Микросхемы.
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 74L | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 4 | 3 | 12 | 15 | 0,28 |
Динамические параметры микросхем ТТЛ серииПри совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.
| Нагружаемый выход |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 37 | 30 |
Выходы однокристальных, т. е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | ||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи.п.= 4,5 В | 2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В | -40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 1 | 0,1 | 1 | 0,1 | |||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
| U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | ||||||
К155ТМ2 – Справочник по микросхемам
Описание, обозначение, цоколевка, параметры, аналоги
Категория Микросхемы отечественные
Микросхема К155ТМ2 содержит в себе два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному фронту тактового сигнала. Кроме этого в каждом из триггеров предусмотрены входы принудительной установки “1” или “0”.
Корпус К155ТМ2 типа 201.14-2, масса не более 1 г и у КМ155ТМ2 типа 201.14-8, масса не более 2,2 г., внешний вид корпусов показан на рисунках
К155ТМ2
КМ155ТМ2
Обозначение на схеме и распиновка
Назначение выводов
1 – инверсный вход установки “0” R1;
2 – вход D1;
4 – инверсный вход установки “1” S1;
5 – выход Q1;
6 – выход инверсный Q1;
7 – общий;
8 – выход инверсный Q2;
9 – вход Q2;
10 – инверсный вход установки “1” S2;
11 – вход синхронизации C2;
12 – вход D2;
13 – инверсный вход установки “0” R2;
14 – напряжение питания;
Электрические параметры
| 1 | Номинальное напряжение питания | 5 В 5 % |
| 2 | Выходное напряжение низкого уровня | не более 0,4 В |
| 3 | Выходное напряжение высокого уровня | не менее 2,4 В |
| 4 | Напряжение на антизвонном диоде | не менее -1,5 В |
| 5 | Входной ток низкого уровня по входам 2,4,10,12 по входам 1,3,11,13 | не более -1,6 мА не более -3,2 мА |
| 6 | Входной ток высокого уровня по входам 2,12 по входам 4,3,11,10 |
не более 0,04 мА не более 0,08 мА |
| 7 | Входной пробивной ток | не более 1 мА |
| 8 | Ток короткого замыкания | -18…-55 мА |
| 9 | Ток потребления | не более 30 мА |
| 10 | Потребляемая статическая мощность на один триггер | не более 78,75 мВт |
| 11 | Время задержки распространения при включении | не более 40 нс |
| 12 | Время задержки распространения при выключении | не более 25 нс |
| 13 | Тактовая частота | не более 15 мГц |
Зарубежные аналоги
SN7474N, SN7474J
Литература
Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2./А. В. Нефедов. – М.:ИП РадиоСофт, 1998г. – 640с.:ил.
Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. “НТЦ Микротех”, 1998г.,376 с. – ISBN-5-85823-006-7
| 1 | Номинальное напряжение питания | 5 В 5 % |
| 2 | Выходное напряжение низкого уровня | не более 0,4 В |
| 3 | Выходное напряжение высокого уровня | не менее 2,4 В |
| 4 | Напряжение на антизвонном диоде | не менее -1,5 В |
| 5 | Входной ток низкого уровня     по входам 2,4,10,12     по входам 1,3,11,13 |
  не более -1,6 мА не более -3,2 мА |
| 6 | Входной ток высокого уровня     по входам 2,12     по входам 4,3,11,10 |
  не более 0,04 мА не более 0,08 мА |
| 7 | Входной пробивной ток | не более 1 мА |
| 8 | Ток короткого замыкания | -18…-55 мА |
| 9 | Ток потребления | не более 30 мА |
| 10 | Потребляемая статическая мощность на один триггер | не более 78,75 мВт |
| 11 | Время задержки распространения при включении | не более 40 нс |
| 12 | Время задержки распространения при выключении | не более 25 нс |
| 13 | Тактовая частота | не более 15 мГц |
О ЧЕМ ПОМНИТ МИКРОСХЕМА | Техника и Программы
В. ЯНЦЕВ
В предыдущем выпуске вы познакомились с целым классом электронных устройств — триггерами (см. «М-К», 1990, № 7. «Что хранится в багаже»). Однако эта тема все еще не исчерпана, и сегодня мы продолжим рассказ о еще одной разновидности таких приборов — D-триггере. Как и RS-триг-гер, он обладает замечательной способностью запоминать накопленную информацию и подолгу хранить ее в своем электронном «мозгу». Но есть у D-триггера и немаловажная особенность — он более универсален.
Понятно, что хотя оба эти прибора — «родственники» и логика их действия имеет много общего, существуют все же какие-то особые признаки, по которым безошибочно можно отличить одно устройство от другого. Чтобы разобраться в их сути, выясним сначала, что же представляет собой D-триггер.
На электрических схемах его изображают в виде прямоугольника, разделенного внутри на две неравные части вертикальной линией (рис. 1). С левой стороны расположены два входа: информационный (его еще называют приемным и обозначают латинской буквой D) и управляющий (обозначен буквой С). Последний иногда называв ют записывающим или синхронизирующим входом. Почему — это мы выясним позже. С правой стороны — два выхода. Один прямой (Q), а второй инверсный — на рисунке он обозначен кружком в начале линии вывода (Q). Буква Т, стоящая внутри прямоугольника, означает, что данный элемент является триггером. Как и всякое логическое устройство, D-триггер принято обозначать латинскими буквами DD, после которых следует порядковый номер прибора в схеме.
D-триггер, как и его «родственник» RS-триггер, имеет два входа. Однако назначение их совсем иное, чем у прибора, уже знакомого нам. Обусловлено это особенностями работы D-триггера. Чтобы познакомиться с ними, воспользуемся временными диаграммами на рисунке 2.
Предположим, в начальный момент на входе D установилось напряжение логического 0 (рис. 2а). Тогда, независимо от наличия или отсутствия на входе С записывающего сигнала (рис. 26), на прямом выходе Q также установится напряжение низкого логического уровня (рис. 2в). Теперь подадим на вход D логическую 1. Что произойдет дальше? Пока на входе С будет напряжение логического 0, триггер хранит «старую» информацию. Как только на Сгвход поступит короткий импульс напряжения, триггер переключится в «единичное» состояние и будет сохранять его до тех пор, пока информация на входе D не изменит свое значение на противоположное. В этом случае первый же импульс, поступивший на вход С, «опрокинет» триггер, и на его прямом выходе вновь установится логический 0. Так D-триггер действует при наличии на его управляющем входе непрерывно поступающих коротких импульсов напряжения. А если после установки триггера они пропали? В этом случае информация на D-входе может меняться как угодно — триггер будет надежно сохранять свое первоначальное состояние.
