Utilizarea Componentelor Si Circuitelor Electronice 2

1

These materials were developed as part of the project EuropeAid/Technical Assistance for Institution Building in the TVET Sector, Romania Europe

Aid/122825/D/SER/RO

A project funded by the European Union

CNDIPT

2

MINISTERUL EDUCAŢIEI I CERCETĂRII PROGRAMUL PHARE TVET RO 2002/000-586.05.01.02.01.01

AUXILIAR CURRICULAR

CLASA A XII-A DOMENIUL: TEHNICIAN ÎN AUTOMATIZĂRI CALIFICAREA: ELECTRONIST ÎN AUTOMATIZĂRI

MODULUL : Utilizarea circuitelor electronice realizate cu circuite logice

secvenţiale în automatizări

2008

3

AUTOR:

PROF. ING. POPA VIRGIL, Grad didactic I, COLEGIUL TEHNIC DE COMUNICAŢII

„ NICOLAE VASILESCU-KARPEN ” BACĂU

CONSULTANŢĂ:

PROF. ING. EMANOIL-REMUS CAZACU, Grad didactic I, COLEGIUL TEHNIC

DE COMUNICAŢII „ NICOLAE VASILESCU-KARPEN ” BACĂU

4

CUPRINS

1. Cuprins………………………………………………………………………. 4

2. Introducere………………………………………………………………….. 5

3. Fişa de descriere a activităţii.............................................................. 7

4. Fişe pentru înregistrarea progresului elevului.................................. 9

5. Materiale de referinţă pentru elevi……….……………………..…. 17

6. Glosar de termeni................................................................................. 28

7. Materiale de referinţă pentru profesori …………….………………… 29

8. Soluţii şi sugestii metodologice.………………………………………. 49

9. Realizarea proiectului : Circuite Basculante (CBA - schema electronica in CAPTURE.CIS, simularea functionarii cu obtinerea formelor de unda specifice si realizarea cablajului pe un strat si pe mai multe straturi in LAYOUT .PLUS)

78

10. Bibliografie…………………………………………………………………. 132

Structura modulară a Standardului de Pregătire Profesională necesită o ordonare cât mai eficientă a elementelor tehnice pe care profesorul trebuie să le predea elevilor. Prezentul auxiliar didactic îşi propune să ofere un sprijin în procesul de predare-învăţare atât profesorului cât şi elevului.

Profesorul care utilizează materialele de învăţare trebuie să cunoască şi să valorifice conţinutul acestora, deoarece structurarea informaţiilor este generată de programa şcolară alcătuită pe baza Standardului de Pregătire Profesională.

În afara unităţii de competenţă pentru care se utilizează explicit, în “Ghidul profesorului” sunt vizate şi abilităţi cheie, prin exerciţiile propuse şi, mai ales, prin modul de organizare a activităţilor (individual, în grup, frontal).

Înainte de aplicarea propriu-zisă a materialelor de învăţare propuse, profesorul trebuie să cunoască particularităţile colectivului de elevi şi, îndeosebi, stilurile de învăţare ale acestora, pentru reuşita centrării pe elev a procesului instructiv.

Materialele de învăţare sunt uşor de citit şi de înţeles, informaţiile fiind formulate într-un limbaj adecvat nivelului elevilor, accesibil şi susţinut prin exemple sugestive şi imagini.

S-au utilizat pe cât posibil, schemele şi structurarea sistematizată în scopul creşterii gradului de atractivitate şi pentru evitarea redundanţei.

Structurarea conţinuturilor se bazează pe principiul subordonării la competenţele de format şi la criteriile de performanţă ale fiecărei competenţe: astfel, au fost selectate şi organizate corespunzător, informaţii care permit formarea unei competenţe şi atingerea criteriilor de performanţă prevăzute în SPP.

Fiecare etapă de învăţare este urmată de execiţii prin care sunt vizate diferitele stiluri de învăţare şi de asemenea, abilităţi cheie.

Materialele de învăţare urmăresc cu stricteţe condiţiile de aplicabilitate ale criteriilor de performanţă pentru fiecare competenţă, aşa cum sunt acestea precizate în Standardele de Pregătire Profesională.

Sunt incluse o serie de materiale didactice, precum: folii transparente teste materiale informative fişe de lucru aplicaţii tip proiect calculatorul personal şi soft-uri specializate

Prezentul auxiliar nu acoperă întreaga temetică cuprinsă în Standardul de Pregătire Profesională şi în Curriculum.

FOARTE IMPORTANT !

M O D U L U L : U t i l i z a r e a c o m p o n e n t e l o r ş i c i r c u i t e l o r e l e c t r o n i c e

D O M E N I U L : E l e c t r o n i c ă ş i a u t o m a t i z ă r i C A L I F I C A R E A : T e h n i c i a n î n a u t o m a t i z ă r i

4

UNITATEA DE COMPETENŢĂ 9: Utilizarea circuitelor electronice realizate

cu circuite logice secvenţiale în automatizări Competenţa 1 - Identifică circuite integrate logice secvenţiale Competenţa 2 - Verifică funcţionalitatea circuitelor logice secvenţiale Competenţa 3 - Realizează practic şi prin simulare montaje cu circuite logice secvenţiale utilizate în automatizări Tabelul de corelare a competenţelor şi conţinuturilor

Unitate de competenţă Competenţe Conţinuturi tematice

Utilizarea

circuitelor

electronice

realizate cu

circuite logice

secvenţiale în

automatizări

Identifică circuite integrate logice secvenţiale

Circuite basculante realizate cu componente

discrete: - circuite basculante astabile - circuite basculante monostabile - circuite basculante bistabile

Circuite basculante bistabile integrate. Numărătoare:

- numărătoare asincrone - numărătoare sincrone

Registre - registre paralel - registre serie - registre serie-paralel

Memoria RAM Verifică funcţionalitatea circuitelor logice secvenţiale






MODULUL 9: Utilizarea circuitelor electronice realizate cu circuite

logice secvenţiale în automatizări



5

Unitate de competenţă

Competenţe Conţinuturi tematice

Realizează practic şi prin simulare montaje cu circuite logice secvenţiale utilizate în automatizări








6

Recunoaşterea componentelor electronice discrete după criteriile precizate Stabilirea dispunerii pe capsulă a terminalelor componentelor electronice

discrete Montarea componentelor electronice discrete în circuite respectând reguli

de protecţie antistatică. Recunoaşterea circuitelor electronice logice realizate cu porti Stabilirea dispunerii pe suportul de siliciu a portilor logice Montarea circuitelor logice secventiale in circuitele electronice de

automatizari

Interpretarea principiilor de funcţionare a componentelor electronice.

