Интегральный триггер Шмитта 7413

January 4, 2012 by admin Комментировать »

Для надежной работы всем логическим схемам и счетчикам требуются входные импульсы с малым временем нарастания и спада.

В промежуточной области между логическим 0 и логической 1 логическая схема фактически ведет себя как усилитель с большим коэффициентом усиления, и при этом она в значительной мере уязвима в отноше-

Рис. 13.44. Цоколевка интегрального сдвоенного триггера Шмитта 7413.

нии шумов и нестабильности. Быстрое нарастание и спад входного сигнала означают, что логический элемент находится в критической области только в течение короткого интервала времени и тем самым уменьшается вероятность ложных срабатываний. На практике для достижения оптимальной невосприимчивости к шумам требуется, чтобы длительность фронта логического сигнала была меньше 50 не. Одним из решений является применение компаратора с положительной обратной связью, приводящей к гистерезису (подразд. 11.17.2). Однако в большинстве случаев простейшее решение обеспечивается применением триггера Шмитта (ИС 7413) в LS- или НС-исполнении.

Цоколевка ИС 7413 (аналог 155TJI1. — Примеч. перев.), приведенная на рис. 13.44, показывает, что эта микросхема содержит два идентичных триггера Шмитта: каждая схема реализует логическую функцию 4И-НЕ, но благодаря действию положительной обратной связи пороговые уровни для входных сигналов, изменяющихся в положительном и отрицательном направлениях, различны. Типичное значение порога при нарастании сигнала составляет величину 1,7 В, а для спадающего сигнала порог равен 0,9 В. Этот гистерезис с шириной петли, примерно равной 0,8 В, обеспечивает быстро изменяющийся, не дрожащий выходной сигнал даже при медленном изменении входных сигналов. Если уж сигнал на выходе логической схемы начинает изменяться, то положительная обратная связь гарантирует, что смена логического состояния завершится быстро и без влияния шумов на входе.

Высокочастотные шумы часто присутствуют в сигналах, с которыми приходится иметь дело в промышленном оборудовании. Если эти сигналы подаются на цифровые логические схемы, то шумы необходимо удалить: этого можно достичь, включая фильтр нижних частот с последующим восстановлением импульсов схемой 7413 для получения ТТЛ-совместимой формы сигнала (рис. 13.45). Оптимальная величина емкости конденсатора в фильтре зависит от природы шума и частоты следования импульсов; здесь может потребоваться некоторый эксперимент.

Если с помощью .КС-цепи охватить триггер Шмитта обратной связью, то он превратится в гибкий генератор импульсов, работающий в широком

26 з-ббз

Рис. 13.45. Применение триггера Шмитта в качестве интерфейса интегральных логических схем при работе с зашумленными сигналами.

диапазоне частот (рис. 13.46). Этот генератор имеет, конечно, TTJI-совместимый выход и может применяться в качестве тактового генератора в любой простой логической схеме. При сопротивлении резистора обратной связи, равном 390 Ом, как показано на рисунке, частота выходного сигнала определяется из приближенного равенства:

где С выражено в микрофарадах. Выход можно стробировать, выделяя для этого один или большее число входов из имеющихся четырех: подключение одного из входов к земле (0 В) прекращает работу генератора.

Чтобы удовлетворить требованиям как по входу, так и по выходу, сопротивление резистора обратной связи не должно выходить за пределы ограниченного диапазона допустимых значений, в случае ИС 74НС13 для точной подстройки частоты величину сопротивления можно изменять от 330 до 470 Ом. ИС 7413 допускает заметно более широкий диапазон значений этого сопротивления, вплоть до нескольких мегаом.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты