Цифровая электроника | Страница 10 из 32

Цифровая электроника

Цифровая электроника

Схема задержки на основе дифференцирующей цепи

Схема задержки на основе дифференцирующей RC-цепи и логического элемента представлена на рис. 3.4. Как и в предыдущей схеме, считаем, что рассматриваемый логический элемент ЛЭ1 ТТЛ-типа.

схема задержки на основе дифференцирующей цепи

Рис. 3.4.Схема задержки на основе дифференцирующей цепи и логического элемента.

В исходном состоянии на входе схемы присутствует уровень напряжения логического нуля. В соответствии с рис. 3.5 на входе ЛЭ1, т.е. на резисторе R действует напряжение UR0, равное

Цифровая электроника.

входная цепь логического элемента дифференцирующей цепи

Рис. 3.5. Входная дифференцирующая цепь с логическим элементом.

Очевидно, должно выполняться UR0<Uпор, откуда

Цифровая электроника,

т.е. R<2,2 кОм. Практически выбирают Rmax=1,6 кОм.

Напряжение на конденсаторе в исходном состоянии Цифровая электроника. В момент t1 на вход подается положительный перепад напряжения, равный (E1E0) (рис. 3.6).

временная диаграмма задержки на отснове дифференцирующей цепи

Рис. 3.6. Временная диаграмма работы схемы задержки на основе дифференцирующей цепи.

По закону коммутации весь перепад выделяется на резисторе R, т.е. напряжение на R увеличивается на (E1-E0) и становится равным

Цифровая электроника.

По мере заряда конденсатора напряжение на R стремится к исходному уровню UR0.Пока это напряжение остается большим Uпор, на выходе ЛЭ1 будет логический нуль. Задержка положительного фронта равна

Цифровая электроника

Проанализируем выражение Цифровая электроника, полученное после подстановки выражения для Цифровая электроника и выполнения ряда преобразований. Очевидно, что tзад увеличивается с увеличением R. При Цифровая электроника, получаем

Цифровая электроника В;

Цифровая электроника.

В момент t3 окончания входного импульса, когда на вход всей схемы подается уровень логического нуля, по закону коммутации на вход ЛЭ1 поступает отрицательный перепад напряжения, поскольку конденсатор оказывается подключенным в обратной полярности. При этом происходит быстрый разряд конденсатора через защитный диод, стоящий на входе логического элемента.

В случае использования элементов КМОП-типа, для которых Цифровая электроника,Цифровая электроника и Цифровая электроника, имеем

Цифровая электроника.