RADOM WYDZIAŁ TRANSPORTU ELEKTROTECHNIKA |
LABORATORIUM AUTOMATYKI |
Data |
|
|
Grupa
|
Zespół
|
Rok akademicki
|
Nr ćwiczenia 2 |
Temat: Przerzutniki monostabilne. |
Ocena |
Przerzutnik monostabilny zbudowany przy użyciu bramek logicznych typu NAND pokazany został na poniższym rysunku. Przebiegi napięć w układzie, w całym cyklu pracy przerzutnika pokazane zostały na rysunku następnym.
Schemat układu przerzutnika monostabilnego zrealizowanego przy użyciu bramek NAND.
Jeżeli R<1.5 k , wtedy w stanie stabilnym na wyjściu 1 układu jest niski poziom napięcia , a na wyjściu 2 - wysoki. Po podaniu impulsu wyzwalającego na wejście bramki 1zmienia się jej stan na wyjściu. Spowoduje to zmianę stanu wyjścia bramki 2. Napięcie na rezystancji R rośnie w pierwszej chwili skokowo o wartość U = U1 - U0, po czym kondensator zaczyna się rozładowywać ze stałą czasową 1 = C ( R + RWY1 ) - gdzie RWY1 jest rezystancją wyjściową bramki 1. Z chwilą osiągnięcia na rezystancji napięcia progowego przerzutu ( ) następuje zmiana stanu bramki 2 z niskiego na wysoki, co w konsekwencji wywoła także zmianę stanu bramki 1 - z wysokiego na niski. Jednocześnie zmiana napięcia na wyjściu bramki 1 przenosi się przez kondensator na rezystancję R, po czym następować będzie pewne rozładowanie kondensatora. Zachodzi ono w dwóch etapach: początkowo szybko - przez diodę wewnętrzną, zabezpieczającą wejście bramki 2, potem powoli - ze stałą czasową - gdzie RWE2 jest rezystancją wejściową bramki 2.
Przebiegi napięć w układzie przerzutnika monostabilnego z rysunku wyżej i małej wartości rezystancji R, po jego wyzwoleniu.
Wadą przedstawionego układu przerzutnikowego jest duże opóźnienie czoła generowanego impulsu względem czoła przebiegu wyzwalającego, wynikające z czasów propagacji sygnałów przez bramki TTL.
Scalone przerzutniki monostabilne 74121 i 74123 i ich wykorzystanie w układach logicznych.
W celu uproszczenia realizacji przerzutników mono- i astabilnych często wykorzystuje się dostępne na rynku gotowe układy przerzutnikowe 74121 i 74123. Układy te umożliwiają generację impulsów o czasie trwania zmieniającym się w szerokich granicach (od kilkudziesięciu ns do kilkudziesięciu sekund), o bardzo dobrych parametrach (stromość w czasie narastania i opadania impulsu, stabilne temperaturowo i w czasie). Układy wyzwalania tych przerzutników są bardzo rozbudowane i umożliwiają wyzwalanie zboczem lub poziomem. Ponadto istnieje możliwość skrócenia w dowolnej chwili czasu trwania impulsu, bądź też jego wydłużenia. Dla przykładu na poniższym rysunku pokazano schemat przerzutnika 74123.
Dwa przerzutniki monostabilne połączone ze sobą szeregowo umożliwiają realizację przerzutnika astabilnego.
Schemat blokowy przerzutnika monostabilnego typu 74123.