Stabilirea regimurilor de funcţionare ale componentelor electronice discrete.

Măsurarea parametrilor componentelor electronice discrete si a circuitelor integrate

Identificarea defectelor specifice ale componentelor electronice discrete si a portilor logice

Explicarea funcţionării circuitelor electronice bistabile secventiale

Realizarea practică a circuitelor electronice utilizând scule şi dispozitive specifice. Simularea circuitelor electronice utilizând soft specializat atat pentru

circuitele basculante cu componente electronice discrete cat si pentru cele cu porti logice.

OBIECTIVE



7

Tabelul următor detaliază sarcinile incluse în: Modulul IX

Utilizarea circuitelor electronice realizate cu circuite logice secvenţiale

în automatizări Acest tabel vă va fi folositor în procesul de colectare a dovezilor pentru portofoliul vostru. Bifaţi în rubrica „„Rezolvat” sarcinile de lucru pe care le-aţi efectuat.

Compe-tenţa

Sarcina de lucru

Obiectiv Rezolvat

C 24

UTILIZAREA COMPONENTELOR ŞI CIRCUITELOR ELECTRONICE

C 24.1

Exerciţiul 1,2, 3 Lucrare de laborator

• Identificarea circuitelor logice secventiale utilizate după: simbol, aspect fizic, codificare

Exerciţiul 3 4 Lucrare de laborator

• Caracteristici ale circuitelor logice secventiale electronice

Exerciţiul 3 • Stabilirea corectă a parametrilor circuitelor şi

componentelor electronice din CLC

Exerciţiul 5,6 Lucrare de laborator

• Precizarea parametrilor CLS

Exerciţiul 1,2,3,4,5,6 Lucrare de laborator

• Citirea, selectarea şi sintetizarea informaţiilor din documente simple

• Utilizarea soft-ului specializat în proiectarea şi simularea funcţionării circuitelor electronice (ORCAD)

C 24.2

Exerciţiul 4

• Enumerarea parametrilor circuitelor electronice de tipul CLS utilizate din schemele bloc

• Utilizarea corectă a termenilor de specialitate

Lucrare de laborator

• Prezintă funcţionarea circuitelor integrate utilizate în schema bloc

• Alegerea circuitelor integrate • Selectarea circuitelor integrate • Pregătirea şi manevrarea corectă a ustensilelor de

laborator

C 24.3

Lucrare de laborator

• Executarea montajelor cu circuite integrate pentru implementare

C 24.4 Lucrare de laborator

• Descoperirea defectelor în funcţionarea montajelor cu circuite electronice tot prin metoda simularii in ORCAD

• Remedierea defectelor

Nume şi prenume elev………………………………………………………………………



8

FIŞA nr. 1 COALA:……………………………….... DISCIPLINA :………………………….. DATA: .................. ……………………… CLASA ................. ……………………...

TABEL DE EVALUARE I NOTARE

Nr.crt Nume şi Prenume

Punctaj obţinut la aplicaţii practice

Sarcina de rezolvat

Aritmogrif

Total puncte

Nota obţinută

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.

Notă: La 10 puncte corespunde nota zece, fracţiunile sub 0,5 puncte nu se adună, iar cele peste

0,5 puncte se majorează la un punct.



9

FIŞA nr. 2 FIA PENTRU ÎNREGISTRAREA PROGRESULUI ELEVULUI Această format de fişă este un instrument detaliat de înregistrare a progresului elevilor. Pentru fiecare elev se pot realiza mai multe astfel de fişe pe durata derulării modulului, acestea permiţând evaluarea precisă a evoluţiei elevului, furnizând în acelaşi timp informaţii relevante pentru analiză.

FIŞA pentru înregistrarea progresului elevului Modulul (unitatea de competenţă) Numele elevului _________________________ Numele profesorului _____

_____________________

Competenţe care trebuie dobândite

Data

Activităţi efectuate şi comentarii

Data

Aplicare în cadrul unităţii de competenţă

Evaluare

Bine Satis-făcător

Refacere

Comentarii Priorităţi de dezvoltare

Competenţe care urmează să fie dobândite (pentru fişa următoare)

Resurse necesare

Competenţe care trebuie dobândite Pe baza evaluării iniţiale, ar trebui să se poată identifica acele competenţe pe care elevul trebuie să le dobândească la finele parcurgerii modulului. Această fişă de înregistrare este făcută pentru a evalua, în mod separat, evoluţia legată de diferite competenţe. Aceasta înseamnă specificarea competenţelor tehnice generale şii competenţe pentru abilităţi cheie care trebuie dezvoltate şi evaluate. Activităţi efectuate şi comentarii Aici ar trebui să se poată înregistra tipurile de activităţi efectuate de elev, materialele utilizate şi orice alte comentarii suplimentare care ar putea fi relevante pentru planificare sau feedback. Aplicare în cadrul unităţii de competenţă Aceasta ar trebui să permită profesorului să evalueze măsura în care elevul şi-a însuşit competenţele tehnice generale,tehnice specializate şi competenţele pentru abilităţi cheie, raportate la cerinţele pentru întreaga clasă. Profesorul poate indica gradul de îndeplinire a cerinţelor prin bifarea uneia din următoarele trei coloane. Priorităţi pentru dezvoltare Partea inferioară a fişei este concepută pentru a privi înainte şi a identifica activităţile pe care elevul trebuie să le efectueze în perioada următoare ca parte a modulelor viitoare. Aceste informaţii ar trebui să permită profesorilor implicaţi să pregătească elevul pentru ceea ce va urma, mai degrabă decât pur şi simplu să reacţioneze la problemele care se ivesc. Competenţe care urmează să fie dobândite În această căsuţă, profesorii trebuie să înscrie competenţele care urmează a fi dobândite. Acest lucru poate să implice continuarea lucrului pentru aceleaşi competenţe sau identificarea altora care trebuie avute în vedere. Resurse necesare Aici se pot înscrie orice fel de resurse speciale solicitate: manuale tehnice, reţete, seturi de instrucţiuni şi orice fel de fişe de lucru care ar putea reprezenta o sursă de informare suplimentară pentru un elev ce nu a dobândit competenţele cerute.



