Материал: Гольденберг Л.М. Импульсные и цифровые устройства учебник

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

режиме глубокого насыщения и диоды с накоплением заряда. Время рассасывания заряда определяет время задержки фронта запирания транзистора (диода) относительно момента подачи запи рающего импульса; это время регулируется величиной прямого тока (определяющего глубину насыщения) и величиной обратного, запи рающего тока.

В)
	I			___________ I__ _
	------------ 1							—	0
	------------ 1
					І Х Г \|
—	Iл		л Л Лі					rV/1
		VÂMVÜ7						rV/1
		Л f \				Л Л		TL
—	•./I		V/		Ѵ/\|		V/	V'l	t
		I		I	I	г	I	l
	S						t
		I		t~ H			I	I	t
									t
						!			4
					n
						j			£
						*			f.
	Ь у п Т П				ң	j

			Рис. 10.28
о)	П С		ОгСОх к-------Я>и„(t)

		Ж	\т\Расшир\— I
" Г -			щ (i) bulf
	SP
Ж.		.ж .h -
ГЕ

У С

б)

uh	v t'
	v t'						с
ui							с
ui				J	______________
О,п	I I	I	I I I	I I	.	. .	t
О,п	I I	I	I I I	I I	I	I J _____ ^
Ѵіш	0\	1	2	i/7		/	t
	--- 1------—			I
	I		nt:	I

Рис. 10.29

Теперь рассмотрим другой аналоговый метод получения регу лируемой задержки — фазометрический, основанный на сдвиге времязадающего синусоидального напряжения по оси времени. Та кой сдвиг получается в результате сдвига фазы синусоидального напряжения. С изменением сдвига фазы меняется временное положение точки сравнения синусоидального времязадающего на пряжения и порогового уровня и тем самым изменяется интервал задержки (рис. 10.28а). Основная функциональная схема, реали-

479

зующая фазометрическпй метод и соответствующие временные диаграммы, приведены на рис. 10.28, где 1 — расширитель импуль сов; 2 — генератор ударного возбуждения; 3 — фазовращатель; 4 — формирователь; 5 — временной селектор; — формирователь им пульсов длительностью пТ, п — целое число; 7 — формирователь се лекторного импульса; 9 — устройство управления фазовращателем II формирователем .

Заметим, что для увеличения стабильности задержки можно использовать другой вариант функциональной схемы, в которой вместо генератора ударного возбуждения применен стабилизиро

ванный кварцем генератор синусоидального напряжения	(при
этом нестабильность задержки может оказаться всего	по
рядка ІО-5).
10.6.2. ФОРМИРОВАНИЕ КВАНТОВАННЫХ ЗАДЕРЖЕК

Функциональная схема, изображенная на рис. 10.29, реализует метод формирования интервалов задержки, принимающих лишь

дискретные значения t3 = nt\, где п — целое число, tl— квант за держки. В этой схеме имеются два счетчика — основной ОС и упра вляющий УС и устройство сравнения — устройство равнозначности многоразрядных чисел, записанных в ОС и УС.

Пусть в УС записано число п и с момента t' действия импуль са «в* и отпирания схемы II на вход ОС поступает последователь

ность импульсов с периодом повторения f3. Через время nt°3 в ОС окажется число, равное п, сработает устройство равнозначности (УР) и на его выходе образуется импульс, задержанный относи

тельно начала входного иі на время t3 = nt°3; задержанным им пульсом возможен и сброс числа в ОС, после чего можно пода вать очередной импульс серии ывх [сброс счетчика ОС часто осуще ствляется задним фронтом импульса Время задержки можно регулировать изменением числа п, записанного в УС (обычно этот счетчик является реверсивным), а также изменением

кванта	задержки	[последнее обычно реализуется путем изме
нения	частоты стабилизированного генератора синусоидального

напряжения, служащего исходным для формирования последова тельности импульсов иа(і)].

