Триггер на ОУ

Цель работы

· Изучить схемотехнику триггерных схем на интегральных логических элементах и операционных усилителях;

· Познакомиться с методами построения компараторов напряжения на ИЛЭ и ОУ;

· Исследовать основные статические и динамические параметры триггерных устройств на ИЛЭ и ОУ.

Описание экспериментальной установки

1.1 Приборы, используемые в работе:

– осциллограф С1 – 68 или С1–124;

– генератор прямоугольных (Г5 – 54) или гармонических сигналов (Г3 – 102).

Принципиальная схема устройства

Работа выполняется на двух сменных кассетах, подключаемых к корпусу стенда. Кассета «Логика» содержит триггеры на ИЛЭ, кассета «Операционные усилители» - триггерные схемы и компараторы на ОУ.

На кассете «Логика» исследуются схемы RS-триггера (рисунок 1), Т-триггера (рисунок 2), JK-триггера (рисунок 3) и триггера Шмитта на ИЛЭ (рисунок 4). На кассете «ОУ» исследуются схемы триггера на ОУ (рисунок 5) и компаратор напряжения (рисунок 6).

2 Теоретический расчёт

RS-триггер

RS-триггер бывает: асинхронным и синхронным.

В первом случае у него информация на выходе меняется одновременно с изменением входной информации. Во втором – состояние триггера изменяется только в момент действия импульса синхронизации.

Таблица истинности асинхронного RS-триггера приведена в таблице1.

Таблица 1

Карта Карно

Характеристическое уравнение триггера:

Q^k = Q^k-1R^k+S^k

Q^k = Q^k-1R^kS^k – в базисе «и не»

Q^k = Q^k-1+R^k+S^k - в базисе «или не»

Таблица истинности синхронного RS-триггера приведены в таблице 2.

Таблица 2

Карта Карно

По карте Карно составим характеристические уравнение триггера:

Q^k = Q^k-1R^k+S^k

Q^k = Q^k-1R^kS^k – в базисе «и не»

Q^k = Q^k-1+R^k+S^k - в базисе «или не»

Т-триггер

Таблица состояний Т-триггер приведена в таблице 3.

Таблица 3

Характеристическое уравнение триггера:

Q^k = T^kQ^k-1+ T^kQ^k-1

Q^k = T^kQ^k-1T^k Q^k-1 – в базисе «и не»

Q^k = T^k+Q^k-1+T^k+Q^k-1 - в базисе «или не»

JK-триггер

Таблица состояний JK-триггера приведена в таблице 4.

Таблица 4

Карта Карно

Характеристическое уравнение триггера:

Q^k = I^kQ^k-1+ K^kQ^k-1

Q^k = I^kQ^k-1K^k Q^k-1 – в базисе «и не»

Q^k = I^k+Q^k-1+K^k+Q^k-1 - в базисе «или не»

Триггер на ОУ

R3:

τ _u =C1*R1=10^-9*4.3*10³=4.3(мкс)

t_u ≈ 10* τ _u=43(мкс)

R4:

t_u ≈ 10* τ _u=43(мкс)