Circuite basculante astabile cu porti ttl

CIRCUITE BASCULANTE ASTABILE CU PORTI TTL

1. SCOPUL LUCRARII

Se va analiza functionarea unor CBA realizate cu porti logice TTL.

2. CONSIDERATII TEORETICE

Legind un numar n=2k+1 impar de porti inversoare in inel (fig.1, n=3) se obtine un circuit astabil cu o perioada a impulsurilor T=2nT_p, unde T_p este timpul mediu de propagare prin poarta.

2.1. CBA cu trigger Schmitt

Daca in lantul circuitelor inversoare din fig.1. se interclaseaza un circuit de intirziere, astfel incat intarzierea acestuia sa fie mult mai mare decit timpul de propagare T_p, atunci acesta va determina perioada de oscilatie a circuitului. In cazul in care drept circuit de intarziere se foloseste circuitul RC trece jos, prima poarta dupa circuitul RC trebuie sa fie cu histerezis (trigger Schmitt).

Tensiunea pe condensator, U_c(t), variaza exponential intre cele 2 praguri U₁ si U₂ ale TS (fig.2.b.) .

Neglijand influenta etajului de intrare si iesire ale portilor se pot deduce temporizarile:

    (1)

(2)

Pornind de la n=1 se poate realiza un circuit similar cu aceeasi functionare, realizat cu o poarta TS.

2.2. Circuite basculante astabile cu porti si circuit RC

Daca poarta ce urmeaza dupa circuitul RC este fara histerezis (poarta inversoare cu o tensiune de prag U_p ) atunci pentru corecta functionare a astabilului, condensatorul C nu se leaga la masa (punctat in fig.3.), ci la un nivel logic inversat fata de nivelul logic la care este legata rezistenta R.

In deducerea formelor de unda (vezi figura fig.3.b) s-a considerat poarta ca fiind ideala ( ; ; caracteristica de transfer ideala avand tensiunea de prag U_p ). In aceste conditii se calculeaza:

(3)

(4)

Pornind de la un lant cu n=1 se obtine in mod similar circuitul din figura 4, unde P₂ se adauga pentru a obtine nivelul inversat necesar pentru a conecta condensatorul C.

Document online: Evolutia pietei imobiliare in ultimii ani Document online: Descriere folii de polietilena

2.3. CBA cu porti TTL

Toate circuitele propuse mai sus se pot realiza cu porti TTL, avind in vedere urmatoarele modificari si restrictii:

rezistenta R fiind cuplata la o intrare TTL nu poate fi mai mare de 1,5-2k;

in forma de unda din figura 3.b. impulsul negativ al tensiunii U_A(t) este limitat la –V_D datorita prezentei diodelor de taiere de la intrarea circuitului TTL;

impedantele de intrare si iesire ale circuitului TTL intervin in calculul temporizarilor.

In cosecinta, pentru modelul din figura 2 se adopta R=500-600W; U_OH=3,7V;

U_OL=0,1V; U₁=1,7V; U₂=0,9V (pentru CDB 413) si relatiile (1),(2) se pot folosi cu o buna toleranta.

Pentru modelul din figura 3,4 se adopta in plus U_p 1,3V si relatia (3) se pastreaza, iar relatia (4) se modifica in (4’):

  (4’)

3. DISPOZITIVUL DE LABORATOR

Macheta de laborator contine un circuit CDB 400 si un circuit CDB 413 permitand realizarea celor 4 montaje.

4. DESFASURAREA LUCRARII

4.1. Se identifica montajul. Se alimenteaza intre +E_C si masa cu tensiunea E_C=5V.

4.2. Se executa montajul din figura 1 (se leaga 6 cu 9). Se oscilografiaza forma de unda si se estimeaza frecventa. Intre una din iesiri si masa se pun diverse condensatoare. Se constata si explica modificarile (eventual oscilografiind si U_C(t)).

4.3. Se executa montajul din figura 2- varianta n=1 si n=3. Se oscilografiaza U_O(t) si U_C(t) si se estimeaza temporizarile T₁ si T₂ . Se compara valorile masurate cu

cele calculate.

4.4. Se executa montajele din figura 3. Se oscilografiaza U_O(t), U_p1(t), U_p3(t) si U_A(t). Se masoara temporizarile T₁ si T₂ si se compara cu valorile calculate.

4.5. Se executa montajul din figura 4 si se repeta punctul 4.4.

NOTA: a) punctele 4.3.-4.5. se realizeaza pentru toate valorile de rezistente si   

condensatoare;

b) pentru punctul 4.3.-4.5. se verifica functionarea montajului si pentru rezistenta de valoare mare (se inseriaza potentiometrul de 5kW

INTREBARI

1. - Sa se deduca temporizarile T₁- T₄ utilizand circuite de modelare pentru intrarea si

iesirea TTL.

2.- Se considera circuitul din figura 1 realizat cu porti cu colectorul in gol. Sa se

analizeze daca acest circuit poate oscila. Dar daca arata ca in figura 5.

3.- Circuitul din figura 6, realizat cu porti obisnuite, poate oscila ? Justificati raspunsul.