На анод индикаторной лампы через резистор сопротивлением 68 ком подано постоянное напряжение +100 в и одновременно через конденсатор емкостью 0,033 мкф подаются им-пульсыс формирователя, выполненного на транзисторе МП26Б. Указанные на схеме величины емкостей рассчитаны на частоту опроса 10-20 кгц и скважность 10. При этом средний ток через лампу устанавливается на уровне 1-1,5 ма, что обеспечивает достаточно яркое свечение индикатора.

Глава восьмая

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ ПРИБОРОВ НА ОСНОВЕ ЛОГИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

22. Формирователи импульсов

Формирователи импульсов типа триггера Шмитта на основе ИС могут быть построены по классическим схемам, аналогичным схемам, реализуемым на дискретных элементах. При этом

"вых

Рис. 53. Схемы формирователей пр-ямоугольных импульсов на основе

логических ИС

могут использоваться как готовые триггеры Шмитта, содержащиеся в некоторых сериях ИС, так и составляться цепи с частичным использованием навесных элементов.

На рис. 53, а показана схема триггера Шмитта [44], в котором применены инверторы, входящие в серию логических транзисторно-транзисторных интегральных схем (например, в серию К155). Положительная обратная связь между инверторами обеспечивается за счет резистора R1 сопротивлением 22 ом, включенного в цепь питания, в провод, соединяющий ИС с отрицательным заземленным зажимом источника питания. Для увеличения влияния цепи обратной связи ток через второй инвертор увеличивается путем включения между его выходом и положительным зажимом источника питания навесного резистора R2. Подобный формирователь на ИС типа К1ЛБ553 удовлетворительно работает до частоты порядка 5 Мгц при

подаче на вход синусоидального напряжения с амплитудой 0,5- 5 е. Поскольку в этом формирователе (рис. 53, а) ток включенного инвертора протекает через резистор R1, то уровню нуль на выходе формирователя соответствует некоторое положительное напряжение. Величина этого напряжения невелика и может не повлиять на работу последуюпдих цепей. Однако, если требуется, можно осуществить смещение выходного напряжения, снимая, например, его с выхода формирователя через эмиттерный повторитель, выполненный на п - р - п-транзисторе.

В формирователе, показанном на рис. 53, б, положительная обратная связь вводится путем включения резистора между выходом второго инвертора и входом первого. Входное напряжение в этом формирователе подается через дополнительный резистор (470 ом на рис. 53,6), сопротивление которого также влияет на глубину положительной обратной связи. Увеличение сопротивления этого резистора увеличивает коэффициент положительной обратной связи и уменьшает чувствительность формирователя к входному напряжению. Диоды, подключенные ко входу первого инвертора в формирователях рис. 53, ограничивают величину напряжения, приложенного к этому входу.

Наряду с использованием традиционной схемы возможно также построение узлов, выполняющих функцию триггера Шмитта, по принципам, характерным для интегральной электроники. Возможный вариант подобного формирователя показан на рис. 53, е. Устройство содержит предварительный усилитель с парафазным выходом (левые инверторы) и нетактируемый 57?-триггер (правые инверторы на рис. 53, в). Предварительный усилитель улучшает фронты формируемого напряжения и переключает триггер, с выходов которого снимаются сформированные прямоугольные импульсы.

Формирователи коротких импульсов типа одновибратора («укоротители» импульсов) можно строить, используя усилительные свойства инверторов. На рис. 54, а приведена схема одновибратора, построенного на основе двух ячеек «НЕ-И». Вход S в этом устройстве предназначен для управления работой формирователя, и исходно на него подается сигнал единица. На входы второго инвертора формирователя поданы взаимно-инверсные сигналы со входа и выхода первого инвертора, поэтому в статическом режиме сигнал на выходе устройства всегда равен единице. Сигнал нуль на выходе второго инвертора появляется только в том случае, когда сигнал на входе первого инвертора переходит из нуля в единицу. При этом, пока происходит переключение первого инвертора, на оба входа второго будет подан сигнал единица. Длительность выходного импульса формирователя можно увеличивать, увеличивая время переключения первого инвертора присоединением- к его выходу навесного конденсатора (рис. 54, а). Подачей потенциала нуль на вход S (рис. 54, а) можно блокировать работу одновибратора.

Подобный формирователь может быть, очевидно, построен также и на основе ячеек «НЕ-ИЛИ» (рис. 54, б). Формирователь по рис. 54, б вырабатывает на выходе положительный импульс при переходе входного сигнала с уровня единица на уровень нуль. Для увеличения длительности выходного импульса к выходу первого инвертора подключена интегрирующая RC-пепъ.

Длительность выходного импульса одновибратора можно также увеличивать, включая несколько инверторов между входом устройства и одним из входов выходного инвертора

б) 1

< С

Рис. 54. Схемы формирователей коротких импульсов на основе логических ИС

(рис. 54, е). Необходимо только помнить, что количество этих инверторов должно быть нечетным.

Более крутые фронты выходного импульса обеспечивает од-новибратор на основе тактируемого фронтом 5/?-триггера (возможно также применение триггера типа D или JK) (рис. 54, г). Перепад единица - нуль на тактовом входе триггера устанавливает его в состояние единица. Однако при этом на выходе дополнительного инвертора, подключенного к инверсному выходу триггера, появляется сигнал единица, который, воздействуя на установочный вход Ro триггера, возвращает его в состояние нуль.

Интересная схема формирователя коротких импульсов показана на рис. 55, а [44]. Из диаграмм рис. 55, б, поясняющих работу формирователя, видно, что в данном случае перепад нуль - единица на входе, приводит к появлению на выходе (точка Ь) отрицательного импульса, длительность которого равна, устроенной средней задержке распространения сигнала, характерной для примененных инверторов.

Удвоитель частоты входных импульсов показан на рис. 56, а {44]..3десь на входы цепи логической равнозначности поданы входные импульсы и их инверсия, несколько задержанная во