Форма напряжения на инверсном выходе Q отличается от формы сигнала на прямом выходе Q по фазе (рис. 2г.).„Когда на выходе Q логическая 1, на Q — логический 0, и наоборот.
D-триггер получил свое название от латинской буквы D, обозначающей его информационный вход. Почему С-вход этого триггера был назван записывающим, вам, вероятно, уже ясно. Ну а синхронизирующим его называют потому, что с приходом на него управляющего импульса одновременно (синхронно) происходит и переключение триггера.
В целом действие D-триггера можно сравнить, например, с процессом записи на магнитофон музыкальной программы. Представьте себе такую картину. Вы подключили магнитофон к радиоприемнику, установили кассету, но не нажали кнопку записи. При этом, несмотря на то, что в «динамике» звучит музыка, кассета остается «чистой» (это соответствует ситуации, когда на входе D есть информация, но она не «воспринимается» триггером, поскольку на входе С нет управляющего сигнала). Если теперь нажать клавишу «Запись», то музыкальное произведение запишется на магнитную ленту (на вход С подан управляющий сигнал и триггер «принял» информацию с D-входа). После того как передача закончилась, можно выключать магнитофон — кассета надежно сохранит понравившуюся вам мелодию (после отключения управляющего сигнала D-триггер продолжает хранить в своей «памяти» записанную информацию).
Вообще говоря, D-триггер более надежная ячейка памяти, чем RS-триггер. Судите сами. Мы сравнивали последний с обычной камерой хранения, в которой есть всего одно место для багажа. Однако правила пользования такой камерой, мягко говоря, не совсем «джентльменские». Эта аналогия не случайна. Ведь как действует RS-триггер: очередная информация, приходящая на его входы, попросту «выталкивает» ту, что была записана в памяти раньше. Такое действие логического устройства равносильно тому, например, что вы, открыв камеру хранения, выкинули лежавший в ней чужой багаж, а на его место поставили свой. И кто знает, может быть, следом за вами придет кто-то еще и, в свою очередь, так же бесцеремонно выкинет ваши вещи.
Рис. 1. Условное графическое изображение D-триггера.
Рис. 2. Временные диаграммы сигналов:
а — входного, б — управляющего, в — на прямом выходе, г — на инверсном выходе.
D-триггер значительно «благородней». В нем все сигналы — носители информации — терпеливо дожидаются своей очереди, чтобы поступить на хранение (то есть быть записанными в «память» триггера по соответствующей команде с С-входа).
Есть у D-триггера еще одно замечательное свойство, которым его «родственник» RS-триггер не обладает. Дело в том, что D-триггер можно применять для деления частоты входного сигнала. Как это осуществить? Очень просто. Необходимо только информационный вход D соединить с инверсным выходом Q, а сигнал подавать на записывающий вход С (рис. 3). Что будет на прямом выходе Q? Воспользуемся вновь временными диаграммами (рис. 4) — они наглядно иллюстрируют процессы, происходящие в триггере-делителе.
Рис. 3. Схема делителя частоты на D-триггере.
В исходном состоянии на записывающем входе С и на прямом выходе Q триггера будет напряжение логического 0. При этом на инверсном выходе Q, а следовательно, и на информационном входе D установится логическая 1. С приходом первого же импульса на вход С (рис. 4а) триггер переключится в «единичное» состояние (рис. 46), а на выходе Q и входе D появится логический 0. Второй импульс, пришедший на вход С, «опрокинет» триггер в ^нулевое» состояние. Далее все будет повторяться сначала. Как вы уже убедились, каждым двум импульсам, приходящим на синхронизирующий вход С, соответствует всего один импульс на выходе Q. Таким образом, D-триггер работает как делитель входной частоты на два. Современные D-триггеры, как правило, имеют интегральное исполнение, в виде микросхем. Часто в одном корпусе помещают сразу несколько элементов, что дает значительный выигрыш в габаритах и массе, особенно важных для вычислительной техники. Какими параметрами характеризуются такие интегральные микросхемы? Теми же, что и все остальные логические элементы: напряжение питания, потребляемая от источника питания мощность, быстродействие, напряжение логических 0 и 1 на выходе, а также напряжение переключения из одного устойчивого состояния в другое и коэффициент разветвления по выходу.
Рис. 4. Временные диаграммы сигналов:
а — на входе, б — на выходе.
При маркировке D-триггеров применяют специальный буквенный код ТМ, который ставится после номера серии данной микросхемы. За буквенным кодом следует номер ИМС в подгруппе.
Рис. 5. Принципиальная схема ИМС К155ТМ2.
Рис. 6. Принципиальная схема автоматического устройства.
А теперь познакомьтесь с работой D-триггера на микросхеме К155ТМ2. Ее принципиальная схема показана на рисунке 5. Как видите, в корпусе данной. ИМС расположились сразу два одинаковых прибора. Несмотря на такое близкое «соседство», они могут работать независимо друг от друга. Общие у них только выводы питания: 14 — «плюсовой», 7 — «минусовой». Каждый логический элемент имеет четыре входа и два выхода — прямой и инверсный. По входам S и R элементы работают как RS-триггеры, а по входам D и С — как D-триггеры. Кроме того, используя элемент в качестве D-триггера, его можно предварительно устанавливать в одно “из состояний, подавая на входы S и R этого элемента напряжение соответствующего логического уровня. Учтите также, что S-и D-входы у ИМС К155ТМ2 — инверсные. Это значит, что на них нужно подавать сигналы отрицательной полярности.
D-триггеры широко применяются в электронной технике. А познакомить с ними мы хотим вас на примере автоматического устройства, самостоятельно включающего освещение в квартире или в одной из комнат. Когда вы входите в комнату и открываете дверь, зажигается светильник. Закрыли дверь — он продолжает гореть. Выходите из комнаты — вновь открываете и закрываете дверь — свет гаснет. Не правда ли, удобно? Не приходится искать клавишу выключателя. Все, что нужно, за вас сделает автомат.
