Файл: Кузьмич, В. И. Основы импульсной техники учебник.pdf

Дующих импульсов, обеспечивающих устойчивую синхрониза­ цию.

При этом могут быть решены следующие задачи:

1. Определение по заданным величинам относительных из­ менений параметров

оптимальных значений величин Хопт и ?опт, обеспечивающих наибольшую устойчивость синхронизации заданной крат­ ности.

2. Определение при заданных величинах 8Х и ЗЕ; наи­ большей возможной кратности /гмакс, при которой обеспечи­ вается устойчивая синхронизация.

При решении этих задач обычно предполагается, что изме­ нения Х и ? являются независимыми случайными величина­ ми с нормальными законами распределения плотностей веро­ ятности. Тогда совместное распределение этих величин пред­ ставляет собой эллипс рассеяния с полуосями Дл и ДЕ, ко- торый должен уместиться в соответствующей области синхро­ низации (рис. 11.8).

Рис. 11.8

Рассмотрим решение первой задачи. Обычно основное зна­ чение имеет нестабильность относительного периода повторе­ ния. Поэтому оптимальная величина Еопт лежит прпбдизнтель*

364

но на линии ab, которая обеспечивает наибольшее изменение ? в области синхронизации заданной кратности. Тогда уравнения центра эллипса можно найти следующим образом:

*опт«= >■«"** = 1 - ( « - 1 ) ^ = 1 - - Ь (11.8)

Выражения для оптимальных величин являются прибли­ женными, причем величина приближения тем меньше, чем меньше величина Д\. При АХ =» 0 эти выражения становят­ ся совершенно точными. Если АХ больше нуля, то положение оптимальной точки находится методом последовательных уточ­ нений.

При решении второй задачи обратим внимание на то, что с увеличением кратности области синхронизации сужаются и следовательно, устойчивость работы уменьшается. Для опреде­ ления максимальной кратности синхронизации строится по за­ данным величинам АХ и А5 эллипс рассеяния, определяет­ ся оптимальная точка для каждой области синхронизации и проверяется, умещается ли в данной области эллипс рассея­ ния. Необходимо отметить, что если заданы относительные ве­ личины 8Х и 8с, то величины абсолютных изменений нахо­ дятся по формулам:

АХ =. оХ Хопт ; А£ ■= Ц fonT ,

где Хопт и £опт — величины, найденные по приближенным фор­ мулам (11.8) и (11.9).

Чем выше стабильность параметров релаксатора и синхро­ низирующих сигналов, тем больше устойчивость синхрониза­

ции. Обычно значение максимальной кратности синхронизации «мзкс = 3 5. Применением специальных мер стабилизации (резонансных контуров, фиксирующих диодов и т. д.) макси­ мальная кратность синхронизации может быть увеличена при­ близительно в 2 раза,

365

Глава 12

ЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

§ 12.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Воперации производятся с числами, представленными в двоичной системе счисления (или в других системахвычислительныемашинахцифровых вычислительных

счисления при двоичном кодировании цифр). Это объясняется тем, что имеются простые, надежные и быстродействующие ключевые элементы с двумя устойчивыми состояниями, при­ нимаемые за состояние «О» и «1». При этом на вход ЦВМ по­ ступают исходные данные в виде нулей и единиц, на выходе результаты также представляются в виде нулей и единиц.

Сложная в схемном отношении электронная аппаратура, производящая вычислительные операции с двоичными числа­ ми, состоит из небольшого числа типов простейших функцио­ нальных устройств, называемых логическими устройствами.

Логические устройства имеют несколько входов и один вы­ ход. При подаче на входы совокупности нулей и единиц на вы­ ходе образуется определенный сигнал — нуль или единица. Логическими эти устройства называются потому, что связь между входными и выходными двоичными сигналами в них со­ ответствует логическим связям, устанавливающим истинность (соответствующую единичному выходному сигналу) или лож­ ность (соответствующую нуле­ вому выходному сигналу) логи­ ческого вывода, сделанного по исходным высказываниям (суж­ дениям) . Схематическое изобра­ жение логического устройства

(логического элемента) приведено на рис. 12.1. Связь между сигналом на выходе у и сигналами на входах х\, Х2, х%опреде-

ляется переключательной функцией / (*і, х^, х3) логического устройства.

Величины Х\, Х2, х3 и функция f(x ь х3, х3) могут принимать значения 0 и I. Применяется большое количество различных типов логических устройств, которые классифицируются по различным признакам:

1)по связи между сигналами на входах и выходе, т. е. по переключательным функциям, которые реализуют логические устройства (инвертор, конъюнктор, дизъюнктор и др.);

2)по ключевым элементам, используемым в устройствах (диодно-резисторные, диодно-трансформаторные, транзистор­

ные логические устройства и др.); 3) по способу представления чисел «О» и «1» (потенциаль­

ные, импульсные, потенциально-импульсные логические уст­ ройства).

Используются и другие признаки классификации логиче­ ских устройств.

В потенциальных логических устройствах числа «О» и «1»

1) высокая надежность и большой срок службы. Это тре­ бование объясняется тем, что ЦВМ состоит из большого чис­ ла логических устройств — порядка десятков тысяч, и выход из строя одного устройства приводит к нарушению правиль­ ности работы всей ЦВМ;

370