Multiplekser

Multiplekser –n wejść adresowych i 2n wejściach inf i jednym wyjściu Y. Sterowany przełącznikiem cyfrowym, umożliwia przełączanie(komutacje) sygnałów cyfrowych. Umożliwia multipleksowe przesyłanie inf.Demultiplekser ( DeMux) – spełnia funkcje odwrotną do multipleksera. Posiada jedna wej inf, n wejść adres oraz 2n wyjść inf na które przekazywany jest sygnał z wejścia. Zazwyczaj DeMux są z wyjściem negowanym Dekoder - służy do zamiany kodów wejściowych na kod „1 z n” ( tylko jeden bit przyjmuje wartość 0).Mogą być realizowane układami scalonymi jako jednopoziomowe lub wielopoziomowe. Koder – służy do przetwarzanie kodu 1 z n podanego na wejście układu w określony dwójkowy kod wyjściowy. Stosowany do wprowadzanie inf w postaci liczb dziesiętnych do sys cyfrowych. N wejść ale tylko jedno jest w danym czasie aktywne. Selektor – jest to poczwórny 2-pozycyjny przełącznik sygnałów logicznych. Przełączenia dokonuje wej SELECT. Wej STROBE lub ENABLE blokuje urządzenie wymuszając na wszystkich wyjściach stan niskiSumator – układ służący do dodawanie, dzięki temu można przeprowadzić wszystkie działania matematyczne, bo te da się przedstawić za pomocą sumy. Sumator uzupełnia się o bit przeniesienia służący do dodawanie dużych liczb. ALU – jednostka arytmetyczne logiczna – jedna z głównych części procesor, prowadząc proste operacje na liczbach całkowitych. Służy do wykonywanie operacji arytmetycznych i logicznych pomiedzy dwoma liczbami. Podstawowy blok centralnej jednostki obliczeniowej komputer. Podstawowy element mikroprocesorów. Układ sekwencyjny - układ którego stan na wyjściu nie jest czystą kombinacją stanów na wejściu. Cechą odróżniającą układ sekwencyjny od kombinacyjnego jest to, że układ sekwencyjny ma właściwości zapamiętujące. Jeśli do układu bramek logicznych(kombinacyjnego) dodamy przynajmniej jeden układ sekwencyjny to powstały układ będzie sekwencyjnym. Układ kombinacyjny – jest to taki układ, w którym stan logiczny wyjść tego układu jest funkcją logiczną stanu wejść tego układu. Stan logiczny wyjść układu kombinacyjnego zmieni się w momencie zmiany stanu logicznego wejść układu. Układ sekwencyjny asynchroniczny przekazuje na wyjście sygnał wejściowe z minimalnym opóźnieniem, które jest równe czasowi propagacji układu elektronicznego. Natomiast układ sekwencyjny synchroniczny przekazuje na wyjście sygnał, który jest podawany na wejście układu w momencie wystąpienia zbocza opadającego na wejściu zegarowym..Układy sekwencyjne: Synchroniczne zbudowane są z przerzutników oraz z bramek logicznych,mają jedno specjalnie wyróżnione wejście zwane zegarowym albo taktującym, oznaczone symbolem c (clock - zegar) i które nie jest traktowane jako wejście informacyjne układu,mają wejście taktujące doprowadzone do wejść zegarowych wszystkich przerzutników, dzięki czemu wszystkie przerzutniki zmieniają swój stan w tym samym czasie, nieokresowy takt zegara. Niesynchroniczne w tych układach nie ma wejścia zegarowego, a stan wyjść takiego układu zmienia się natychmiast po zmianie stanu wejść. Czas po którym zmieni się stan wyjść układu niesynchronicznego zależy od czasu reakcji elementów z których układ jest zbudowany. Czas ten jest nazywany czasem propagacji układu.Podział układów sekwencyjnych:1Układy asynchroniczne: przerzutnik RS, liczniki, 2Układy synchroniczne:-przerzutnik,rejestry ,liczniki,pamięci,dzielnik częstotliwości3. Monowibratory i uniwibratory 4. Układy uzależnień czasowych Licznik – jest to układ cyfrowy sekwencyjny, służący do zliczania i pamiętania liczby impulsów podawanych na jego wejścia zliczające. Liczniki mogą być wyposażone także w wejścia ustawiające jego stan początkowy a także w wejście zerujące (resetujące) stan licznikaLiczniki synchroniczne. W liczniku synchronicznym ( równoległym ) sygnał zegarowy (będący dla licznika z zawsze przebiegiem impulsów zliczanych) jest doprowadzony jednocześnie do wejść synchronizujących wszystkich przerzutników. Pojawienie się kolejnego impulsu zliczanego sprawia, że wszystkie przerzutniki jednocześnie przetwarzają informacje wejściową i czas ustalania się kolejnego stanu licznika wyznacza przerzutnik o najdłuższym czasie propagacji. Licznik taki jest znacznie szybszy od licznika szeregowego, ale jego struktura wewnętrzna jest bardziej złożona.Połączenie równoległe polega na tym, że sygnał zliczany doprowadzony jest do pierwszego licznika i jednocześnie do bramki AND, której wyjście podłączamy do wejścia drugiego licznika. Oprócz impulsów zliczanych do bramki NAND należy podłączyć te wyjścia licznika pierwszego, które po zliczeniu N-1 impulsów (gdzie N to pojemność 1 licznika) mają stan wysoki. Dla licznika np. mod10 będzie to 9 impulsów.Przerzutnik astabilny, zwany multiwibratorem, to układ, który posiada dwa stany niestabilne i jest cyklicznie przełączany z jednego stanu w drugi i z powrotem, wyjście układu przyjmuje cyklicznie wartości 0 i 1. Wykorzystywany jest jako generator fali prostokątnej. Generatory takie są stosowane jako zegary układów sekwencyjnych, zegary pomiarowe, źródła przebiegu o zadanej częstotliwości dla monitorów, wyświetlaczy itp. W układach o wymaganej wysokiej dokładności częstotliwościowej używane są Układy TTL zbudowane są z tranzystorów bipolarnych i zasila się je napięciem stałym 5 V. Działają w logice dodatniej - sygnał TTL jest niski (logiczne "0"), gdy potencjał ma wartość od 0 V do 0,8 V w odniesieniu do masy, wysoki (logiczna "1") przy wartości potencjału między 2 V a 5 V. CMOS- Technologia wytwarzania układów scalonych, głównie cyfrowych, składających się z tranzystorów MOS o przeciwnym typie przewodnictwa i połączonych w taki sposób, że w ustalonym stanie logicznym przewodzi tylko jeden z nich. Dzięki temu układ statystycznie nie pobiera żadnej mocy (pomijając niewielki prąd wyłączenia tranzystora), a prąd ze źródła zasilania płynie tylko w momencie przełączania – gdy przez bardzo krótką chwilę przewodzą jednocześnie oba tranzystory. TTLvsCMOS: Próg przełączania TTL odpowiada dwóm spadkom napięcia na diodzie (ok. 1,3V) podczas gdy próg przełączania bramki CMOS równy jest połowie wartości napięcia zasilania.; Układy TTL pobierają w stanie statycznym dość dużo prądu.; Zakres szybkości układów TTL rozciąga się od 33MHz do 150 MHz. CMOS- od 4MHz do 160MHz.; Margines zakłóceń CMOS bliski jest 30% UCC, natomiast dla TTL (oraz szybkich CMOS) to ok. 8% UCC.Czujniki rezystancyjne – oporowe Platynowe: Podstawowym typem rezystora jest Pt100 posiadający rezystancję 100 Ω w temperaturze 0°C; wysoką dokładność i stabilność są najpowszechniej stosowane w przemyśle Dopuszczalne wartości prądu pomiarowego wynoszą od 1mA (cienka warstwa) do 5 mA Niklowe: W porównaniu z platynowymi