Upload
companion123
View
266
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
7/30/2019 Circuite Basculante1
1/15
Ministrul Educaiei, Cercetrii,Tineretului i Sportului
COLEGIUL TEHNIC
EDMON NICOLAU
B-dul Dimitrie Pompei, nr.3, sector 2, Bucureti
Lucrare de specialitate pentru certificarea competentelor
profesionale in invatamantul liceal:NIVEL III
TEMA LUCRARII
Circuite Basculante
SESIUNEA IUNIE 2011Profesorndrumtor : Elev :Tudosa Emanuel Gherca Marius Andrei
7/30/2019 Circuite Basculante1
2/15
Argument
Acest circuit face parte din gama circuitelor basculante. Aceste circuite basculante sunt
folosite in cele mai utilizate domenii de activitate ncepnd de electronica electrocasnica
si terminnd cu cele mai complexe computere.Circuitele basculante monostabile sunt folosite in cele mai diverse aplicaii. CU precdere
este folosit in circuitele digitale, in circuitele de temporizare cu arie de aplicaie foarte
mare mai ales in automatizri, in industrie, aparate profesionale pentru buctarii,fotolaboratoare, automate de sera, si multe altele.Am realizat aceasta platforma didactica pentru laboratorul de electronica digitala pentru a
uuranelegerea funtionarii circuitelor care stau la baza electronicii digitale.
7/30/2019 Circuite Basculante1
3/15
IntroducereCircuite basculante
Circuite caracterizateprin existena unor stri bine determinate,ntrecare au loctranziiir apide, numite procese de basculare. Un proces de basculare const din
modificarea rapid a unor cureni sau tensiuni, procesul rapid implicnd existena
unor bucle de reacie pozitiv sau a unor rezistene negative. Declanarea
basculrii se poate face din exterior, prin intermediul unor semnale de comand,
sau din interior, prin acumularea lent i atingerea unui stadiu critic de ctreanumite mrimi electrice din circuit.
Circuitele basculante prezint dou stri bine determinate, fie stabile, fie
instabile. O stare stabileste o staren care circuitul poate rmne o perioad de
timp nelimitatn lipsaunui semnal de comand.
Intr-o stare instabil circuitul rmne un timp limitat, dup care basculeaz
ncealalt stare, fr a interveni vreun semnal de comand de basculare extern.
Circuitele basculante se pot grupa, dup numrul strilor stabile,n:
circuite basculante bistabile, pentru care ambele stri sunt stabilecircuite basculante monostabile, prezentnd o stare stabil i una instabilcircuitele basculante astabile, cu ambele stri instabile
7/30/2019 Circuite Basculante1
4/15
Circuite basculante
Circuite basculante bistabile
Circuitele basculante bistabile se caracterizeaz prin existena a dou stri stabile,
n care pot rmne un timp orict de lung. Bascularea dintr-o staren alta
declansata cu ajutorul unor impulsuri de comanda.
Circuit bistabil: un exemplu de circuit secvenial(circuit definit prin faptul c
ieirile sale au valori logice ce depind de o anumit secven a semnalelor care s-au manifestat anteriorn circuit). Circuitele secveniale prezint deci posibilitatea
stocarii informatiei (memorrii) .Spre deosebire de circuitele secveniale, circuitele combinaionale, constnd din
combinaii de pori logice, au ieiri care depind doar de intrrile prezenten acel
moment.Circuitele bistabile pot fi clasificaten circuite simetricei circuite nesimetrice.
7/30/2019 Circuite Basculante1
5/15
Circuite Basculante Bistabile Simetrice cu componente discrete
Schema de principiu se prezintn figura alaturata
A1i A2sunt dou amplificatoare legate n reacie
pozitiv, prin divizorul format de rezistenele R i r
.Proiectarea cu componente discreteEtajele amplificatoare formate din
tranzistoarele T1i T2.Cuplatentre el eprin elementele de reacie
pozitiv constituite din divizoarele de tensiune
R si r.O parte din tensiunea colector-emitor a unui
tranzistor este transmisan baza celuilalt
transistor.