10

FIŞA nr. 3

PLAN DE ACŢIUNE

Numele elevului:

Descrierea activităţii care mă va ajuta să îmi dezvolt abilităţile:

Abilităţi cheie asupra cărora îmi planific să mă concentrez: √√√√ Comunicare şi numeraţie

Lucrul în echipă

Asigurarea calităţii la locul de muncă

Cum planific să realizez acest lucru: De ce anume voi avea nevoie: Cine altcineva este implicat:

Până la ce dată va fi realizat:

Unde anume se va realiza:

„Confirm că am planificat ce anume trebuie să fac şi am convenit acest lucru cu profesorul meu” Semnături: Elev:

Profesor:

Data:

Acestea sunt exemple de acţiuni şi planuri efectuate de elevi care vor fi

folositoare în cadrul procesului de evaluare din timpul şi de la finalul unei unităţi de

competenţă sau al unui modul.



11

FIŞA nr. 4

ANALIZA UNEI ACTIVITĂŢI Nume: Activitatea: Ce am făcut:

Ce a mers bine:

Ce modificări am adus planului:

Ce ar fi putut merge mai bine:

Cine m-a ajutat: Dovezi pe care le am în mapa de lucru:

Abilităţile cheie pe care le-am folosit: Comunicare şi numeraţie

Lucrul în echipă

Asigurarea calităţii la locul de muncă

“Confirm că informaţiile de mai sus sunt corecte şi au fost convenite cu profesorul meu”. Semnături: Elev: Profesor: Data: Acest tip de fişă îl ajută pe elev în analiza propriei activităţi, în sesizarea

reuşitelor şi nereuşitelor, inclusiv în analizarea abilităţilor dobândite pe parcursul

desfăşurării unei activităţi.



12

FIŞA nr. 5 Lucrul în echipă

(în pereche sau în grup) Care este sarcina voastră comună? (ex. obiectivele pe care vi s-a spus că trebuie să le îndepliniţi) Cu cine vei lucra? Ce anume trebuie făcut?

Cine va face acest lucru?

De ce fel de materiale, echipamente, instrumente şi sprijin va fi nevoie din partea celorlalţi?

Ce anume vei face tu? Organizarea activităţii: Data/Ora începerii: Data/Ora finalizării: Cât de mult va dura îndeplinirea sarcinii?

Unde vei lucra?

„Confirm faptul că elevii au avut discuţii privind sarcina de mai sus şi: • s-au asigurat că au înţeles obiectivele • au stabilit ceea ce trebuie făcut • au sugerat modalităţi prin care pot ajuta la îndeplinirea sarcinii • s-au asigurat că au înţeles cu claritate responsabilităţile care le revin şi modul de organizare a activităţii”

Martor/evaluator (semnătura): Data: (ex.: profesor, şef catedră) Nume elev: Această fişă stabileşte sarcinile membrilor grupului de lucru, precum şi modul de

organizare a activităţii.



13

FIŞA nr. 7 FIA de evaluare

Cum sunt evaluate învăţarea şi rezultatele obţinute

Metoda de evaluare Da Nu Evaluarea este iniţială,

formativă şi/sau sumativă?

Este nevoie de informaţii suplimentare

Teste prestabilite Examinări pe parcurs Examinări finale Teme stabilite Proiecte Teste practice Prezentări orale Evaluare a unor activităţi de lucru

Mapele de lucrări Evaluare continuă Analize /rapoarte formale Demonstraţii Altele: ........................................................................................................................................... Comentarii: .................................................................................................................................. Fişele 6 şi 7 sunt utile pentru a verifica modul în care se face evaluarea şi care sunt

tipurile de evaluări ce vor fi utilizate.



14

FIŞA nr. 8 Nume elev: ŞCOALA: CLASA:

NORME DE TEHNICA SECURITĂŢII MUNCII ŞI DE PREVENIRE ŞI STINGERE A INCENDIILOR

ÎN LABORATORUL DE TEHNOLOGIE

Respectarea normelor de tehnica securităţii muncii contribuie Ia asigurarea condiţiilor de muncă nonnale şi Ia înlăturarea cauzelor care pot provoca accidente de muncă sau îmbolnăviri profesionale.

In această direcţie responsabilitatea pe linie tehnică a securităţii muncii şi prevenirea şi stingerea incendiilor, revine atât celor care organizează, controlează şi conduc procesul de muncă, cât şi celor care lucrează direct în producţie.

Conducătorul laboratorului trebuie să ia măsuri pentru realizarea următoarelor obiective: • Să se asigure iluminatul, încălzirea şi ventilaţia în laborator; • Să se asigure expunerea vizuală prin afişe sugestive, privitoare atât la

protecţia muncii, cât şi la prevenirea şi stingerea incendiilor; • Maşinile şi instalaţiile din laborator să fie echipate cu instrucţiuni de folosire; • Să se asigure legarea la pământ şi la nul a tuturor maşinilor acţionate electric; • In laborator să se găsească la locuri vizibile mijloace pentru combaterea incendiilor; • Să se efectueze instructaje periodice pe linie de protecţie a muncii, de

prevenire şi stingere a incendiilor; • Înainte de începerea orei se va verifica dacă atmosfera nu este încărcată

cu vapori de benzină sau cu gaze inflamabile provenite de la substanţele din laborator;

• Dacă s-a utilizat benzină sau alte produse uşor inflamabile pentru spălarea mâinilor, acestea trebuie din nou spălate cu apă şi săpun şi şterse cu un prosop;

• Machetele sau exponatele trebuie să fie bine fixate în suport, iar utilizarea lor se va face numai în prezenţa inginerului sau laborantului;

• Materialele utilizate se vor manevra cu grijă, pentru a nu se produce accidente precum:

> Răniri ale mâinilor; > Răniri ale ochilor; > Insuficienţe respiratorii, etc.



15

• Manevrarea instrumentelor, a mijloacelor de lucru, a machetelor mai grele se va face cu atenţie pentru a evita riscul de lovire.

Elevii: • Vor utiliza materialul didactic doar sub supravegherea profesorului, iar în

timpul pauzelor vor aerisi sala de clasă pentru a păstra un microclimat corespunzător de lucru;

• Nu vor folosi în joacă instrumentele puse la dispoziţie; Nu vor introduce obiecte în prizele electrice; • Vor avea grijă de mobilierul şi mijloacele didactice din dotarea laboratorului; • Vor efectua lucrările de laborator în prezenţa profesorului sau laborantului; Vor păstra o atmosferă de lucru în timpul orelor, în linişte şi cu seriozitate. Nerespectarea regulilor mai sus menţionate poate conduce îa accidente nedorite, care vor fi sancţionate conform prevederilor legala şi ale regulamentului de ordine interioară.



16

FIŞA nr. 9

PROCES-VERBAL, Încheiat astăzi …………….cu elevii clasei……………cu ocazia efectuării

protecţiei muncii

Nr. crt. NUMELE ŞI PRENUMELE SEMNĂTURA 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.

Profesor,



17

Fisa conspect 1

Problema se rezolvă mai întâi pe caiet desenându-se

schema electronică şi forma de undă care trebuie să se obţină explicandu-se la tablă, de catre un elev, modul de funcţionare. Dupa aceea se desenează circuitul în program specializat şi se face simularea funcţionării circuitului. Forma de undă care rezultă trebuie să fie la fel cu cea desenată pe tablă. Se realizează apoi circuitul pe platforma experimentală şi se vizualizează pe osciloscop formele de undă comparându-se cu cele obţinute în programul de simulare. (Fişă conspect 1)

Să se deseneze schema circuitului basculant astabil cu tranzistoare şi apoi să se realizeze circuitul în programul DE SIMULARE şi pe platforma experimentală comparându-se formele de undă obţinute.

Realizaţi CBA şi explicaţi forma de undă rezultată. Cum funcţionează CBA? Cu ce scop sunt introduse condensatoarele în circuit? Explicaţi forma de undă care rezultă.

Problema nr. 1

Timp de lucru 120

minute



18

REZOLVARE Circuitul Basculant Astabilse bazeaza pe incarcare si descarcarea celor doua

condensatoare C1 si C2 care determina bascularea starilor de blocare-saturare a celor doua tranzistoare. Cand Q1 conduce la saturatie, Q2 este blocat si apoi cand Q1 este blocat, Q2 va intra in saturatie. Rezulta un generator de impulsuri dreptunghiulare care mai poarta numele de CBA.

Următoarea imagine ne permite vizualizarea formei de undă a circuitului



19

Forma de unda rezultata exprima potentialele din colectoarele lui Q1 si Q2 ; cand Q1 are in colector potential 1 logic, Q2 are tot in colector potential 0 logic.



20

Completaţi spaţiile libere cu termenii corespunzători/sintagmele

corespunzătoare astfel ca enunţul să fie corect. lucrând în perechi (eventual cu colegul de bancă) consultându-vă şi ajutându-vă reciproc. Veţi verifica corectitudinea răpunsurilor prin confruntare cu folia prezentată de profesor. Specificaţi pe schemă.

( Vezi folia 1).

1. Pentru generarea directã a impulsurilor se foloseşte frecvent o categorie mare de circuite electronice, numite circuite.............

2. Aceste circuite se caracterizeazã obişnuit printr-o funcţionare care are loc în ......... etape diferite.

3. Circuitele basculante astabile trec automat dintr-o stare în alta, stãri care dureazã intervale de timp bine determinate. Trecerea dintr-o stare în alta nu este provocatã de impulsuri aplicate din exterior. Acest circuit transformã tensiunea continuã într-o succesiune de impulsuri de formã ............................ şi duratã fixã.

4. Circuitele basculante bistabile pot rãmâne un timp oricât de lung în una din cele douã stãri stabile pe care le pot avea. Trecerea dintr-o stare în alta este provocatã prin aplicarea unui ............... scurt de comandã din exterior.

5. Circuitele basculante monostabile au o singurã stare ............. în care pot rãmâne un timp nedefinit. La aplicarea unui impuls din exterior, în perioada stabilã, aceste circuite trec într-o nouã stare care dureazã un interval de timp bine determinat dupã care revin la starea stabilã anterioarã.

RASPUNS

1. basculante 2. douã 3. dreptunghiularã 4. impuls 5. stabilã

EXERCIŢIUL nr.2

Timp de lucru 20 minute



21

EXERCIŢIUL nr. 3

Consultaţi glosarul termenilor de specialitate şi alte surse de informare indicate de profesor şi rezolvaţi exerciţiul de mai jos acasă lucrând individual! ( Vezi folia 3) Scrieţi în dreptul fiecărui termen semnificaţia acestuia: CBA CBB CBM RS JK, D, T

Circuit Basculant Astabil

…………………………………………………………………

Circuit Basculant Bistabil

………………………………………………………………

Circuit Basculant Monostabil

……………………………………………………………

Reset - Set

…………………………………………………

Tipuri de circuite logice secventiale

……………………………………………………….




