Laboratorium układów elektronicznych |
||
|
Temat : Przerzutniki astabilne i bistabilne |
|
|
|
|
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z układami przerzutników astabilnych i bistabilnych
Przerzutnik astabilny
2.1. Ze wzmacniaczem operacyjnym
2.2. Z elementów logicznych
2.3.Symetryczny
Przerzutniki bistabilny Schmitta
Uwagi i wnioski
Przeprowadzone ćwiczenie przerzutnika astabilnego zostało wykonane na wzmacniaczu operacyjnym. Pomiar przebiegu amplitud zostało wykonane w trzech miejscach: na wyjściu (Wy), na wejściach odwracającym (PP2) i nieodwracającym (PP1). Sygnał PP2 przedstawia ładowanie i rozładowanie się kondensatora w kolejnych cyklach, natomiast PP1 jest przebiegiem sygnału wyjściowego pomniejszonego o dzielnik rezystancyjny. Moment przełączania się kondensatora następuje gdy znak różnicy sygnałów PP1 i PP2 jest dodatni lub ujemny.
Na przebiegu syg. PP2 widać charakterystyczne zaokrąglenia dla układów RC.
Kolejna część polegała na zbadaniu przerzutnika astabilnego zbudowanego z elementów logicznych. W układzie zastosowano sprzężenie zwrotne, którego faza przesunięta jest o 360o. Układ posiada dwa kondensatory, które naprzemian się ładują i rozładowują. Sygnał wyjściowy ma przeciwny poziom logiczny niż wartość w punkcie PP1. W czasie ładowania C1 syg. Wy ma „H” a w momencie rozładowania „L” Przerzutnik ten nie wymaga wyzwalania zewnętrznego.
Trzeci układ (przerzutnik astabilny symetryczny) podobnie jak poprzedni ma sprzężenie zwrotne o fazie przesuniętej o 360o. W układzie tym kondensatory wykorzystują złącze tranzystorów baza-emiter w celu zamknięcia obwodu ładowania. Potencjały baz tych tranzystorów obniża się do wartości ujemnych co jest spowodowane tym, że kondensatory w momencie przełączania są naładowane, i potencjał okładziny dodatniej jest przyłączany do masy a w związku z tym potencjał okładziny ujemnej będzie miał wartość ujemną względem masy. Różnica napięcia będzie zależna od wartości naładowania kondensatora. Kondensatory ładują się tu naprzemian.
Ostatnim badanym układem był przerzutnik bistabilny Schmitta. Przerzutnik bistabilny wymaga wyzwalania zewnętrznego. Charakterystyczne fragmenty sinusoidy w punktach PP1 i PP2 są efektem wyzwalania przerzutnika sygnałem sinusoidalnym. Sam przerzutnik posiada tzw. pętlę histerezy. Napięcie załączania jest wyższe niż napięcie wyłączania. Uzyskuje się ją przez zastosowanie wspólnego rezystora w obwodzie emitera i różnych wartości w obwodach kolektora. Wartość jej zależy oczywiście od wartości rezystorów. Kształt sygnału na wyjściu w momencie załączenia tranzystora T2 nie zależy od sygnału wyzwalania gdyż tranzystor ten pracuje tylko w stanie załączenia lub wyłączenia.
Amplituda 15V
Czas trwania okresu 589 μs
Częstotliwość 1697 Hz
Czas trwania przedniego zbocza 73μs
Czas trwania tylniego zbocza73 μs
Amplituda 2.1 V
Czas trwania okresu 32,6 μs
Częstotliwość 30620 Hz
Czas trwania przedniego zbocza 50 ns
Czas trwania tylniego zbocza 55 ns
Amplituda 8,5V
Czas trwania okresu 193 μs
Częstotliwość 5181 Hz
Czas trwania przedniego zbocza 96 μs
Czas trwania tylniego zbocza 42 ns
Amplituda 9V
Czas trwania okresu
Częstotliwość
Czas trwania przedniego zbocza
Czas trwania tylniego zbocza