Универсальным измерительным

Используя логические ИМС НЕ, ИЛИ, И, можно реализовать логическую функцию любой сложности, т. е. создать сколь угодно сложное в функциональном отношении цифровое устройство. Поэтому система уравнений (3.3) — (3.5) является функционально полной, а схемы НЕ, ИЛИ, И называют функционально полной системой логических элементов. Кроме того, доказано, что для построения любых цифровых систем достаточно использовать только две схемы из трех основных: схемы ИЛИ и НЕ, попарно объединяя которые, получают два универсальных логических элемента И — НЕ, ИЛИ — НЕ. Первый элемент выполняет функцию отрицания логического произведения входных сигналов (штрих Шеффера): у = х\/\хч/\... /\хт ; второй — функ-цию отрицания логического сложения (стрелка Пирса): у = xi V*2\/ ••• V*m. Реализовать такие элементы можно на ключах разных типов: диодных, транзисторных, диод-но-транзисторных и др. Их графическое обозначение показано на 3.14, г, д. Работа логических ИМС ИЛИ, И, И — НЕ, ИЛИ — НЕ на два входа описывается таблицей истинности (табл. 3.3).

15. Какие функции выполняют логические элементы? 16. Какие логические операции выполняют логические схемы И, ИЛИ, НЕ? 17. Какие логические функции реализуют логические элементы И — НЕ, ИЛИ — НЕ? 18. Опишите принцип построения универсальных логических элементов И — НЕ и ИЛИ — НЕ.

1. Какие устройства называют импульсными? 2. Какими основными параметрами характеризуются импульс и периодическая последовательность импульсов? 3. Как протекают переходные процессы в /?С-цепях? 4. Какие функции выполняет дифференцирующая цепь? 5. Как работает интегрирующая цепь? 6. В чем сущность структуры триггера и процессов в нем? 7. В чем отличие триггера со счетным входом от триггера с раздельным входом? 8. По какой логике работают /?5-триггеры? 9. В чем особенность и универсальность //(-триггеров? 10. Опишите процессы, происходящие в схеме мультивибратора на биполярных транзисторах. 11. По какому принципу строят мультивибраторы на логических элементах? 12. Как построен одновибратор с эмиттерной связью? 13. Для генерирования каких импульсов используют блокинг-генераторы? 14. Какие функции выполняют логические (цифровые) схемы? 15. Какие логические операции выполняют логические схемы И, ИЛИ, НЕ? 16. Опишите принцип построения универсальных логических схем И — НЕ и ИЛИ — НЕ. 17. Дайте определение важнейших параметров импульса пилообразной формы. 18. Объясните принцип работы генератора пилообразного напряжения на операционном усилителе. 19. На какие группы подразделяют счетчики импульсов? 20. Какими факторами определяется разрядность счетчика? 21. В чем заключается отличие параллельного регистра от последовательного? 22. Что представляют собой избирательные схемы — дешифраторы?

Триггер D-типа состоит из двух синхронизируемых Л?5-триггеров DD2.1 и DD2.2, каждый из которых, в отличие от асинхронных /?5-триггеров, имеет по дополнительному входу С для синхроимпульсов, и двух инверторов DD1.1 и DD1.2. D-триггер выполнен на универсальных логических элементах И—НЕ. «Сигнальным» входом триггера является вход D. Пусть на вход D поступил сигнал с единичным уровнем напряжения. При D=l напряжение на входе DD2.1 соответствует сочетанию сигналов 5 = 1, /? = 0. Появление очередного тактового импульса на входе С приведет к установлению триггера в состояние, при котором напряжение на его выходе равно единице. На входах 5 и R триггера DD2.2 появляется сочетание сигналов "5=1, /?=0 — такое' же, как и на входах триггера DD2.J. Однако во время действия тактового импульса с единичной амплитудой, напряжение на выходе инвертора DD1.2, включенного в цепь сигнала синхронизации, соответствует нулевому уровню. Сигнал на входе С. триггера DD2.2 является нулевым, и переключения триггера DD2.2 не происходит. Однако, как только закончится тактовый импульс, сигнал на входе С триггера DD2.2 принимает единичное значение. Поскольку выходные напряжения Q и Q триггера DD2.1 сохранили свои значения, то появление единичного напряжения на входе С триггера DD2.2 приведет к переключению этого триггера в состояние, соответствующее единичному уровню на выходе Q. После окончания действия тактового импульса, т. е. /г-го такта работы устройства, появляется сигнал на его выходе.

Процесс сокращения числа используемых логических элементов можно вести и дальше. Можно создать такие логические элементы, которые по своим функциональным возможностям эквивалентны функционально полной системе. В этом случае такая система состоит всего из одного логического элемента. Элементы, обеспечивающие выполнение любой из трех основных логических операций (И, ИЛИ, НЕ), называют универсальными. Рассмотрим две разновидности универсальных логических элементов — элементы ИЛИ — НЕ и И —НЕ. _______

Пример 4.2. Для повышения достоверности информации о поступлении сигнала используют три однотипных канала связи, на выходе каждого из которых сигнал принимает значение «1» в случае приема сообщения и значение «О», если сообщения нет. Однако из-за наличия помех, например шумов, действующих в каждом канале связи независимо, значения «1» и «О» соответствуют наличию или отсутствию сигнала только с какой-то вероятностью. Для выработки решения о наличии или отсутствии сигнала приходится использовать определенный алгоритм обработки информации и сравнивать информацию, вырабатываемую регистрирующим устройством одного канала, с информацией, получаемой от соседних каналов. Эту операцию выполняет логическое устройство Л У ( 4.15), которое может работать по следующему принципу: сигнал на выходе равен логической «1», если, по крайней мере, на выходе двух каналов из трех имеются единичные уровни. Требуется спроектировать такое ЛУ из универсальных логических элементов И — НЕ с тремя входами.

ЛУ на универсальных логических элементах И — НЕ, реализующее данную функцию, показано на 4.16.

Если хотя бы один из входных сигналов (Xi или Хг) принял значение «1», то коллекторный ток транзистора Т3 переключается в цепь соответствующего транзистора (7\ или Те); при этом транзистор Т2 выключается. Падение напряжения на резисторе R2 близко к нулю, на Ri появляется отрицательное напряжение, передаваемое каскадом на транзисторе Ть на выход у2. Появление этого напряжения может быть вызвано любым из входных сигналов, т. е. у2 = Xi + X2. Выход г/i является инверсным относительно выхода у2; yl = Xi + Х2. На выходе уг реализована функция ИЛИ, на выходе г/i — функция ИЛИ—НЕ, из-за чего данный элемент можно отнести к классу универсальных логических элементов. Логическую функцию, выполняемую элементом в целом, обозначают ИЛИ/ИЛИ—НЕ.

Триггеры выполняют на лампах, транзисторах, универсальных логических элементах, а также в интегральном исполнении. В последнее время интегральные схемы триггеров получили преимущественное распространение.

на универсальных логических элементах

Столбец неопределенности можно заменять одним из указанных на 6.32 сочетаний, дополняя тем самым карту Карно. Различные разновидности статических триггеров при отображении их состояний на карте Карно отличаются именно значениями Qn+1 в столбце неопределенности. Рассмотрим разновидности триггеров на универсальных логических элементах:

Измерительный инструмент должен обеспечивать нужную точность измерения контролируемых параметров РЭА при наименьших затратах труда и времени. В массовом и серийном производстве РЭА надо применять приборы активного контроля, позволяющие производить измерение в процессе изготовления изделия. В мелкосерийном и единичном производстве РЭА необходимо пользоваться универсальным измерительным инструментом.

1. С помощью осциллографа, который является универсальным измерительным прибором, можно непосредственно измерить модуль и фазу потенциала любой точки схемы. На самом деле с помощью осциллографа определяется не фазовый, а временной сдвиг, и для вычисления фазового сдвига необходимо провести еще некоторые вычисления. Необходимо отметить, однако, что для измерения комплекса напряжения на любом участке цепи один из концов этого участка должен быть заземлен. Однако осциллограф не показывает компоненты комплекса непосредственно и выводит избыточную информацию.

Электронно-лучевой осциллограф является универсальным измерительным прибором широкого назначения, в том числе для исследования быстроизменяющихся электрических, периодических и непериодических процессов. Этот прибор можно использовать также для измерения напряжения, частоты, фазового сдвига, временных интервалов и многих других физических величин, преобразованных в электрические. Широкое применение электронного осциллографа при различных исследованиях обусловлено возможностью его использования как для качественной, так и для количественной оценки исследуемых величин и процессов.

Измерение токов, напряжений и сопротивлений универсальным измерительным прибором

Лабораторная работа № 24. Измерение токов, напряжений и сопротивлений универсальным измерительным прибором .... 138

Электронно-лучевой осциллограф является универсальным измерительным прибором. С его помощью можно визуально наблюдать и документально фиксировать периодические непрерывные и импульсные сигналы, непериодические и случайные сигналы, а также мгновенные одиночные явления. Исследуемый сигнал отображается на экране осциллографа в виде светящихся линий или фигур, называемых осциллограммами. Осциллограмма представляет собой функциональную зависимость двух или трех величин; у = / (х) или у = ф (х, г). Большинство сигналов удобно рассматривать в реальном масштабе времени, поэтому чаще всего используется функциональная связь вида у = f (t) или у — tp (t, г).

Общие замечания. Электронный осциллограф является универсальным измерительным прибором, ввиду чего трудно перечислить все области его возможного применения.

Режимы работы цепей усилительных элементов обычно проверяют портативным универсальным измерительным прибором (тестером), присоединяемым к проверяемой цепи. В усилителях с впаянными в схему усилительными элементами провепку тока в цепи проводят косвенно, измеряя падение напряжения на каком-либо активном сопротивлении цепи, чтобы не отпаивать усилительный элемент.

Режимы работы цепей усилительных элементов обычно проверяют портативным универсальным измерительным прибором (тестером), присоединяемым к проверяемой цепи. В усилителях с впаянными в схему усилительными элементами проверка режимов может вызвать необходимость отпайки усилительных элементов, что нежелательно, а поэтому здесь при отсутствии необходимости контроля отдельных цепей проверяют лишь режим источников питания.

Электронно-лучевой осциллограф является универсальным измерительным прибором широкого назначения, в том числе для исследования быстроизменяю-щихся электрических, периодических и непериодических процессов. Этот прибор

Описанный коммутатор можно использовать, например, в системе с универсальным измерительным устройством UM111, с измерительным прибором НLА111, соединенным с выходным самописцем, а также с измерительным устройством HLG101, имеющим усилитель, выходной аналого-цифровой преобразователь и печатающее или перфолентное устройство.

Аналогичное устройство с двумя активными проволочными тензорезисторами и универсальным измерительным устройством типа UM111 имеет на самом чувствительном диапазоне измерений чувствительность всего только е = 4-10-5 для полного отклонения, несмотря на то, что прибор типа UM111 на 10 дБ чувствительнее прибора типа НLА111. При измерении динамических величин высокой частоты большое значение имеет то, что рабочий диапазон частот у приборов в комплекте с полупроводниковыми тензорезисторами без усилителя составляет 0—50 кГц, а у типа HLA111 от 0 до 4 или 10 кГц, тогда как, например, измерительное устройство типа UM111 может применяться только до 1200 Гц.