книги / Сборник задач и упражнений по импульсной технике

Контрольная карта 12.2. Разновидности импульсных усилителей

232

и влияния емкости нагрузки. 12.9. Время нарастания по (12.5) составит

что препятствует уменьшению тока зарядки емкости Сн, а следователь-

233

но, способствует уменьшению Бремени ее зарядки. 12.23. Большая ин­ дуктивность L увеличивает сопротивление ветви R KL , что приводит к уменьшению длительности фронта. Но при этом добротность контура LC nR l{ возрастает, и во время действия фронтов входного импульса этот контур ударно возбуждается. Это приводит к наличию о выходном импульсе затухающих колебаний с нежелательными выбросами. 12.24. Нельзя, так как даже постоянный ток зарядки емкости не обеспечивает зарядки емкости мгновенно. 12.25. См. ответ к задаче* 12.23. 12.26, 0,17 мкс. 12.27. 2,4 кОм; 131 мкГн. 12.28. При действии фронта сопро­

тивление конденсатора Сэ близко к нулю, поэтому С9 закорачивает Rs и обеспечивает больший базовый ток в этот промежуток времени.

Затем С9 заряжается, вводится отрицательная обратная связь и базо­ вый ток уменьшается. Наличие большего тока I<J при действии /фВХ обес­ печивает меньшее время /фВЫх12.29. При малой емкости конденсатора

С» напряжение на нем начинает заметно нарастать уже вначале дейст­ вия фронта импульса, т. е. отрицательная обратная связь вводится фак­ тически с момента появления входного воздействия. Поэтому заметного

уменьшения фронта С» не дает.

При большой емкости конденсатора С9 отрицательная обратная связь вступает в действие с запозданием, что приводит к наличию вы­ броса в выходном импульсе при действии фронта. 12.30. По формуле

12.32. Коррекция плоской вершины достигается увеличением мгновен­ ного напряжения на коллекторе на величину дозаряда разделительных

нагрузки с большим выходным сопротивлением генератора, так как

входное сопротивление ЭП велико (Явх « Р#э). а выходное — .Жало. 12.41. Малая входная емкость и .низкое выходное сопротивление обеспе­ чивают достаточно широкую полосу пропускаемых частот без приме­ нения схем коррекции. 12.42. См. ответ к задаче 12.41. 12.43. Малое выходное сопротивление ЭП обеспечивает согласование с низкоолшой нагрузкой, а при большой емкостной нагрузке обеспечивает малую постоянную времени т = /?Вых^н» что приводит к незначительным ис­ кажениям фронтов. 12.44. При действии, переднего фронта отрицатель­ ного входного импульса транзистор открывается, выходное сопротив­

234

выходного импульса. 12.45. Для отрицательной полярности входных импульсов рабочую точку Быбирзют в нижней части нагрузочной пря­ мой. Для уменьшения влияния теплового тока /ио ток покоя базы выби­

переднего фронта отрицательного входного импульса транзистор Т %

противление почти не изменяется. Прн действии заднего фронта проис­ ходит обратное явление: увеличивается, a уменьшает­

ся. Поэтому постоянные времени при зарядке и разрядке С„ примерно постоянны, а следовательно, /ф « /ср. 12.55. Интегральная техноло­ гия не позволяет получать большие емкости, поэтому для расширения полосы пропускания в области низших частот интегральные усилители имеют непосредственные связи. 12.56. Изменение температуры, коле­ бания напряжения питания, старение элементов схемы приводят при неизменном входном напряжении к изменениям исходного режима и выходного напряжения, что может нарушить работоспособность уси­ лителя. Такое явление называется дрейфом нуля. 12.57. Конденсато­ ры С, и С4 выключены с целью разделения по постоянному току вход­ ных и выходных цепей усилителя и внешней схемы. 12.58. Конденса­ торы Сх и С4 влияют на спад плоской вершины выходного импульса. 12.59. Конденсатор С3 выполняет функции блокировочного элемента

иоказывает влияние на спад плоской вершины выходного импульса.

12.60.Цепь R OCC 2 оказывает влияние на фронты выходного импульса. При действии фронтов сопротивление конденсатора С2 мало, поэтому сигнал отрицательной обратной связи через /?а, Лос, С закорачивает­ ся и коэффициент усиления каскада возрастает. При действии плоской вершины входного импульса сопротивление С2 велико, действует от­ рицательная обратная связь и коэффициент усиления уменьшается.

12.61.Время нарастания выходного напряжения в усилителях зависит

от значения входной динамической емкости каскада (С11х д « С„ +- + ’ КмСк), и которой динамическая коллекторная емкость Ск К и состав­ ляет значительную величину. Транзистор Т2 включен по схеме с ОБ, в которой коэффициент усиления по напряжению К и близок к единице.

