Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

то коллекторный ток нарастает по экспоненте до значения / к п . Дли­ тельность положительного фронта ^+ф определяется из уравнения заряда базы [141]

заряда в базе. В течение времени рассасывания неосновных носите­

Транзистор в этой стадии работает в активном режиме, и ток кол­ лектора уменьшается пропорционально заряду от / к = / К н до / к = 0.

Время отрицательного фронта

388

Переходные процессы ключа в действительности развиваются сложнее, так как необходимо учитывать влияние коллекторной ем­

мулы являются достаточно точными, тем более что при выборе зна­ чений т и т н могут быть допущены погрешности.

Схемы логических блоков. В аналоговых и цифровых вычисли­ тельных устройствах логические схемы служат для преобразования двоичных сигналов. В аналоговых устройствах двоичные сигналы

Рис. 177. Диодные схемы для выполнения логических операций «И» и «ИЛИ»

используются в качестве управляющих переменных. В цифровых устройствах все переменные представлены в двоичной системе счис­ ления.

Логические схемы обычно используются для выполнения опера­ ций «И», «ИЛИ», «НЕ». Сигнал на выходе схемы «И» появится, если на всех его входах присутствуют входные переменные. Сигнал на выходе схемы «ИЛИ» появится, если хотя бы на одном из его

рис. 177, а приведена диодная схіема, выполняющая операцию «И». Двоичные переменные 0 и 1 представлены соответственно уровнями

589

схемы соответствует нулевому уровню. За счет нулевого сопротив­

и напряжение на выходе соответствует единичному уровню. Однако

Максимально допустимое число входов п можно определить из фор­ мулы (509)

При отсутствии сигналов на всех входах сигнал на выходе ра­ вен нулю.

Синхронизация работы импульсных схем обычно производится с помощью генератора тактовых импульсов. В этом случае необхо­ димо предусмотреть в логической схеме «И» еще один вход, на ко­ торый поступают тактовые импульсы, тогда выходные сигналы фор­ мируются в моменты времени, заданные передним и задним фрон­ тами тактовых импульсов. Длительность переходных процессов в логических схемах определяется теми же параметрами, что и в клю­ чевых схемах. Практически длительность тактовых импульсов долж­ на быть в 5—10 раз больше постоянной времени Г, определяющей скорость нарастания фронта импульса

Т = Сп — ,

R + Roi

где С п — паразитная емкость, определяемая параметрами нагрузки и монтажом.

На практике широко распространены транзисторные логические схемы. Они являются более экономичными по сравнению с диодны-

390

ми, так как не ослабляют входной сигнал. На рис. 178, а приведена схема операции «НЕ». Роль логического элемента «НЕ» выполняет транзисторный ключ. Если на входе такого элемента сигнал отсутст­ вует, то транзистор заперт и на его выходе напряжение соответству­ ет единичному уровню (отрицательный потенциал « — Е ) . Если на вход схемы подать отрицательный потенциал, то транзистор от-

ся при отсутствии сигналов на всех ее входах. Если выход схемы по­ дать на элемент «НЕ», то общая схема будет выполнять опера­ цию «И».

Параллельное соединение транзисторов образует логическую схему «НЕ—ИЛИ» (рис. 178, б). Логическую схему «ИЛИ» можно получить, соединив выход данной схемы с элементом «НЕ».

При импульсном управлении транзисторными логическими схе­ мами переходные процессы рассчитываются так же, как в транзис­ торных ключах, которые уже рассматривались выше [141, 159].

391

Релаксационные схемы с двумя устойчивыми состояниями. При построении различных вычислительных устройств находят широкое применение релаксационные схемы с двумя устойчивыми состояния­ ми. К релаксационным схемам относятся триггерные схемы и схемы мультивибраторов.

Триггерные схемы используются как быстродействующие запо­ минающие элементы для хранения одной двоичной единицы, а так-

Рис. 179. Схемы симметричных транзисторных триггеров:

а — с разделенными входами; б — со счетным запуском

же для управления ключевыми и логическими схемами. На рис. 179, а приведена схема симметричного транзисторного триггера. На­ личие положительной обратной связи приводит к тому, что триггер всегда находится в одном из устойчивых состояний — когда один транзистор, например Ти полностью открыт, а второй, например 72 , полностью закрыт. Промежуточное состояние является неустойчи­ вым. Предположим, что имеет место состояние, при котором через оба транзистора протекают равные коллекторные токи / к і и /ь-г- При

392