Раздел: Документация
0 ... 57 58 59 60 61 62 63 ... 82 После неслож- Используя (9"-6) и (9-4), найдем зависимость J/BUi от fi в £/2 ных преобразований получим и — i r О-ОС,/?thu[/lth и™* - »* o+e,)(i+) 0 "Т"th" i Разложим вряд входящие в (9-8) гиперболические тангенсы f th дс = (9-8) 2л-5 3 15 разложения, приведем Ограничиваясь первыми двумя членами зтогс (9-8) к виду I0R liUl 24 \iU2 24 12 12 (9-9) Как видим, выходное напряжение устройства по схеме рис. 9-3 приближенно пропорционально произведению (j\Vi. Погрешности умножения определяются, во-первых, остаточными членами, делающими выражение в скобках в правой части (9-9) неравным единице. Величина \i = q/(kT) при комнатной температуре равна примерно 1/26 мВ-1. Таким образом, если один из сомножителей изменяется в диапазоне от 0 до 26 мВ, это приведет к изменению масштабного коэффициента произведения примерно на 8%. Во-вторых, погрешность умножителя определяется влиянием температуры, от которой непосредственно зависит коэффициент ц. И, наконец, не следует забывать о том, что усилительные каскады, входящие в умножитель, имеют зависящее от температуры смещение начального уровня выходного сигнала (аналогичное е0м в ОУ). При работе с умножителями, подобными рассмотренному, нужно иметь в виду, что один из входных сигналов в иих подается относительно некоторого начального уровня, неравного нулю В нашем случае таким сигналом является напряжение сУг, которое подается относительно начального уровня, заданного делителем Rl, R2. Если перемдожению подлежат два напряжения, заданных относительно земли, то к одному из них следует предварительно добавить напряжение смещения, что можно сделать, например, с помощью сумматора, выполненного на основе ОУ. 9-3. Компараторы Компараторы предназначены для сравнения двух аналоговых сигналов Напряжение на выходе компаратора может находиться на одном из двух фиксированных уровней (уровни положительного и отрицательного ограничения): иа верхнем, если напряжение на Н-входе компаратора больше напряжения на И-входе, и на нижнем при противоположном соотношении этих напряжений. Обычный ОУ может быть с успехом применен для работы в качестве компаратора. Однако схемы компараторов, специально разработанные для этого, имеют ряд преимуществ в сравнении с обычным ОУ. Прежде всего компараторы переключаются гораздо быстрее, чем ОУ. Это достигается благодаря тому, что при проектировании компаратора специально предусматриваются меры, обеспечивающие быстрый выход усилительных каскадов из режима насыщения. Кроме того, в отличие от ОУ выходной сигнал компаратора обычнс изменяется в пределах, позволяющих производить непосредственное управле-ние логическими интегральными схемами В некоторых случаях компараторы имеют также дополнительные стробирующие входы, изменяя потенциал которых, можно включать компаратор в работу или выключать его. Компаратор не предназначается для работы в режиме с отрицательной обратной связью Поэтому в нем не обеспечивается линейность участка амплитудной характеристики, лежащего между двумя уровнями ограничения, и не принимается мер по устранению самовозбуждения при введении цепи OOG. Схемы компараторов обычно схожи со схемами операционных усилителей, но проще их Параметры, характеризующие компараторы, почти такие же, как и для ОУ. Это входные токи, напряжение смещения, коэффициент усиления, допустимый диапазон синфазного входного сигнала, врейя переключения и т. п На рис 9 4, а показана структурная схема сдвоенного компаратора К521СА1 (аналог Ц.А711), обеспечивающего время переключения меньше 150 нс В этой ИС выходы двух компараторов объединены, так Что в итоге образуется Цепь ИЛИ для двух выходных сигналов Каждый из двух компараторов имеет стробирующий вход (обозначены буквой с на рис 9-4) Сигналы на этих вхо дах, а также выходные сигналы компараторов согласованы с уровнями стандартных ТТЛ-схем (нулевой уровень не Золее 0,3 В, единичный уровень не менее 2,4 В)  /06 с Рис 9-4. Схема сдвоенного компаратора К621СА1 (о) и ёТо применение й двухуровневом сравнивающем устройстве (б) Применяются компараторы как по прямому назначению — для сравнения двух напряжений, так и в различных схемах с положительной обратной Связью — формирователях, релаксационных генераторах и т. д При этом удобным является то, что получаемые с подобных устройств сигналы могут без всякого дополнительного формирования использоваться для управления логическими цепями В качестве примера иа рис 9-4, б приведена схема двухуровневого компаратора Соответствующий логической единице сигнал на выходе этого устройства будет появляться всякий раз, когда входной сигнал будет выходить за пределы, определяемые делителем напряжения R1—R3. Глава девятая Логические интегральные схемы 10-1. Основные положения алгебры логики Анализ и синтез логических цепей производится на основе математического аппарата алгебры логики, или булевой алгебры. Поэтому прежде чем переходить к изложению материала, посвященного логическим интегральным схемам, необходимо рассмотреть основные понятия и законы этой алгебры. Переменные здесь могут принимать только два значения: О и 1. Над переменными могут производиться три основных действия: логическое сложение, логическое умножение и логическое отрицание, что соответствует логическим функциям ИЛИ, И, НЕ. Операция логического сложения (дизъюнкция) обозначается символом « + » или v (первая буква латинского слова vel — или). В качестве примера цепи, реализующей функцию ИЛИ, можно привести параллельное соединение замыкающих контактов нескольких реле. Цепь, в которую входят эти контакты, будет замкнута, если сработает хотя бы одно реле. Таким образом, логическая сумма равна единице тогда, когда равно единице одно или несколько слагаемых: 0 + 0 = 0; 0 + 1 = 1; 1 + 1 + 1 +. . . + 1 = 1. Операция логического умножения (конъюнкция) обозначается точкой или символом или вообще в буквенных выражениях никак не обозначается. Функцию «И» реализуют, например, соединенные последовательно замыкающие контакты нескольких реле. Цепь в этом случае будет замкнута только тогда, когда сработают все реле 0-0 = 0; 0-1=0; 1-1 = 1. Логическое отрицание (инверсия) обозначается чертой или штрихом над обозначением аргумента. Моделью ячейки, реализующей функцию НЕ, может служить размыкающий контакт реле. При срабатывании реле цепь, в которую входит такой контакт, будет размыкаться. Таким образом, инверсия единицы равна нулю, инверсия нуля — единице, а двойная инверсия не изменяет значения переменной: 0=1; 1=0; 0 = 0; 1 = 1. Основываясь на приведенных числовых равенствах, можно записать следующие выражения, в которых переменная а может принимать значение 0 или 1: а + 0 = о; а + 1 = 1; а + а +. . .+а = а; а + а=1; а • 0 = 0; а • 1 = а; аа . . . а *= а; аа = 0; а = а. . Основные законы алгебры логики. Переместительный закон: а + b = b + a; ab = ba. Сочетательный закон: (a + b) + c = a + (b + c); (ab)c**a{bc). Распределительный закон: 0 ... 57 58 59 60 61 62 63 ... 82
|