7/30/2019 Circuite Basculante1
6/15
Functionarea circuituluiDaca are loc o cretere mic a curentului IC1, aceasta duce
la micorarea tensiunii UC1, care este transmis prin
divizorul R-rn baza tranzistorului T2. Scderea tensiunii
UB2va fi amplificat i inversat de tranzistor, astfelnctcrete tensiunea UC2, iar aceast cretere va fi transmisn
baza tranzistorului T1 prin divizorul R-r. Prin urmare IC1
crete i mai mult. In consecinta apare un proces de
basculare, care se dezvoltn avalan: curentul IC1crete
i curentul IC2 scade, pna cnd T1 devine saturat, iar T2blocat.Starea este stabil, deoarece bucla de reacie pozitiv este
ntrerupt datorita starii de blocare a tranzistorului T2Dou stri stabile:
1. T1 - conductie (saturat), T2 - blocat .2. T1 - blocat, T2 - conductie (saturat).Pentru ca CBB s funcioneze aa cum s-a artat
mai sus, elementele sale trebuie dimensionate astfel
nct s fie satisfacute urmtoarele condiii:
7/30/2019 Circuite Basculante1
7/15
1). cnd T1 este blocat, T2trebuies fie saturat.2). cnd T1 este saturat, T2trebuies fie blocat.3). cnd T1i T2se gsescnstareactiv, amplificare ape bucla de reacie pozitiv trebuie s
fie supra unitar.
Datorit simetriei circuitului, condiiile 1) i 2) sunt echivalente.n afar de acestea se poatedemonstra c dac sunt satisfcute condiiile 1) i 2) atunci va fi satisfacut i condiia 3).n
concluzie, conditia 1) este o condiie necesar i suficient pentru ca circuitul s funcioneze
corect.Declanarea Circuitelor Basculante Bistabile
Dou metode fundamentale de declanare a CBB:
a). declanarea pe ci separate pentru fiecare tranzistorn parte (CBB de tip RS).
b). declanarea pe o cale comun (CBB de tip T).
CBB folosesc una din metodele de declanare de mai sus, sau ambele metode (CBB de
tip RST sau JK).
Impulsurile de declanare pot fi aplicate pe baza sau pe colectorul tranzistoarelor.Polaritatea impulsurilor de declanare poate fi att pozitiv ct i negativ.
Semnalul de declanare nu are rolul propriu-zis de a determina el singur bascularea
CBB, el are rolul de a iniia un proces regenerativ prin care circuitul s comute singur.
Indiferent de tipul tranzistorului (pnp sau npn), declanarea cu impulsuri care comand
blocarea tranzistorului conductor prezinta anumite avantaje:
- sensibilitatea CBB este mare .
7/30/2019 Circuite Basculante1
8/15
- energia impulsului necesar pentru a produce bascularea este mai mic .Un CBB realizat cu tranzistoare npn va basculan condiii optime dac se aplic un impuls
negativ pe baza tranzistorului saturat.Pentru a comanda un CBB att cu impulsuri, ct i cu nivele de tensiune circuitele de
declanare conin de obicei un circuit de difereniere RC.
Prin difereniere, apar att vrfuri pozitive ct i vrfuri negative, deci ar exista
posibilitatea unei rebasculri nedorite.
Pentru a evita aceast situaie, circuitele de difereniere sunt urmate de diode care
mpiedic trecerea vrfurilor cu polaritatea nedorit.
Declanarea pe ci separate pe baz
Circuituln starea T1-saturat i T2-blocat.
Dac se aplic un impuls de declanare la intrarea S deamplitudine EC, acesta va fi difereniat de circuitul de
difereniere R2C2. Dioda D2 vampiedica trecerea
vrfurilor pozitive i va permite trecerea vrfurilor
negative de tensiune, care vor bloca i mai mult
tranzistorul T2. Bascularea nu are locn acestcaz.
7/30/2019 Circuite Basculante1
9/15
Dac se aplic impulsul de declanare la intrarea R,
vrfurile negative de tensiune ce ajungn baza
tranzistorului T1 vor determina blocarea lui, deci
bascularea CBB.Pentru can regim staionar s fie blocate ambele diode, serecomand polarizarea lor invers cu o tensiune EP.
Valoarea acestei tensiuni se alege cu ceva mai mare dect
tensiunea baz-emitor a tranzistorului saturat.
Declanarea pe ci separate pe colector
Circuitul de declanare este identic, semnalul de comanda este aplicatn
colectoarele tranzistoarelor. Potenialul EC este folosit ca i tensiune pozitivde polarizare pentru diode.
Declanarea pe bazeprezinta unele avantaje, pentru c permite obinerea unor
frecvene de basculare mai mari i asigur o sensibilitate mai bun.