<оэ должны увеличиться, но это привело бы к увеличению тока генера­ тора /э, чего быть не может. Поэтому в такой схеме изменения токов под действием температуры не происходит. 12.63, Ток ja транзистора Г 31 являющегося генератором тока, значительно зависит от напряжения U0 на эммттерном переходе, которое зависит от температуры. Для умень-

235

шеннл этой зависимости напряжение на эмиттерныЙ переход 7*3

подается с такого же перехода T t , через который протекает постоянный ток /0. Постоянство тока it = / 0 обеспечивается выбором Rt > га . При изменении температуры сопротивление г0 перехода меняется, что

ГЛАВА 13

ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

§13.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ИРАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ

Вглаве собраны задачи по основам алгебры логики и ло­ гическим элементам на диодах, биполярных и полевых тран­ зисторах.

Математической базой цифровой техники является алгебра логики или булева алгебра, которая оперирует с переменными,

принимающими только два значения — 0 и 1 , т. е. с двоичными

цию можно представить совокупностью элементарных логи­ ческих функций, которыми являются логическое сложение (дизъюнкция — « + » «V »). логическое умножение (конъюнк­

236

237

инверсии для логических сложения и умножения (теоремы де Моргана) —

Логическую функцию для удобства записи и последующего синтеза выражают в виде суммы произведений переменных либо в виде произведения их сумм. Запись логической функ* ции в виде суммы произведений. переменных называют д и з ъ ­

х(*i *1- хг -1- х3).

Для каждой логической функции может существовать не­

сколько равносильных дизъюнктивных и конъюнктивных форм. Вместе с тем имеется только один вид ДНФ или КНФ, в котором функция может быть записана единственным обра­ зом (совершенные нормальные формы). В совершенной дизъ­ юнктивной нормальной форме (СДНФ) каждое входящее сла­ гаемое включает все переменные (с инверсиями и без них) и нет одинаковых слагаемых

F —х^хг‘ Хa + X i-хг- х3 + х^-Иг- х3 + х^Хг’ Хц- (13.7)

В совершенной конъюнктивной нормальной форме (СКИФ) каждый входящий сомножитель включает все переменные (с инверсиями и без них) и нет одинаковых сомножителей.

Логическая функция наиболее наглядно и полно представ­ ляется таблицей истинности, в которой для каждой комбина­ ции значений переменных указывается значение функции. Затем от табличного представления функции переходят к аналитической записи ее в СДНФ или СКНФ. Например, пусть функция F задана в виде табл. 13.4. Для комбинаций перемен­ ных 4, 6, 7, 8 функция F —1, что означает для указанных ком­

бинаций равенство единице следующих произведений: jq X

238

Каждый сомножитель в этом выражении состоит из суммы переменных, для которых функция обращается в нуль в соот­ ветствии с таблицей истинности. Такие суммы называют к о н - с т и т у е н т а м и нуля или м а к с т е р м а м и . Таким образом, произведение макстермов определяет СКНФ функ­ ции.

Для уменьшения числа логических элементов, реализую­ щих функцию, применяется упрощение ее формы (минимиза­ ция). Для минимизации несложных функций применяются алгебраические преобразования для функций, имеющих боль­ шое число переменных (больше трех) и большое число слагае­ мых, специальные методы. Одним из таких методов явля­ ется метод карт Карно, пример использования которого дан при решении задачи 13.13.

Для реализаций логических операций применяют соответ­ ствующие логические элементы. Система элементов, позво­

няются логические элементы, выполняющие не элементарные операции ИЛИ, И-, НЕ, а реализующие простейшие функции двух аргументов ИЛИ—НЕ (стрелка Пирса — Xj [ хг)

13.1, г), И—НЕ (штрих Шеффера — xjx^j (рис. 13.1, д)

239

и др. Логическая операция, выполняемая элементом, зависит от кодирования.

Если высокий уровень напряжения соответствует логичес­ кой единице, а низкий — логическому нулю, то логика назы­ вается п о л о ж и т е л ь н о й ; если, наоборот, высокий уро­ вень — логическому 0, а низкий — логической 1, то логика

г)

Рис. 13.1

называется о т р и ц а т е л ь н о й . При рассмотрении после­ дующих схем используется положительная логика.

Логические элементы ИЛИ (дизъюнктор) на диодах, И (конъюнктор) на диодах, НЕ (инвертор), временные диаграм-

мы их работы, таблицы истинности и условные обозначения представлены соответственно на рис. 13.2, а—г, 13.3, а—г, 13.4, а—г.

Напряжение на выходе ИЛИ имеет высокий уровень (ло­ гическую единицу — U1), если высокий уровень U1 действует хотя бы на одном входе (рис. 13.2, б).

Напряжение на выходе И имеет уровень U\ если на всех входах действуют высокие уровни U1 (см. рис. 13.3, б). Нали­ чие низкого уровня U° хотя бы на одном входе приводит к

240