Его принципиальная схема (рис. 6) состоит из трех основных частей: оп-тоэлектронного датчика, собранного на фототранзисторе VT1 и накальной лампе HL1; элемента памяти, роль которого выполняет D-триггер DD1; электронного ключа на транзисторе VT2. Его нагрузкой служит реле К1.
Как же действует электронный автомат? Лампа HL1 освещает чувствительный слой фототранзистора VT1, и он находится в открытом состоянии. При этом на входе С микросхемы DD1 и ее прямом выходе присутствует напряжение низкого логического уровня — транзистор VT2 закрыт, контакты реле К1 разомкнуты и лампы в светильнике погашены. Когда вы открываете дверь, свет перестает попадать на фототранзистор (о том, как это происходит — чуть позже), и он закрывается. На входе С появляется напряжение высокого логического уровня, триггер переключается в «единичное» состояние. Вслед за ним открывается транзистор VT2 и срабатывает реле, включающее светильник.
Рис. 7. Принципиальная схема источника питания.
Рис. 8. Монтажная плата автомата со схемой расположения элементов.
Если закрыть дверь, фототранзистор вновь будет освещаться лампой, а на входе С триггера опять установится логический 0. Однако в полном соответствии логике своей работы триггер сохранит «единичное» состояние. В этой ситуации он действует как ячейка памяти, хранящая заложенную в нее информацию.
При повторном открывании и закрывании двери вновь откроется и закроется фототранзистор, а на вход С поступит второй импульс напряжения. Что же произойдет? Согласно логике действия D-триггера, работающего в режиме деления, он переключится в «нулевое» состояние, транзистор VT2 закроется, реле «отпустит» контактные пары, и светильник погаснет.
Как вы уже убедились, в данном случае D-триггер выступает одновременно в роли ячейки памяти и делителя частоты входного сигнала.
Источник питания автомата (рис. 7) обеспечивает два рабочих напряжения: 6 В для осветительной лампочки и стабилизированное 12 В—для энергоснабжения остальных элементов автомата. Напряжение 5 В, необходимое для нормальной работы микросхемы DD1, формируется стабилизатором, состоящим из подстроечного резистора R1 и стабилитрона VD1 (рис. 6). Конденсатор С1 защищает ИМС от низкочастотных помех, а диод VD2 защищает устройство от индуктивных выбросов тока с обмотки реле К1.
С принципом работы стабилизированного источника питания вы можете ознакомиться в статье «Под одной крышей» (см. «М-К», 1988 г., №9).
Элементы устройства разместите на монтажной плате размером 30X25 мм, изготовив ее из фольгированного ге-тинакса или текстолита толщиной 1 — 2 мм (рис. 8). Конденсатор С1 (рис. 6) подпаяйте непосредственно к выводам питания микросхемы DD1. Из того же материала изготовьте плату размером 35X25 мм для источника питания (рис. 9).
В автомате можно использовать следующие детали. Фототранзистор изготовьте из обычного p-n-р прибора серий МП13—МП16, МП20, МП21, МП25, МП26, МП39 — МП42. О том, как это сделать, рассказывалось в статье «Необычный ЭМИ» («М-К», 1989 г., № 2). Транзистор КТ608А можно заменить на КТ601 — КТ603, КТ608 с любым буквенным индексом. Стабилитрон — КС156А или КС147А; диод —любой серии Д9, Д18, Д219, Д220, Д223. Реле —МКУ48, РЭС22 или другое, рассчитанное на напряжение срабатывания не более 12 В и предназначенное для коммутации электрических цепей, работающих от сети переменного тока. Конденсатор— малогабаритный, например, марки КМ5 или КМ6. Подстроенный резистор— СПЗ-1 или СП4-1, постоянный — МЛТ, ОМЛТ, С2-23, мощностью 0,125 Вт. Лампа накаливания — на рабочее напряжение 6,3 В.
Рис. 10. Конструкция оптоэлект-ронного датчика:
1 — дверь, 2 — лампа накаливания, 3 — скоба крепления лампы, 4 — фототранзистор, 5 — скоба крепления фототранзистора
Для источника питания подойдут такие детали. Транзистор КТ601 КТ603, КТ608, диодный блок— КЦ407 с любыми буквенными индексами, стабилитрон — Д811, Д813, Д814В — Д814Д. Оксидные конденсаторы— К50-16 на рабочее напряже-. ние не менее 16 В, резистор^ МЛТ, ОМЛТ, С2-23 мощностью 0,125 Вт.
Силовой трансформатор — любой маломощный с напряжением вторичной обмотки 10—15 В, например ТВЗ-1-6 (выходной трансформатор от ламповых радиоприемников). Вторичная обмотка имеет отвод от средней точки.
Рис. 9. Монтажная плата источника питания со схемой расположения элементов.
Если у вашего трансформатора его нет, то накальную лампу можно подсоединить ко вторичной обмотке через подстроечный резистор сопротивлением 470 или 510 Ом. Тумблер — сетевой малогабаритный, например МТ. Предохранитель должен быть рассчитан на ток не более 0,5 А. ХР1 — стандартная сетевая вилка.
Устройство вместе с источником питания разместите в пластмассовой коробке подходящих размеров. На лицевой панели установите тумблер и держатель предохранителя. В боковой стенке корпуса просверлите три отверстия: одно для сетевого шнура, через второе проходит проводка, связывающая контактную систему реле с выключателем светильника, а третье предназначено для соединительных проводов оптоэлектронного датчика.
Не забывайте о мерах электробезопасности! Подключать автомат к сети можно, только предварительно обесточив квартиру (например, вывернуть на время пробки).
Теперь о конструкции оптоэлектронного датчика (рис. 10). При помощи алюминиевых скоб накальная лампа закреплена на притолоке, а фототранзистор — на двери. Когда она закрыта, лампа располагается напротив фототранзистора, освещая его коллек-торно-эмиттерный переход. Как только дверь открылась, фототранзистор удаляется от лампы. Для его «засветки» естественного или электрического освещения недостаточно.
Налаживание автомата сводится к подстройке резистором R1 напряжения питания микросхемы DD1 до номинального значения 5 В. Ну и, конечно, необходимо подобрать такое взаимное расположение элементов оптоэлектронного датчика, при котором устройство будет работать без сбоев.