7/30/2019 Circuite Basculante1
10/15
Declanarea pe o cale comun pe bazeFie circuitul in starea:
T1-saturat si T2-blocat.Tensiunile in diferite puncte ale schemei au urmtoarele
valori tipice (pentru tranzistoarele cu siliciu) :
UC1=+0,1V; UB1=+0,7V; UB2=-0,1V
Dioda D1 este conductoare, iar dioda D2este blocat cu o
tensiune invers mare. Impulsul de declanare T estedifereniat de grupurile Rd1, C1i Rd2, C2. Impulsurile
ascuite pozitive rezultate prin difereniere vor fi tiate de
diodele D1 si D2.Dintre cele dou impulsuri negative rezultate prin
difereniere, va putea trece numai cel care se aplicn
catodul diodei conductoare D1, cellalt impuls nu va putea
trece prin dioda blocat D2.Impulsul de comanda va determina comutarea circuitului,
deoarece un puls negativ ascutit estea plicat pe baza
tranzistorului conductor.
7/30/2019 Circuite Basculante1
11/15
Declanarea pe o cale comun pe colector
Fie circuitul in starea:
T1-saturat si T2-blocat .Tensiunile in diferite puncte .UC1=+0,1V; UC2+EC,
UAEc
Dioda D1este blocat cu o tensiune invers aproximativ egal cu EC,n timp ce
dioda D2este blocat cu o tensiune invers mic, egal cu cderea de tensiune
pe rezistena RC.
Impulsul de declanare aplicat la intrarea T este difereniat de circuitul de
difereniere RdCd. Vrfurile negative de tensiune, rezultate prin difereniere
(datorit polarizrii diodelor) pot ajunge numai pe colectorul tranzistorului
blocat (saltul negativ de tensiune se transmite,n cazul de fa, prin dioda D2n
colectorul tranzistorului blocat T2) determinand deschiderea acestuia.
7/30/2019 Circuite Basculante1
12/15
CBB de tip S-R asincron
CBB RS cu pori SAU-NU CBB RS simetric cu pori SAU-NU
Un bistabil simplu poate fi construit, din punct de vedere logic, prin introducerea
unei bucle de reacientr-o reea de pori, fie pori SAU-NU, fie I-NU.Intrrile bistabilului se numesc S (set) i R (reset).
7/30/2019 Circuite Basculante1
13/15
CBB de tip SR sincrone
Circuitelebistabile RSsincrone au dou intrri de date R i
S, i o intrare de tact, T.Informaia de la intrrile de date R i S poate fi transmis
spre bistabilul propriu-zis numai atunci cand impulsului de
tact are valoare alogica 1.Bistabilul RS sincron are unsemnal de ceas (intrarile R si S
ramana sincrone), care controleaza evolutia circuitului.Deasemenea are alte doua intrari, Sd- si Rd-, care actioneaza
direct asupra iesirilor Q si Q- supra scriind intrarile R si S.
CBB RS master-slave
7/30/2019 Circuite Basculante1
14/15
CBB RS master-slave:
menit a elimina neajunsurile legriin cascad a mai multor CBB de tip RS
(posibila nedeterminare a strilor fiecrui CBB) .Primul CBB, numit CBB master este comandat de intrrile de date R i S, iar aldoilea CBB din secven se numete CBB slave i este comandat de ieirile CBB
master.
Scurta descriere:
Pe frontul pozitiv al impulsului de ceas, CBB master este deconectat de CBB
slave, deoarece acestea nu pot comunica; pe acest front, intrarile S si R
actioneaza asupra CBB master, determinand bascularile corespunzatoare.Cand semnalul de ceas trece din 1 in 0, pe frontul cazator, intrarile RS slave
sunt conectate la master; iesirile master-ului comanda starea slave-ului.In acestfel, doar un singur CBB este activ la un anumit moment, iesirile master-
slave-ului fiind complet izolate de intrari.
Folosind acest circuit, nedeterminarea logica pentru o secventa de CBB este
evitata.
7/30/2019 Circuite Basculante1
15/15
BIBLIOGRAFIE
E. Nicolau i colectiv Manualul inginerului electronist. Msurri
electronice , Editura Tehnica , Bucureti 1979;V.Tiponut Aparate i echipamente electronice complexe , I.P.T.
VuiaTimioara , 1983 ;E.Pop, V.Stoica Principii i metode de msurare numerica ,
Editura Facla , Timioara , 1977;L.Toma Sisteme de Achiziie i prelucrare numerica a semnalelor
, Editura de Vest , Timioara , 1997;WWW. REFERATELE . COMWWW. E-PIESE . ROARH. PUB. RO