22

EXERCIŢIUL nr. 4

Stabiliţi, încercuind litera A (adevărat) sau F (fals), valoarea de adevăr a următoarelor afirmaţii :

a. Circuitul basculant bistabil (CBB) face parte din grupa circuitelor

secvenţiale şi este caracterizat de trei stari stabile.(F) b. În regimul asincron, bistabilul are numai intrari de date ale căror

combinaţii de valori determină starea circuitului la ieşire.(A) c. În regimul sincron, bistabilul are intrari de date şi o intrare de tact care

determină momentul în care datele aplicate la intrare determină starea circuitului la ieşire. (A)

d. Circuitul basculant astabil (CBA) este caracterizat de două stari stabile.(F)

e. Funcţionarea CBA se bazează pe fenomenul de încărcare şi descărcare a unui condensator printr-o rezistenţă şi existenţa unei recţii pozitive (regenerativă). (A)

RASPUNS

a. F b. A c. A d. F e. A




21

EXERCIŢIUL nr. 5

Este un exerciţiu care solicită răbdare şi

cunoştinţe de complexitate medie, care îşi propune să antreneze toţi elevii inclusiv

cei timizi. Permite elevului să-şi autoevalueze cunoştinţele. Se pot organiza şi grupe

de câte 2 elevi care să-şi corecteze lucrările reciproc Răspunsurile vor fi afişate

de profesor pe tablă sau pe folie.

Un exerciţiu care face apel la inventivitatea elevilor. El poate fi rezolvat

individual de elevi, pe grupe sub formă de concurs sau împreună cu profesorul la

tablă. Rezolvarea poate fi făcută şi pe calculator.

Folosindu-vă de cunoştinţele dobândite încercaţi să rezolvaţi următorul:

ARITMOGRIF, utilizând termenii de mai jos:

Lista termenilor specifici :

CLS CIRCUIT VOLT ELECTRONICE

CABLAJ TENSIUNE CONDENSATOR NIVEL MONOSTABIL BISTABILE ASTABILE



22

A

? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ?

? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

B

RASPUNS

A

C L S

T E N S I U N E

C I R C U I T

V O L T

N I V E L

M O N O S T A B I L E

B I S T A B I L E

A S T A B I L E

C O N D E N S A T O R

C A B L A J

E L E C T R O N I C E

BB

Dupa cum se observa raspunsul pe A-B este cuvantul SECVENTIALE



23

• Această lucrare se va desfăşura în laborator • Veţi lucra în grupe de 4 – 5 elevi

1. Pregătirea Se vor respecta normele de protecţia şi securitatea muncii în laborator ( FIŞA 8, 9 ) ; Tema: CIRCUITE BASCULANTE ASTABILE 2. Obiectivele lucrării: 1. Elevul să poată lucra practic cu circuite basculante astabile, obişnuindu-se cu configuraţiile, simbolurile, modul de conectare, mărimile tensiunilor de alimentare, intrare şi ieşire specificate.

2. Se studiază caracteristicile şi modul de lucru pentru CBA 3. Cunoştinţe teoretice necesare: CBA au o foarte largă utilizare( Fişa conspect 2, 3) . Circuite basculante astabile. Circuitele basculante astabile, numite şi multivibratatoare, se utilizează pentru a genera impulsuri dreptunghiulare periodice. Ele pot fi considerate oscilatoare, în sensul că semnalul de ieşire apare fără a necesita un semnal de comandă la intrare. În figura 6 se reprezintă un astfel de circuit, la care tranzistoarele se află pe rând în regim de conducţie sau de blocare pe anumite intervale de timp, fărp intervenţia unor semnale de comandă exterioare.

LUCRARE DE LABORATOR CIRCUITE BASCULANTE ASTABILE



24

0

Figura 6. Circuit basculant astabil. Deşi schema este simetrică, executată cu elemente respectiv egale, la conectarea sursei de alimentare, datorită imperfecţiunilor tehnologice, apare o mică a curentului de colector al unuia dintre tranzistoare (de exemplu Ic1). Creşterea căderii de tensiune produsă pe Rc (Ec=const), produsă de creşterea lui Ic1, duce la scăderea potenţialului de colector al propiului tranzistor T1 (Uce1+Rc1Ic1=Ec const). Această scădere se transmite prin C1 pe baza tranzistorului T2, ducând la micşorarea curentului acestuia (Ic2) de colector. Prin aceasta, scade căderea de tensiune dată de Ic2 pe rezistenţa sa de colector şi creşte potenţialul de colector al lui T2. Această creştere se transmite prin C2 pe baza lui T1, mărind valoarea curentului său de colector Ic1. Procesul evoluează în avalanşă şi duce în final la conducţia la saturaţie a lui T1 şi la blocarea lui T2. În acest timp, condensatorul C1, care sa încărcat în circuitul +Ec, Rc1, rBE2, începe să se descarce prin Rc1 rCE1 şi RB2 rBE2, ajungând ca la un moment dat tensiunea pe RB2 (care este legată în paralel pe intrerea lui T2) să devină egală cu tensiunea de deschidere a tranzistorului T2. Aceasta începe să funcţioneze şi cu aceeaşi succesiune de fenomene,referitoare de această dată la T2, se ajunge la T2 saturat şi T1 blocat. Fenomenul se repetă periodic. În figura 7 a se reprezintă situaţia T1 blocat şi T2 saturat. Condensatorul C1 se află practic descărcat în circuitul alăturat din: Ec, Rc1 rCE1 şi RBE2 rBE2. Dar T1 fiind blocat rezistenţa sa colector-emitor este foarte mare (rce>>Rc1), iar T2 fiind saturat, rezistenţa sa bază-emitor este foarte mică (rBE2<<RB2), astfel că circuitul real de încărcare al lui C1 rămâne alcătuit din: Ec, Rc1 şi rBE2. În figura 7, b se reprezintă situaţia lui T1 saturat şi T2 blocat. Condensatorul C1, încărcat, se află în circuitul alcătuit din: Rc1 rCE1 şi RB2 rBE2. Dar P1 fiind saturat rCE1<< Rc1, iar T2 fiind blocat RB2>> rBE2, astfel că circuitul de descărcare rămâne practic alcătuit din rCE1 şi RB2.

Ec

C1 C2

RC1 RB2 RB1 RC2

T1 T2



25

Figura 7. Circuit de încărcare, respectiv de descărcare ale condensatorului C Variaţiile tensiunilor din colectoarele tranzistoarelor pot fi considerate ca impulsuri de formă aproximativ dreptiunghiulară. Durata fiecărui impuls generat este determinată de timpul necesar potenţialului bazei tranzistorului blocat pentru a varia între valoarea maximă şi zero, având valorile:

Ta = 0,79 C1RB2; Tb = 0,79 C2RB1.

6. INDICATII DE LUCRU Se va urmări cu multă atenţie, dată fiind sensibilitatea componentelor electronice la supratensiuni, să se verifice corectitudinea montajelor (în special a polarităţilor) şi să nu se depăşească tensiunile indicate. 6.1 Procedura experimentală de lucru şi inregistarea datelor obţinute 6.6.1 Analiza unui CBA

•••• Executati un CBA cu tranzistoare bipolare

:

• Realizaţi schema electronică pe caiet • Executaţi schema electronică a CBA in

programul ORCAD • Realizaţi simularea funcţionării CBA • Interpretaţi formele de undă obţinute în

colectoarele celor două tranzistoare bipolare • Desenati pe caiete formele de unda, schema

electronica si interpretati rezultatele • Să se modifice schema electrică astfel încât

să rezulte o formă de undă cât mai dreptunghiulară



26

Sa se analizeze functionarea unui CBA cu tranzistoare bipolare de tipul Q2N2222

Urmează forma de undă care rezultă.

R2

330

0

V

Q1

Q2N2222A

R3

10k

V210VdcV

D1

D1N4148

C1

22u

R4

10k

D2

D1N4148

Q2

Q2N2222A

R1

330

C2

22u



28

CBA - Circuit Basculant Astabil- este caracterizat de două stari

cvasistabile. CBM - Circuit Basculant Monostabil – este caracterizat de o stare stabilă

şi o stare cvasistabilă CBB - Circuit Basculant Bistabil – face parte din grupa circuitelor

secvenţiale şi este caracterizat de două stări stabile Regim asincron - Bistabilul are numai intrări de date ale căror combinaţii de valori

determină starea circuitului la ieşire Regim sincron - Bistabilul are intrări de date şi o intrare de tact care determină

momentul în care datele aplicate la intrare determină starea circuitului la ieşire.

Semnal de tact - este numit si semna de ceas si determina ristmul de basculare a unui CBB

ORCAD - Program de simulare a functionarii circuitelor electronice Vpulse - Generator de tensiune dreptunghiulara Porti logice - Sunt circuite logice de tipul SAU, SI, NU, etc. Componente discrete – Rezistente, diode, condensatoare, tranzistoare, etc.



29

FIŞA CONSPECT 1 GENERATOARE DE SEMNAL Circuitele electronice care, în anumite condiţii specifice, generează semnale se numesc generatoare de semnal. În funcţie de condiţiile fundamentale de producere a semnalului, generatoarele se pot împărţi în două categorii: oscilatoare şi generatoare comandate. A. OSCILATOARE 1. GENERALITĂŢI Oscilatoarele sunt generatoare de oscilaţii electrice întreţinute cu frecvenţă proprie (care deci funcţionează fără semnalul de intrare). Faţă de amplificatoare, oscilatoarele prezintă asemănări şi deosebiri. Asemănarea constă în proprietatea comună de transforma energia de curent continuu a sursei de alimentare în energie de curent alternativ a semnalului generat. Deosebirea constă, în primul rând, în faptul că pentru executarea acestei operaţii amplificatoarele necesită un semnal de comandă, pe când oscilatoarele lucrează fără semnalul exterior de comandă. În al doilea rând, semnalul de ieşire al unui amplificator are frecvenţă determinaţă de semnalul de intrare, pe când semnalul generat de oscilator are frecvenţă dată de parametri circuitelor care îl compun. 2. PARAMETRI OSCILATOARELOR Ca generatoare de semnal, oscilatoarele trebuie să îndeplinească anumite condiţii privind principalii săi parametri şi anume:

- forma semnalului general; - domeniul de frecvenţă în care lucrează; - stabilitatea frecvenţei semnalului de ieşire; - mărimea şi stabilitatea amplitudinii semnalului de ieşire; - coeficientul de distorsiuni neliniare impus.

3. CLASIFICAREA OSCILATOARELOR Oscilatoarele se pot clasifica după următoarele criterii: • după forma semnalului pe care îl generează:

- oscilatoare sinusoidale; - oscilatoare nesinusoidale;

• după domeniul de frecvenţă în care lucrează:

- oscilatoare de joasă frecvenţă (de audiofrecvenţă); - oscilatoare de înaltă frecvenţă (de radiofrecvenţă); - oscilatoare de foarte înaltă frecvenţă;



30

• după principiul de funcţionare:

- oscilatoare cu rezistenţă negativă; - oscilatoare cu reacţie;

• după natura circuitelor care imtervin în structura lor:

- oscilatoare RC; - oscilatoare LC; - oscilatoare cu cuarţ;