Если днем в таком устройстве нет необходимости, включайте его ближе к вечеру и выключайте на ночь — так вы не будете расходовать «лишнюю» электроэнергию.
Итак, вы познакомились с D-тригге-ром. Но наш рассказ касался далеко не всех особенностей этого прибора. Оказывается, ему можно найти еще одно необычное применение. Об этом — в следующий раз.
«Моделист-Конструктор» N 9 1990 г
OCR Pirat
Управление нагрузкой одним нажатием
В радиоэлектронной аппаратуре электронный выключатель входит в состав органов управления прибора. Это могут быть бытовые приборы такие как: телевизор, микроволновая печь, монитор, компьютер, усилитель и т д., а также промышленные приборы, блоки питания, измерительные приборы, которыми можно легко управлять одной кнопкой без фиксации положения контактов это намного удобнее и проще чем использовать обычный тумблер, движковый или поворотный переключатель. Данный выключатель может использоваться не только в каких -либо устройствах, также им можно на расстоянии включать что – либо например освещение, рекламной вывеской, вентиляцией и т д. Развязка схемы построена на реле и полностью изолирована от цепи коммутации.
Схема устройства
Один из таких вариантов выполнен на всеми известной КМОП микросхеме К155ТМ2.
При нажатии на кнопку происходит включение и выключение питания 5-9-12 вольт, зависящие от того, на какое напряжение срабатывания катушки будет установлено реле. В моем случае реле РЭС-9 1982 года выпуска способно коммутировать токи до 3 ампер, по желанию можно устанавливать и на большие токи 5-6-10-12 ампер и т д. В обвязку цепи транзистора VT3 включена обмотка реле, которое своими контактами коммутирует нагрузку, соответствующий параметрам данного реле. Конденсатор С1 служит для предотвращения ложного срабатывания контактов, а светодиод нужен для того, чтобы можно было визуально контролировать работу данной схемы (если устройство выключено, то светодиод не горит, а если включено – горит). Достоинство схемы в том, что оно практически не потребляет ток от источника питания в выключенном состоянии.
Вся схема выполнена с применением отечественных компонентов, что является важным преимуществом среди радиолюбителей, поэтому для многих будет доступной для повторения.
Печатная плата
Печатная плата проектировалась в программе «Дип Трейс». Также по шаблону можно перерисовать ее в старом добром «Спринт Лайоуте».
Детали
Микросхему К155ТМ2 (К555 ТМ2 или КМ155 ТМ2) можно заменить зарубежным аналогом SN7474N или SN747J, резисторы все маломощные 0,25Вт, резистор R6 подбирается самостоятельно для светодиода в зависимости от того, какое напряжение питания необходимо подать на схему. Это можно рассчитать в онлайн калькуляторе «Расчет резистора для светодиода». Транзистор КТ315 можно заменить на КТ3102 с любым буквенным индексом или на импортный 2N2712, КТ503 на 2SA1815 BC639, КТ972 на BD875 или на BD877, стабилитрон VD1 любой на напряжение стабилизации 5 вольт мощностью 0,5 ватт (в моем случае стоит советский д815а), диод VD2 можно заменить на импортный 1N4148, кнопка любая без фиксации положения контактов.
Готовое устройство.
Испытание в действии
Вся схема питается от 5 Вольт, для этого используется литий ионный аккумулятор с преобразователем. В цепи нагрузки включен последовательно блок питания с лампой накаливания.
При однократном нажатии на кнопку без удержания, лампа загорается и остается в этом состоянии пока кнопка не будет повторно нажата.
Также светодиод на плате указывает состояние схемы: включена или нет.
Смотрите видео
Подробнее о данной конструкции можно посмотреть в видеоролике ниже.
Эксперименты с RS-триггером.
Схемы RS-триггеров на микросхемах
После знакомства с принципом работы различных триггеров у начинающего радиолюбителя возникает естественное желание опробовать работу этих самых триггеров в “железе”.
На практике изучение работы триггеров гораздо интересней и увлекательней, кроме того происходит знакомство с реальной элементной базой.
Далее будут рассмотрены несколько схем триггеров, выполненных на цифровых микросхемах так называемой жёсткой логики. Сами по себе схемы не являются завершёнными готовыми устройствами и служат лишь для наглядной демонстрации принципов работы RS-триггера.
Итак, начнём.
Для ускорения процесса сборки и тестирования схем применялась беспаечная макетная плата. С её помощью удаётся быстро сконфигурировать и изменить схему в соответствии с потребностями. Пайка, естественно, не применяется.
Схема RS-триггера на микросхеме К155ЛА3.
Данная схема уже приводилась на страницах сайта в статье про RS-триггер. Для её сборки потребуется сама микросхема К155ЛА3, два индикаторных светодиода разного цвета свечения (например, красный и синий), пара резисторов номиналом 330 Ом, а также стабилизированный блок питания с выходным напряжением 5 вольт. В принципе, подойдёт любой маломощный блок питания на 5 вольт.
Для дела сгодится даже 5-ти вольтовый зарядник от сотового телефона. Но стоит понимать, что не каждый зарядник держит стабильное напряжение. Оно может гулять в пределах 4,5 – 6 вольт. Поэтому всё-таки лучше использовать стабилизированный блок питания. При желании можно собрать блок питания своими руками. К выводу 14 микросхемы К155ЛА3 подключается “+” питания, а к 7 выводу “-” питания.
Как видим, схема очень простая и выполнена на логических элементах 2И-НЕ. Собранная схема имеет всего лишь два устойчивых состояния 0 или 1.
После того, как на схему будет подано напряжение питания, загорится один из светодиодов. В данном случае загорался синий светодиод, который подключен к инверсному выходу триггера (Q).
При однократном нажатии на кнопку Set (установка), RS-триггер устанавливается в единичное состояние. При этом должен засветиться тот светодиод, который подключен к так называемому прямому выходу Q. В данном случае это красный светодиод.
Это свидетельствует о том, что триггер «запомнил» 1 и выдал сигнал об этом на прямой выход Q.
