy i badamy układy generacji i przetwarzania impulsów prostokątnych przy wykorzystaniu bramek logicznych. Do budowy układów generacji i przetwarzania impulsów prostokątnych wykorzystaliśmy układy RC całkujące i różniczkujące i bramki logiczne.

3. SCHEMATY GENERATORÓW

Generator całkujący RC astabilny

Pierwszy schemat od drugiego różni się krótszym czasem narastania przez zmniejszoną rezystancję więc pierwszy generator wygeneruje więcej impulsów prostokątnych w określonym czasie niż generator drugi.

Układy generujące RC monostabilne (całkujące)

- układ generujący impuls w odpowiedzi na zbocze narastające sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

- układ generujący impuls w odpowiedzi na zbocze opadające sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

- układ generujący impuls w odpowiedzi na każde za zboczy sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

- opóźniający zbocze narastające sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

- opóźniający zbocze opadające sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

- opóźniający każde zbocze sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Układy generujące RC monostabilne (różniczkujące)

- układ generujący impuls w odpowiedzi na zbocze narastające sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

- układ generujący impuls w odpowiedzi na zbocze opadające sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

- układ generujący impuls w odpowiedzi na każde za zboczy sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

- opóźniający zbocze narastające sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

- opóźniający zbocze opadające sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

- opóźniający każde zbocze sygnału wejściowego

WE	UKŁ	WY
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Generator różniczkujący RC astabilny

Obydwa schematy przedstawiają układ generacyjny różniczkujący. Taki układ wytwarza jeden impuls. Schemat pierwszy od drugiego różni się tylko czasem rozładowania kondensatora.

6 . WNIOSKI

Jak wiemy wykonane za pomocą elementów R i C układy całkujące i różniczkujące realizują odpowiednio opóźnienie lub skrócenie impulsu podawanego na ich wejścia. Czasy opóźnień zbocza narastającego i opadającego na ogół nie będą jednakowe. Z wartości czasu opóźnienia wynika maksymalna szybkość zmian przebiegu wejściowego, przy której będzie następowało przechodzenie sygnału przez układ. Należy ją tak dobrać, aby czas pomiędzy zboczami narastającymi i opadającymi impulsu wejściowego był większy niż opóźnienie impulsu określone stałą RC.

str. 10

---