B. GENERATOARE COMANDATE Această categorie de generatoare furnizează semnal de ieşire, atunci când la intrare se aplică un anumit semnal de comandă. Majoritatea acestor tipuri de generatoare lucrează cu comandă în impulsuri. Circuitele care generează impulsuri sau care acţionează asupra impulsurilor, schimbându-le forma, durata, perioada, poziţia sau alţi parametri, se numesc circuite pentru impulsuri. 1. IMPULSURI Prin impuls se înţelege o variaţie rapidă de tensiune sau de curent, care durează un timp scurt în comparaţie cu perioada de succesiune a acestor variaţii, precum şi cu procesele tranzitorii pe care ele le produc în circuite. • Există o mare varietate de impulsuri: dreptiunghiulare, trapezoidale, în dinte de ferăstrău, triunghiulare, de tip clopot. În multe aplicaţii se folosesc impulsuri de formă aproximativ dreptiunghiulare. • Atunci când la intrarea unui circuit se aplică un impuls dreptiunghiular ideal, la ieşire se obţine un impuls deformat, datorită acţiunii elementelor reactive (bobine, condensatoare) din circuit. Acest impuls poate fi caracterizat cu ajutorul unor parametri, dintre care cei mai importanţi sunt: amplitudinea impulsului (A), durata impulsului (τ i ), durata frontului anterior (tc), durata frontului posterior (td), descreşterea palierului ( ∆ A) şi, dacă este cazul supracreşterea impulsului (ε ). Astfel:

- amplitudinea impulsurilor (A) reprezintă valoarea mărimii corespunzătoare regiunii palierului (valoare de regim);

- durata impulsului (τ i ) reprezintă intervalul de timp dintre momentele corespunzătoare atingerii valorii de 0,5 din amplitudinea impulsurilor;

- durata frontului anterior (de creştere) (tc) reprezintă intervalul de timp necesar mărimii pentru a creşte de la 0,1 la 0,9 din valoarea de regim;

- durata frontului posterior (de descreştere) (td) reprezintă intervalul de timp necesar mărimii pentru a descreşte de la 0,9 la 0,1 din valoarea de regim;

- descreşterea palierului ( ∆ A) reprezintă diferenţa dintre valoarea maximă şi cea minimă a palierului;

- supracreşterea (ε )reprezintă diferenţa între valoarea maximă înregistrată de mărime şi valoarea de regim.



31

În cazul unei succesiuni de impulsuri dreptunghiulare periodice, care se repetă la intervale de timp egale, parametrii caracteristici sunt durata impulsului τ i , perioada

de succesiune T ( sau frecvenţa T

f1

= ) şi coeficientul de umplere Q =T

i τ.

• Impulsurile pot fi obţinute prin două metode: prin generare sau prin formare. 2. CIRCUITE PENTRU FORMAREA IMPULSURILOR Metoda formării impulsurilor se bazează pe obţinerea unei succesiuni periodice de impulsuri, plecând de la semnale periodice de altă formă, de obicei sinusoidale. Se folosesc mai multe tipuri de circuite de formare a impulsurilor, dintre care cele mai importante sunt: circuite de limitare, derivare şi de integrare. a. Circuite de limitare Circuitul de limitare este circuitul care furnizează la ieşire o mărime (tensiune sau curent) proporţională cu mărimea de la intrare, numai atunci când aceasta se află cuprinsă între anumite limit, numite praguri de limitare. Cand mărimea de la intrare depăşeşte pragurile de limitare, mărimea corespunzătoare de la ieşire se păstrează constantă. Limitarea se poate aplica semnalelor de orice formă. În cele mai dese cazuri, se utilizează limitarea unor semnale de formă sinusoidale pentru a obţine impulsuri dreptiunghiulare sau trapezoidale. Limitarea oscilaţiei sinusoidale se poate face: cu un prag (superior sau inferior) sau cu două praguri de limitare. Pentru realizarea circuitelor în limitare se folosesc elemente neliniare: diode semiconductoare sau tranzistoare. Cel mai simplu mod de realizare a limitatoarelor este prin folosirea diodelor şi rezistenţelor. În cazul diodelor semiconductoare, limitarea se obţine prin trecerea acestora din stare de conducţie în stare de blocare şi invers, atunci când semnalul atinge valoarea de prag a limitatorului. • Clasificarea limitatoarelor se poate face după următoarele criterii:

- după modul de montare a diodei în circuit: limitatoare serie şi limitatoare derivaţie;

- după alternanţa obţinută la ieşire (tipul pragului): limitatoare cu prag inferior şi limitatoare cu prag superior;

- după mărimea semnalului limitat în comparaţie cu valoarea amplitudinii semnalului: limitatoare cu prag zero sau limitatoare având o anumită valoare a pragului, acesta depinzând de polaritatea diodei dată de sursele continue din circuit.

• Limitatoare de tip serie. Circuitul de limitare din figura 1 a este un limitator serie, cu prag de limitare zero. Funcţionarea este următoarea: la aplicarea alternanţei pozitive, dioda conduce şi întreaga tensiune aplicată se obţine la ieşire. La aplicarea alternanţei negative, dioda este blocată şi tensiunea de ieşire este zero. La ieşire se obţine astfel numai alternanţele pozitive. Dacă dioda este polarizată cu o sursă E, cu minusul spre anod dioda va conduce numai semnale pozitive ce depăşesc valoarea E din negativare a anodului, obţinându-se o limitare cu prag inferior +E. În mod similar se explică obţinerea semnalelor de ieşire pentru cazurile în care dioda este montată invers, cu şi fără sursă de polarizare a catodului (figura 1 c şi d).



32

Figura 1. Circuite de limitare de tip serie cu diode • Limitatoare de tip derivaţie. În aceste circuite dioda se montează în paralel pe bornele de ieşire ale circuitului (figura 2). Pentru cazul limitatorului din figura 2 a, pentru alternanţa pozitivă a semnalului, dioda este blocată şi aceasta trece nemodificată la ieşirea circuitului. La aplicarea alternanţei negative, dioda conduce şi scurtcircuitează semnalul de masă. Se obţine astfel un limitator cu prag inferior zero. Prin introducerea unei surse E in serie cu dioda (figura 2 b) cu polul negativ spre anodul diodei, aceasta conduce alternanţa negativă numai după ce valoarea acestei depăşeşte negativarea E a anodului. Se obţine astfel o limitare cu prag inferior la –E. Explicarea circuitelor reprezentate în figura 2 c şi d se face în mod similar.



