Главная Операционные усилители



2Sf иО/и

Запуск -

J-] Сброс

ПкОм

6 602

Рис. 3.8. Каскадное включение таймеров типа XR-2240 дает значение полного периода, превышающее 65 000 Г.

МЫ имеем возможность использовать более высокие значения частоты синхронизации при меньших значениях компонентов в соответствии с уравнением (3.11). Как правило, высококачественные точные компоненты небольших значений достать легче. Таким образом, период сразу будет более точным и, кроме того, уменьшится температурный дрейф.

На рис. 3.8 показан пример таймера для больших интервалов; он состоит из двух таймеров XR-2240, соединенных каскад-но для увеличения интервала времени. В этой схеме выход синхронизации ИС 2 (вывод 14) используется в качестве входа для внешней синхронизации. Таймер ИС I, так же как и схема XR-2240, используются для формирования импульсов синхронизации второго таймера. Старший значащий разряд ИС 1 (вывод % с весом 128 Г ) соединен с выводом 14 ИС 2. На этом выводе сохраняется низкий уровень с момента запуска ИС 1 до момента to = 128 RiCs., начиная с которого уровень становится высоким и запускает ИС 2.

Приращение значений двоичных счетчиков в ИС 2 происходит один раз за каждые 128 Т. Таймер ИС 1 работает по существу в нестабильном режиме, так как его вывод, предназначенный для сброса, соединен с выводом сброса ИС 2, а уровень в этой точке не повышается до тех пор, пока запрограммированное значение счетчика для ИС 2 не установит на его выходе высокий уровень.

Полный период для этой схемы при условиях, показанных на рисунке (вход ИС 2 подключен к выводу 8 ИС 1, а все



выходы ИС 2 соединены через «монтажное» ИЛИ), составляет 256 Т, или 65 536 Т. Можно, однако, запрограммировать таймер в соответствии с требованиями конкретного применения,, манипулируя тремя факторами: периодом импульсов синхронизации (R\Ci), выводом ИС 1, используемым для запуска ИС 2, и конфигурацией связей в ИС 2. Иными словами,

T, = RfiJ,T,", (3.13>

где Го - полный период, в течение которого на выходе действует низкий уровень, с; То - полный период времени, в течение которого на выбранном выходе ИС 1 действует низкий уровень; Т"о - полное время, определяемое весами выходов ИС 2.

Допустим, например, что произведение RiOi равно 1 с (т.е. Rh = l МОм, Oi - l мкФ). Если низкий уровень сохраняется на выходе в течение периода То = 65 536 (TiCi) =65 536 Т, то он сохраняется в течение 65536 с, или около 18 ч! Конечно, почти невероятно генерировать задержку такой длительности, используя какие-либо другие приемы. Например, не составляет никакого труда найти электролитический конденсатор большой емкости (необходимый в ?С-таймерах больших интервалов) с допустимым отклонением от номинала - 20%+ 100%. Однако,, имея такие допуски, невозможно формировать точные временные отсчеты с большим периодом. Еще одна неприятность заключается в том, что большие электролитические конденсаторы, даже танталовые, имеют тенденцию к изменению своей емкости в процессе работы. Это допустимо, если конденсатор используется для шунтирования или фильтрации, и приводит к совершенно ужасным результатам в схемах синхронизации или> каких-нибудь других схемах, где важно иметь точное значение. Использование каскадно-соединенных таймеров XR-2240 позволяет брать такие значения Ri и Ci, которые лежат в диапазонах меньших значений и имеют большую стабильность.

Такой же трюк с XR-2240 можно проделать, если воспользоваться внешним генератором синхроимпульсов. Он применяется для управления входом синхронизации ИС 1. Продолжительность интервала времени, в течение которого на выходе сохраняется низкий уровень, составляет тогда 65 536 Г, где Т - период следования импульсов внешнего эталона времени. С другими примерами использования XR-2240 вы познакомитесь в следующих главах.

Любой из рассмотренных нами таймеров может работать в задержанном ждущем режиме. В этом режиме для запуска одного таймера просто используется импульс из внешних цепей, а выход этого таймера -для запуска второго. Выход второго-таймера подается затем на управляющую схему. Этот выходной импульс задержан относительно начального на величину,, равную длительности импульса.



в схемах таймеров можно также использовать релаксационный генератор на основе однопереходного транзистора или регулярные ТТЛ- или КМОП-цифровые счетчики. Они, однако, менее универсальны, чем таймеры, выполненные в виде одной ИС, и реализовать их труднее.

Аналоговые умножители на ИС

Среди интегральных устройств, созданных современной полупроводниковой техникой, одним из самых полезных, наряду с операционным усилителем, является аналоговый умножитель. К сожалению, и изготовители ИС, и инженеры обычно называют это устройство по «имени» одной из выполняемых им функций: «умножитель», а ведь на самом деле это устройство обладает поистине замечательной универсальностью.

Прежде чем перейти к ИС аналогового умножителя, рассмотрим различные методы выполнения этого действия. Одни приемы из числа тех, с которыми мы познакомимся, используются в интегральных умножителях, другие применялись раньше и были основаны на использовании транзисторов и операционных усилителей на дискретных элементах.

Аналоговый умножитель - это электрическая схема или интегральное устройство, работа которого описывается следующей передаточной функцией:

£вых = йЛ (3-13а)

Z = kV,V„ (3.13b)

где Vx - напряжение, приложенное ко входу X; Vy - напряжение, приложенное ко входу Y; k - постоянная величина, значение которой лежит в диапазоне от V25 до 10 в зависимости от конкретной ИС или выбранной конфигурации схемы. Типичными являются значения V25, Vio и 10.

Следует отметить, что передаточная функция умножителя нелинейна и может в действительности описывать изогнутую поверхность, а не простую плоскость в декартовой системе координат X, Y. Однако при обсуждении свойств умножителя лучше пользоваться понятием декартовых квадрантов.

Один из методов классификации аналоговых умножителей основан на числе декартовых квадрантов, которыми описывается работа умножителя. Многие схемы умножителей, даже в интегральном исполнении, описываются уравнениями в одном или двух квадрантах. Для других квадрантов передаточная функция не определена. Некоторые умножители, например, «работают» в одном квадранте, и для них необходимо, чтобы напряжения Vx и Vy имели одинаковую полярность, обычно положи-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [19] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0471