są taosze, lecz mniej dokładne i mniej stabilne. Niewielką zaletą jest ich wyższa czułośd (patrz charakterystyka). Rezystory niklowe produkowane są jako Ni100 i Ni1000. Rezystory miedziane wytwarzane są jako Cu100 i dedykowane głównie do pomiaru temperatury średniej.Termopara czujnik temperatury wykorzystujący zjawisko Seebecka. Składa się z połączenia dwóch różnych metali. Termopary odznaczają się dużą dokładnością i elastycznością konstrukcji, co pozwala na ich zastosowanie w różnych warunkach. Wadą jest mechaniczna nietrwałośd złącza pomiarowego i możliwośd przepływu prądu poza obwodem termopary, gdy złącze nie jest izolowane. Zjawisko Seebecka - zjawisko termoelektryczne polegające na powstawaniu siły elektromotorycznej w obwodzie zawierającym dwa metale lub półprzewodniki gdy ich złącza znajdują się w różnych temperaturach T1 i T2Ogniwo Peltiera: Moduł ma dwie płytki ceramiczne, tworzące dwie płaszczyzny, a pomiędzy tymi płytkami umieszczono wiele „kolumienek”. Pod względem elektrycznym „kolumny” te połączone są szeregowo (z pomocą miedzianych płytek), tworząc zygzak, pod względem cieplnym równolegle. Płytki ceramiczne zapewniają sztywnośd mechaniczną, są doskonałą izolacją elektryczną i dobrze przewodzą ciepło. Podstawą jest tu złącze p–n. na złączu dwóch różnych metali przy przepływie prądu w określonym kierunku wydziela się ciepło, a przy przepływie prądu w odwrotnym kierunku złącze pochłania ciepło. Jak się łatwo domyślid, ilośd wydzielanego lub pochłanianego ciepła jest proporcjonalna do natężenia prądu; zależy także od zastosowanych materiałów. PWM-modulacja szerokosci impulsu sygnału pradowego lub napiecowego, jest metoda sterowania silnikiem elektrycznym. Metoda ta polega na regulacji napiecowego lub pradowego sygnalu przez zmiane szerokosci impulsu o stalej amplitudzie i stalej czestotliwosc.Sterowanie PWM polega na impulsowym kluczowaniu tranzystorem zasilania silnika. Umożliwia to uzyskanie żądanych parametrów jego pracy. Ukłąd sterowania PWM-dioda chroni tranzystor przed przepięciami, tranzystory sterujące:bipolarne NPN(dla małych pradów), unipolarne MOSFETN(prady duze),układ mostowy steruje silnikiem w dwóch kierunkach, czestotliwosc sygnału PWM około 1kHz, co nadaje płynnosci ruchu obrotowego silnika.Hamowanie i zmiana kierunku realizowane są przez załączenie razem górnych tranzystorów, dolnych, lub przez zmianę ich polaryzacji. Jest to powodem przepięć silnika (indukcyjność uzwojenia dąży do podtrzymania przepływu prądu; eliminuje się je przez hamowanie impulsowe). Przy zmianie kierunku obrotów nie powinna zaistnieć taka sytuacja, że tranzystory będą jednocześnie załączone, ponieważ to powoduje zwarcie zasilania.Sterowanie pełnokrokowe polega na jednoczesnym zasilaniu tylko jednego uzwojenia. Jest ono bardzo proste, jednak zapewnia wykorzystanie jedynie ułamka mocy maksymalnej silnika.Zaletą sterowania pełnokrokowego jest uzyskiwanie jednakowego momentu obrotowego przy każdym kroku.Sterowanie półkrokowe polega na zasilaniu na przemian dwóch i jednego uzwojenia. Jego podstawową zaletą jest możliwość uzyskania mniejszego kroku na takim samym silniku co przy sterowaniu pełnokrokowym. Lepiej wykorzystane są też możliwości silnika, jednak moment obrotowy w chwili zasilania tylko jednego uzwojenia jest o połowę mniejszy niż gdy zasilane są dwa uzwojenia.


Wyszukiwarka