П р и л о ж е н и е

М а ш и н н ы й р а с ч е т и м п ул ь сн ы х и ци ф р о в ы х у с т р о й с тв

П.1 ЗАДАЧИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА

Для решения задач анализа и синтеза импульсных и цифро вых устройств все более широко (применяются цифровые вычис лительные машины (ЦВМ). Машинные методы позволяют суще ственно ускорить процесс анализа и синтеза схем, повысить точ ность расчета, выполнить проектирование с учетом требований к надежности функционирования схем и их стоимости.

Основной задачей анализа является установление зависимости

выходных параметров (характеристик)		устройства Уі ( / =1 , 2 , ...
. . . , т)	(например, амплитуды выходных перепадов, быстродей
ствия,	пороговых уровней и т. п.) от	входных параметров — па

раметров его компонентов (сопротивлений резисторов, емкостей

конденсаторов, коэффициентов	усиления транзисторов	и т. п.) и
входных сигналов х,- (і — 1,2,	. . . , п) :	( И . 0
Уj ff {%l»	...............• • •» '^rt) •	( И . 0

При анализе логической схемы задачей является также провер ка выполнения (или установление) логической функции, реали зуемой схемой. Задачами анализа могут быть: определение поля допуска Дг/j выходных параметров по заданным допускам Ах,- параметров компонентов; вычисление вероятности безотказной ра боты устройства в заданном интервале времени и т. п.

Задачей синтеза устройства является выбор оптимальных функциональной и принципиальной схем и определение оптималь ных параметров их компонентов; естественно, что в различных конкретных ситуациях могут быть заданы различные критерии оптимальности.

В настоящее время практические методы применения ЦВМ для выбора функциональных схем разработаны еще весьма недоста точно; ЦВМ используются прежде всего для решения задач ана лиза, а также оптиматизации параметров анализируемых схем. Исходными данными при этом являются топологическая структу ра схеіуіы, математические модели компонентов, номинальные зна

481

чения их параметров и величины допусков. На основе этих данных составляется математическая модель схемы, т. е. описывающая схему система уравнений в той или иной форме.

Задачи анализа и оптимизации определяются программой, вводимой в машину. Программа может быть автоматической или полуавтоматической; в первом случае ЦВМ используется и для составления уравнений схемы, и для их решения, во втором — только для решения.

П.2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ КОМПОНЕНТОВ

Математическая модель компонента-транзистора, диода, кон денсатора и т. д. — устанавливает связь между его токами, напря жениями и параметрами (входными и выходными сопротивле ниями, коэффициентами усиления и т. п.).

Математическую модель компонента можно задать (или полу чить) аналитически (в виде системы уравнений) или графически (например, в виде вольтамперной характеристики), или в виде таблицы (полученной, например, в результате экспериментального исследования компонента), или, наконец, в виде подпрограммы для реализации на ЦВМ.

Использование математической модели, известной в любой форме, для расчетов на ЦВМ предполагает ее представление в форме расчетного алгоритма, т. е. в форме цифровой модели (ЦМ). При этом важно, чтобы ЦМ компонентов была по воз можности проста (с целью сокращения затрат машинного вре мени, необходимого для расчета) и хорошо обусловленна, кроме того, желательно, чтобы модель была непрерывной (т. е. чтобы одну и ту же модель можно было использовать для расчета раз личных режимов работы компонентов).

Для построения математических моделей компонентов обычно

используются их эквивалентные схемы; сложность этих схем за висит от необходимой точности расчета. Так, эквивалентная схе ма резистора может содержать только его активное сопротивле ние R; но во многих случаях (например, при расчете интеграль ных схем) необходимо учитывать и паразитные параметры рези стора — его емкость и индуктивность.

Независимо от степени сложности эквивалентных схем линей ных пассивных компонентов (резисторов, конденсаторов и т. п.) методика составления их математических моделей — системы уравнений Кирхгофа в той или иной форме — очевидна.

Рассмотрим примеры составления математических моделей нелинейных компонентов — диодов и транзисторов. Одним из ме тодов описания процессов в этих компонентах является исполь

зование уравнений Эберса — Молла. Вольтампериая	характери
стика р-л-перехода описывается уравнением
/ = /до(еи;Фт- 1 ) ,	(П.2)

482

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/125914

Смотрите также:






Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии
_1966(~1