Светодиод (синий), который же подключен к инверсному выходу Q, должен погаснуть. Инверсный – это значит обратный прямому. Если на прямом выходе 1, то на инверсном 0. При повторном нажатии на кнопку Set, состояние триггера не изменится – реагировать на нажатия кнопки он не будет. В этом и заключается основное свойство любого триггера – способность длительное время сохранять одно из двух состояний. По сути, это простейший элемент памяти.
Чтобы сбросить RS-триггер в нуль (т.е. записать в триггер логический 0) нужно один раз нажать на кнопку Reset (сброс). При этом красный светодиод погаснет, а синий загорится. Повторные нажатия на кнопку Reset состояние триггера не изменят.
Показанную схему можно считать примитивной, так как собранный RS-триггер не имеет никакой защиты от помех, а сам триггер является одноступенчатым. Но зато в схеме применяется микросхема К155ЛА3, которая очень часто встречается в электронной аппаратуре и поэтому она легкодоступна.
Также стоит отметить, что на этой схеме выводы установки S, сброса R, прямого Q и инверсного выхода Q показаны условно – их можно поменять местами и суть работы схемы не изменится. Это всё потому, что схема выполнена на неспециализированной микросхеме.
Видео работы RS-триггера на микросхеме К155ЛА3.
Далее же мы разберём пример реализации RS-триггера на специализированной микросхеме-триггере.
Схема RS-триггера на микросхеме КМ555ТМ2.
В данной схеме используется специализированная микросхема КМ555ТМ2, в составе которой 2 D-триггера. Эта микросхема выполнена в керамическом корпусе, поэтому в названии присутствует сокращение КМ. Также можно применить микросхемы К555ТМ2 и К155ТМ2. Они имеют пластмассовый корпус.
Как мы знаем, D-триггер несколько отличается от RS-триггера, но у него также присутствуют входы для установки (S) и сброса (R). Если не использовать вход данных (D) и тактирования (C), то на базе микросхемы КМ555ТМ2 легко собрать RS-триггер. Вот схема.
В схеме применён только один из двух D-триггеров микросхемы КМ555ТМ2. Второй D-триггер не используется. Его выводы никуда не подключаются.
Так как входы S и R микросхемы КМ555ТМ2 являются инверсными (отмечены кружком), то переключение триггера из одного устойчивого состояния в другое происходит при подаче на входы S и R логического 0.
Чтобы подать на входы 0, нужно просто соединить эти входы с минусовым проводом питания (с минусом «-»). Сделать это можно как с помощью специальных кнопок, например, тактовых, как на схеме, так и с помощью обычного проводника. Кнопками, конечно, это делать гораздо удобнее.
Жмём кнопку SB1 (Set) и устанавливаем RS-триггер в единицу. Засветится красный светодиод.
А теперь жмём кнопку SB2 (Reset) и сбрасываем триггер в нуль. Засветится синий светодиод, который подключен к инверсному выходу триггера (Q).
Стоит отметить, что входы S и R у микросхемы КМ555ТМ2 являются приоритетными. Это значит, что сигналы на этих входах для триггера являются главными. Поэтому если на входе R нулевое состояние, то при любых сигналах на входах C и D состояние триггера не изменится. Это утверждение относится к работе D-триггера.
Видео работы RS-триггера на микросхеме КМ555ТМ2.
Если найти микросхемы К155ЛА3, КМ155ЛА3, КМ155ТМ2, К155ТМ2, К555ТМ2 и КМ555ТМ2 не удастся, то можно использовать зарубежные аналоги этих микросхем стандартной транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ): 74LS74 (аналог К555ТМ2), SN7474N и SN7474J (аналоги К155ТМ2), SN7400N и SN7400J (аналоги К155ЛА3).
Главная » Цифровая электроника » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
К155ТМ2 — Студопедия
| Режим работы | 
| 
|  C
| D | Qn+1 |
Qn+1 
|
| Асинхронная установка | х | х | ||||
| Асинхронный сброс | х | х | ||||
| Неопределенность | х | х | ||||
| Загрузка | ||||||
| Загрузка | ||||||
| Хранение | х | Qn | Qn | |||
| Хранение | х |
а б
| Режим работы | S | R |  C
| D | Qn+1 | Qn+1 |
| Асинхронная установка | х | х | ||||
| Асинхронный Сброс | х | x | ||||
| Неопределенность | х | х | ||||
| Загрузка | ||||||
| Загрузка | ||||||
| Хранение | х | Qn | Qn |
в г
Рис. 13 Микросхемы D-триггеров
а- К155ТМ2; б- таблица функционирования К155ТМ2;
в- цоколевка К561ТМ2; г- таблица функционирования К561ТМ2
На основе двухступенчатого JK-триггера можно построить D-триггер, как показано на рис. 14.
а б
Рис. 14 Использование JK-триггера в качестве D-триггера
а- схема образования D-входа
б- микросхема К155ТВ1 (7472)
В отличие от защелки такой D-триггер будет непрозрачен по D-входу. Явление захвата и проскока у него отсутствуют, т.к. триггер переключается перепадом.
Рассмотренные триггеры объединяют в схемы, которые могут выполнять более сложные задачи, чем одиночный триггер. Наиболее известными и применяемыми являются регистры и счетчики.
Для запоминания и преобразования многоразрядных слов необходимое число триггеров объединяют в единый функциональный узел- регистр. Регистры, построенные на триггерах-защелках, например К155ТМ5,К155ТМ7, К561ТМ3 и др. можно рассматривать как четырехразрядные регистры- защелки, имеющие информационные входы Di, вход сигнала записи- С, вход гашения-R, выходы триггеров Qi. Занесение информации в регистр называют операцией ввода или записи, а извлечение ее из регистра- выводом или считыванием. Немаловажным обстоятельством является возможность записи новой информации в регистр без его предварительного обнуления.
Все регистры в зависимости от функциональных свойств подразделяются на две категории- накопительные (регистры памяти, хранения) и сдвигающие. В свою очередь сдвигающие регистры делятся по способу ввода и вывода информации на параллельные, последовательные и комбинированные, по направлению передачи (сдвига) информации на однонаправленные и реверсивные.
На рис. 15 приведена схема регистра памяти, предназначенного для хранения двоичной информации небольшого объема. Регистр состоит из набора синхронных триггеров, каждый из которых хранит один разряд двоичного числа. Ввод (запись) и вывод (считывание) информации производится параллельным кодом. Ввод обеспечивается тактовым импульсом, с приходом очередного тактового импульса записанная информация обновляется. Считывание производится в прямом или обратном коде (с инверсных выходов).
а б в
Рис. 15 Регистр памяти
а- схема;
б- четырехразрядный регистр из библиотеки MISC;
в- регистр К561ТМ3 (CD4042)
Особенностью регистра К561ТМ3 является наличие входа переключателя полярности – POLAVITY (вывод 6 на рис. 15в). Если на этом входе Е1 низкий уровень, информация от входа Di появится на выходе Qi во время низкого уровня импульса на тактовом входе – CLOCK (вывод 5 на рис. 15в). В табл. 5 приведены сигналы управления этим регистром.
Управление К561ТМ3 Таблица 5
| CLOCK | POLAVITY | Q |
| D | ||
| Не разрешено | |
| D | ||
| Не разрешено |
Регистры сдвига, кроме операции хранения, осуществляют преобразование последовательного двоичного кода в параллельный, а параллельного в последовательный; они выполняют арифметические и логические операции, служат в качестве элементов временной задержки.
Схема сдвигового регистра приведена на рис. 16.
а б
Рис. 16 Регистр сдвига
а- схема четырехразрядного регистра;
б- восьмиразрядный регистр сдвига из библиотеки MISC
С приходом каждого тактового импульса происходит перезапись (сдвиг) содержимого триггера каждого разряда в соседний разряд без изменения порядка следования единиц и нулей. На отечественных схемах символом регистра служат буквы RG, а стрелка указывает направление сдвига: сдвиг информации влево от младших разрядов к старшим, сдвиг информации вправо, символ реверсивного (двунаправленного) регистра.
В качестве примера на рис. 17 приведены параметры регистра CD4015, которому соответствует отечественный аналог К561ИР2.
| Вход | Выход | |||
| CP | D | MR | QA | Qn |
| Qn-1 | |||
| Qn-1 | |||
| Х | QA | Без изменения Qn | |
| Х | Х |
а б
Рис. 17 Микросхема регистра К561ИР2
а- библиотечное изображение 4015BD;
б- таблица состояний
Как видно из рис. 17а микросхема К561ИР2 (CD4015) содержит два независимых четырехразрядных регистра сдвига. Каждый регистр имеет четыре выхода Q от каждого триггера (1A-1D и 2A-2D). Все триггеры регистра двухступенчатые D- типа. Данные в регистр вводятся через последовательный порт D (D1 и D2). Регистр имеет вход тактовых импульсов- CP, причем данные принимаются от входа D первого триггера и сдвигаются на один шаг влево (от младших разрядов к старшим) после каждого положительного тактового перепада на входе CP. Обнулить триггеры регистра можно подав на вход асинхронного сброса MR напряжение высокого логического уровня.
На рис. 18 представлена схема сдвигового регистра, образованного из JK-триггеров. Схема образования функции D-триггера показана на рис. 14а.
Рис. 18 Сдвиговый регистр на JK-триггерах
Применение сдвиговых регистров разнообразно. В двоичной арифметике сдвиг числа на один разряд влево соответствует умножению его на 2, сдвиг вправо – делению пополам. Сдвигающий регистр, содержащий всего одну единицу, может выполнять роль счетчика, отображающего число поступивших на вход сигналов положением единицы на линейной шкале. Если на вход сдвига подать импульсы от тактового генератора, то импульсы, образующиеся на его выходах, могут быть использованы для многофазного управления, например, шаговым двигателем или многофазной синхронизации.
На рис. 19 представлена схема кольцевого распределителя импульсов на основе сдвигового регистра.
Рис. 19 Кольцевой распределитель импульсов
На рис. 20 представлен универсальный, восьмиразрядный, синхронный регистр сдвига К155ИР13 (74198). Входы A-H предназначены для подачи информации при параллельной записи, R и L (Right и Left) для подачи информации при последовательной записи и сдвиге вправо и влево соответственно, S0 и S1 для управления режимом, CLK (Clock) для подачи тактовых импульсов, CLR (Clear) для сброса триггеров регистра, причем этот вход обладает наибольшим приоритетом т.к. при подаче 0 происходит сброс всех триггеров независимо от состояния других входов.
а
б
Рис. 20 Регистр К155ИР13 (74198)
а- цоколевка микросхемы;
в- таблица функционирования
Другим устройством, объединяющим ряд триггеров, является счетчик. Как уже было показано, сдвиговый регистр можно рассматривать в функции счетчика, например, счетчик Джонсона по своей структуре не что иное, как сдвиговый регистр.
Счетчиком называют устройство, сигналы на выходе которого отображают число импульсов, поступивших на счетный вход. По мере поступления входных сигналов счетчик последовательно перебирает свои состояния в определенном для данной схемы порядке. Длину списка используемых состояний называют модулем пересчета или емкостью счетчика.
Различные схемы счетчиков могут перебирать свои состояния в различном порядке. Различают: двоичное кодирование, когда порядок смены состояний триггеров соответствует последовательности двоичных чисел, одинарное кодирование, когда состояние счетчика представлено местом расположения единственной единицы (например, сдвигающий регистр с одной двигающейся единицей), унитарное кодирование, когда состояние представлено числом единиц (например, счетчик Джонсона) и более сложные виды кодирования.
По направлению счета известны суммирующие, вычитающие и реверсивные, а по способу организации внутренних связей – с непосредственной связью, с трактом последовательного переноса, с параллельным переносом, комбинированные и кольцевые.
К классификационным признакам счетчиков относятся также следующие временные показатели: Траз.сч. разрешающая способность – минимальное время между двумя входными сигналами, в течение которого не возникают сбои в работе (обратная величина Fмакс.= 1\Траз.сч. называется максимальной частотой счета), время установки кода Туст. – равное времени между моментом поступления входного сигнала и переходом счетчика в новое устойчивое состояние. Эти параметры зависят от быстродействия триггеров и способа их соединения между собой.
Классификационные признаки независимы и могут встречаться в различных сочетаниях.
Микросхемы счетчиков выпускают в составе целого ряда серий, как правило, в корпусах с 14 или 16 выводами, по четыре триггера в корпусе и хорошо приспособлены к наращиванию разрядности.
Варьируя связи между триггерами, предприятия изготавливают микросхемы счетчиков с различными модулями пересчета, например, 6,10,12. В некоторых ТТЛ сериях счетчик разбивается на две части: триггер (т.е. счетчик на 2), с выведенными входом и выходом и счетчик на 8,6 или 5, также с собственными входом и выходом. В результате одну и ту же микросхему можно использовать как счетчик с несколькими коэффициентами счета. Типичным представителем этого семейства является счетчик К155ИЕ2 (SN 7490) – четырехразрядный десятичный асинхронный счетчик пульсаций, приведенный на рис. 21. Он состоит из делителей на 2 и на 5, выполненных на тактируемых JK-триггерах. Для обоих тактовых входов запускающим перепадом является переход от 0 к 1.
Рис. 21 Структура счетчика К155ИЕ2
R9(1) , R9(2) – входы предварительной загрузки в счетчик кода 10012=910
R0(1), R0(2) – входы синхронного сброса
A – тактовый вход первой ступени Ксч.=2
B – тактовый вход второй ступени Ксч.=5
QA – выход триггера первой ступени счетчика
QB, QC, QD – выходы триггеров второй ступени счетчика
На рис. 22 приведены условное обозначение микросхемы и таблица функционирования.
а б
Рис. 22 Микросхема К155ИЕ2 (SN 7490)
а – таблица выбора режима работы
б – цоколевка микросхемы
На рис. 23 показаны возможные способы изменения коэффициента счета микросхемы К155ИЕ2 без применения внешних дополнительных логических элементов.
а б
в г
д е
Рис. 23 Схемы внешних соединений при изменении коэффициента счета
а – Ксч.=3
б – Ксч.=4
в – Ксч.=6
г – Ксч.=7
д – Ксч.=8
е – Ксч.=9
Образование недостающих коэффициентов: 2, 5 и 10 очевидно и не требует пояснений.
В табл. 6 приведены функциональное назначение и соответствие между наиболее популярными отечественными и зарубежными сериями ТТЛ и КМОП микросхем счетчиков.
Таблица 6
Соответствие наименований зарубежных и отечественных микросхем
| К155 | SN 74 | Функциональное назначение | К561 | CD 4000 | Функциональное назначение |
| ИЕ2 | Четырехразрядный асинхронный дво- ично-десятичный счетчик | ИЕ8 | Десятичный счетчик-делитель Джонсона | ||
| ИЕ4 | Четырехразрядный асинхронный счетчик-делитель на 12 | К176 ИЕ1 | Семиразрядный счетчик-делитель | ||
| ИЕ5 | Четырехразрядный асинхронный двоичный счетчик | ИЕ20 | 12-ти разрядный двоичный счетчик | ||
| ИЕ6 | Четырехразрядный реверсивный двоично-десятичный счетчик | Нет аналога | Реверсивный счетчик с предустановкой | ||
| ИЕ7 | Четырехразрядный реверсивный двоичный счетчик | ИЕ11 | Реверсивный счетчик с предустановкой | ||
| ИЕ9 | Четырехразрядный синхронный двоично-десятичный счетчик | ИЕ10 | Двойной четырехразрядный двоичный счетчик |
Счетные микросхемы выпускают в виде как счетчиков-делителей, имеющих лишь счетный вход и выход переноса, без выводов состояний триггеров, так и собственно счетчиков, у которых выведены выходы всех триггеров, а иногда и их входы Di для параллельной загрузки начального состояния. Большинство счетчиков имеет вход гашения R. Загрузку и гашение обычно делают по приоритетным S и R входам триггеров, а J и K входы используют только для счета. Как правило, вход управления параллельной загрузкой PL имеет приоритет по отношению к счетному входу, т.е. при одновременной подаче активного счетного фронта и активного уровня загрузки операция счета игнорируется, а выполняется операция параллельной загрузки кода со входов Di. Вход гашения R практически всегда имеет наивысший приоритет по отношению как к счету, так и к загрузке.
Изменить коэффициент счета готового счетчика на желаемое значение можно двумя основными способами: со сбросом счетчика в 0 и с загрузкой дополнения. На рис. 24 приведены схемы реализации этих способов.
а б
Рис. 24 Структурные схемы счетчиков по произвольному основанию
а – со сбросом счетчика в 0
б – с загрузкой дополнения
Идея работы схемы по рис.4а заключается в обнаружении кода конца счета, для чего двоичный счетчик разрядности n (причем чтобы 2n было больше Ксч.), дополняется элементом И, который по состояниям выходов Qi обнаруживает ситуацию Ксч.-1, после чего по цепи CLR (сброс) происходит принудительная очистка триггеров счетчика. Путем коммутации проводников № 2,3,4 и 6 на рис. 24а, можно получить желаемый коэффициент деления как в виде числа импульсов (OUT1), так и в виде параллельного кода (OUT2). По второму способу (рис.4б) двоичный счетчик перед началом счета загружается кодом дополнения числа Ксч. до 2n. Кодом конца счета в этом случае является естественное переполнение счетчика, т.е. код 1111 на выходе OUT2, обнаруживаемый штатным трактом переноса RCO, в результате чего вырабатывается сигнал OUT1, который воздействуя на вход LOAD, управляющий параллельной загрузкой, снова устанавливает в счетчике дополнение Ксч. до 2n.
Задачи
1. Используя элементы и инструменты библиотеки Multisim, построить и исследовать нижеприведенные схемы:
а. определить на каких выходах Q1-Q3 и 
– 
появляются коды увеличения и уменьшения содержимого счетчика?
б. чему равен Ксч. этих схем?
в. построить циклограммы работы счетчиков а и б.
а
б
2. Определить Ксч. всей схемы.
3. Спроектировать и построить счетчик с Ксч.=123.
4. Разработать схему суммирующего счетчика с Ксч.=3 на:
а – D-триггерах;
б – JK-триггерах
Построить циклограммы работы счетчиков
5. Используя дополнительные логические элементы, превратить схемы счетчиков из задачи 1а и 1б в реверсивные.
6. Разработать схему устройства, которое имело бы цикл из восьми тактов и выдавало на выходе последовательность импульсов A при значении управляющего сигнала Z=1 и B при Z=0. Устройство построить на триггерах и логических элементах из библиотеки MISC.
| Такт | В а р и а н т ы | |||||||||||||||||||
| A | B | A | B | A | B | A | B | A | B | A | B | A | B | A | B | A | B | A | B | |
7. На триггерах типа К155ТМ2 построить делитель входной частоты на:
| В А Р И А Н Т Ы | |||||||
| Коэффициент деления |
8. Спроектировать, построить и исследовать схемы преобразователей четырехразрядных кодов: 2 в 2\10 и 2\10 в 2. Использовать счетчики К155ИЕ6 (74192) и К155ИЕ7 (74193).
9. Разработать схему электронного цифрового секундомера у которого запуск, остановка счета и сброс осуществляются одной кнопкой.
10. Разработать схему устройства, которое на четырехразрядном выходе формирует двоичные коды, возрастающие от 0 до 9, затем убывающие от 9 до 0 и т.д. Использовать счетчик К155ИЕ6 (74192).
11. Разработать схему «дозатора» импульсов, выдающего по сигналу «Пуск» одиночную пачку импульсов, содержащую заданное число импульсов, вырезанных из непрерывной последовательности входных.
| В а р и а н т | ||||||||||||||||
| Число импульсов в пачке |
12. Разработать схему устройства суммирующее входные импульсы по принципу:
а – каждый четный;
б – каждый нечетный;
в – каждый третий;
г – каждый девятый
13. Разработать схему светофора регулирования дорожного движения:
Желтый свет – 2 такта
Красный свет – 6 тактов
Желтый свет – 2 такта
Зеленый свет – 6 тактов
Желтый свет должен быть мигающим.
14. Разработать схему генератора импульсов:
а
б
15. Разработать схему автомата, который имел бы цикл из четырёх тактов и выдавал на шести выходах последовательности импульсов, указанные в таблице.
| Номер такта | У1 | У2 | У3 | У4 | У5 | У6 |
16. Разработать схему автомата, который имел бы цикл из восьми тактов и выдавал одновременно на двух отдельных выходах последовательности импульсов в соответствии с таблицей.
| Номер такта | У1 | У2 |
17. Разработать схему перестраиваемого автомата, который имел бы цикл из четырех тактов и выдавал на единственном выходе при управляющем сигнале z=0 последовательность У1, а при Z=1 последовательность У2.
| Номер такта | У1 | У2 |
18. Разработать схему управляемого суммирующего счетчика в котором при управляющем сигнале Z = 0 модуль счета к=8, а при Z = 1 к=5.
19. Спроектировать устройство «кольцевой бегущий огонь» из 8-ми лампочек. Устройство должно выполнять следующие функции:
а – останавливать вращение;
б – менять направление вращения;
в – осуществлять сдвиг пачки от одной до семи горящих лампочек;
20. Разработать схему управления многофазным шаговым двигателем согласно таблице вариантов (A – H).
| Наличие импульса напряжения на фазах двигателя | Количество фаз в двигателе | |||
| Только на одной фазе | A | B | C | D |
| Одновременно на двух соседних фазах | E | F | G | H |
Схема должна иметь возможность остановки двигателя без снятия напряжения с фаз и изменения направления вращения.
21. Составить схему устройства на сдвиговом регистре, которое в течение 4-х тактов вырабатывало бы на выходе последовательность импульсов согласно таблице задания. Регистр образовать из триггеров и логических элементов библиотеки Multisim. Оснастить схему средствами управления и контроля. Пример схемы для варианта № 1 приведен ниже.
| № такта | В А Р И А Н Т Ы | |||||||
22. Исследовать нижеприведенные схемы кольцевых распределителей импульсов на основе регистра сдвига. Пример образования регистра сдвига из библиотеки MISC и оснащения его средствами управления и контроля приведен ниже. Определить длительность цикла.
а б в
г д е
ж з и
06882
% PDF-1.5 % 1 0 объектов > / OCGs [5 0 R] >> / Страницы 3 0 R / Тип / Каталог >> endobj 2 0 obj > поток применение / PDF
155
155
155
1551 1553 1551 1551 8 3 1551 – 15510 – 15511 3 8 15512 3 8 15513 3 8 15515 1553 – 4 16 1554 2-4 1558 7×5 1559 1551 15514 – 1552 – 1554 – 12 1555 1556 – 1557 1558 1559 1551 1552 () 1553 () 1552 1553 – 1554 1551 15513 15515 15517 15532 4 1551 – 16 1552 – 4-1 1555 – 8 1557 – 8 1551 4- 15510 3- 15511 2- 15512 2- 15513 2- 15518 2- 1552 8- 1553 2- 1554 3- 1556 4- 1557 4- 1558 2- 1551 1553 1551 2- 1552 4- 1553 4- 1554 3- 1555 2- 1556 – 2- 1551 2 1555 2 155501 2 1551 2 1552 2 1551 1552 1553 1555 1556 15510 15511 1554 1555 1557 2- 1558 1559 1551 2-2-2-, 1553 2-2-2-3-4- 1555 8-4-2-1 1556 – 1557 – 15521 1024 15522 1024 15523 1024 15524 1024 1553 256 (32×8) 1553 16 (8×2) 1551 16 (16 х 1) 1555 256 (256 х 1) 1557 1024 (1024 x 1) 1551 JK- 15515 JK- 1551 4- 1552 – 1553 1552 D- 1555 D- 1557 D- 1558 D- 1553 1551 – 15511 3 8 15512 3 8 15513 3 8 1554 2-4 1558 7×5 1559 1552 – 1554 – 12 1555 1556 – 1557 1558 1551 1552 () 1553 () 1552 1554 1551 15515 1552 – 4-1 1555 – 8 1557 – 8 1551 4- 15510 3- 15511 2- 15512 2- 15513 2- 1552 8- 1553 2- 1554 3- 1556 4- 1557 4- 1558 2- 1551 1553 1551 2- 1552 4- 1553 4- 1555 2- 1556 – 2- 1551 2 1551 2 1551 1553 1555 1554 1555 1558 1559 1551 2-2-2-, 1553 2-2-2-3-4- 1556 – 1557 – 1551 16 (16 х 1) 1551 JK- 1552 D- 1555 D- 1557 D- 1558 D-
ChipList.ru
Эл. адрес: ,