33

Figura 2. Circuite de limitare de tip derivaţie cu diode. Prin asocierea unor circuite de limitare de tip derivaţie, polarizate, ca in figura 3 se obţine un limitator cu două praguri de limitare. Dacă la intrarea unui limitator cu două praguri se aplică a tensiune sinusoidală, la ieşire se obţine o tensiune limitată, apropiată

Figura 3. Circuite de limitare de tip derivaţie, cu două praguri.

ca formă de o succesiune de impulsuri trapezoidale. Cu cât pragurile sunt mai apropiate şi amplitudinea semnalului este mai mare, cu atât se poate asimila mai bine semnalul rezultat cu o serie de impulsuri dreptunghiulare. b. Circuite de derivare (de ascuţire) sunt circuite RC folosite pentru obţinerea unor impulsuri de scurtă durată (ascuţite) din impulsurile de durate mari, de obicei de tip dreptunghiular. În figura 4 se reprezintă un circuit de derivare RC. Funcţionarea lui se bazează pe proprietatea condensatorului de a nu-şi varia brusc tensiunea la borne, bazată pe faptul

că energia sa Wc=2

1CU2 nu poate varia prin salt. În aceste condiţii, la aplicarea unui

impuls dreptunghiular (un „salt” de tensiune), condensatorul se prezintă în primul moment ca un scurtcircuit, având tendinţa să-şi păstreze starea iniţială de neâncărcare. Saltul se transmite la ieşire. Treptat, condensatorul se încarcă, ceea ce scade în mod corespunzător valoarea tensiunii de ieşire.



34

C

R

Figura 4. Circuit de derivare RC. La aplicarea frontului posterior al semnalului dreptunghiular („salt” negativ) condensatorul are aceeaşi comportare, tinzând să-şi păstreze nemodificată starea de încărcare. În mod lent, condensatorul se descarcă exponenţial, tensiunea de ieşire revenindla zero. Se observă deci că la un impuls relativ lung, aplicat la intrare, se obţin la ieşire două impulsuri scurte, de polarităţi opuse. Pentru ca la ieşirea circuitului să se obţină impulsuri scurte (ascuţite), este necesar ca încărcarea şi descărcarea condensatorului să se producă într-un interval de timp mai redus decât durata t a impulsului dreptunghiular aplicat. Se impune deci respectarea condiţiei:

RC=τ << ti. c. Circuite de integrare (de netezire) sunt circuitele RC folosite pentru obţinerea unor impulsuri cu fronturi modificate faţă de cele ale semnalului de intrare, ele furnizând la ieşire integrala semnalului de intrare. Schema unui astfel de circuit este reprezentată în figura 5. Dacă parametri circuitului respectă condiţia ca valoarea constantei de timp RC=τ a circuitului să fie mult mai mare decât durata impulsului:

RC=τ >> ti, atunci, la aplicarea unui semnal dreptunghiular, condensatorul se încarcă lent, aproximativ liniar. Tensiunea de ieşire creşte treptat până la dispariţia impulsului de ieşire. În acest moment, condensatorul începe să se descarce, iar tensiunea de ieşire scade treptat, tinzând către zero. Datorită încărcării şi descărcăriii lente a condensatorului, impulsul de ieşire are o formă aproximativ triunghiulară.

R

C

Figura 5. Circuit de integrare RC.

U1 U2

U1 U2



35

Dacă circuitul are o constantă de timp de valori mai mici sau comparabile cu durata impulsului aplicat la intrare, condensatorul se poate încărca prin rezistenţă până la valoarea maximă. Prin asocierea corespunzătoare a unor circuite de limitare, de derivare şi de integrare se pot obţine diverse forme de impulsuri plecând de la un semnal sinusoidal. 3. CIRCUITE PENTRU GENERAREA IMPULSURILOR a. Circuite basculante Circuitele basculante sunt circuite electronice, prevăzute cu o buclă de reacţie pozitivă, folosite la generarea impulsurilor. Aceste circuite prezintă în funcţionare două stări de durată de obicei inegală: una de acumulare, în care tensiunile şi curenţii variază foarte lent şi una de basculare, în care au loc variaţii foarte rapide ale tensiunilor şi curenţilor. Procesul de basculare este un proces cumulativ, care o dată amorsat se dezvoltă în avalanşă. Amorsarea proceselor de basculare se poate face fie cu ajutorul unor semnale de comandă aplicate din exterior, fie în urma unui proces intern de variaţie relativ lentă (de exemplu, descărcarea unui condensator) sau creează la un moment dat condiţii pentru declanşarea proceselor ce duc la basculare. • După numărul de stări stabile pe care le pot prezenta, circuitele basculante se împart în trei categorii:

- circuite basculante astabile: nu prezintă nici o stare stabilă; se caracterizează printr-o trecere dintr-o stare in alta, fără intervenţia unor impulsuri de comandă exterioară. Perioada semnalelor generate depinde de valorile parametrilor circuitului;

- circuite basculante monostabile: prezintă o singură stare stabilă, în care pot rămâne un timp îndelungat. Cu ajutorul unui impuls exterior de comandă, ele trec într-o altă stare în care rămân un interval de timp determinat de elementele circuitului, după care revin la starea iniţială;

- circuite basculante bistabile: se caracterizează prin două stări stabile, în care pot rămâne un timp îndelungat. Trecerea dintr-o stare în alta se face prin aplicarea unui impuls scurt de comandă din exterior.

Circuitele basculante autoblocante, ca şi circuitul numit „trigger Schmitt” sunt variante particulare ale circuitelor enumerate mai sus. Triggerul Schmitt reprezintă un circuit basculant bistabil cu structură asimetrică, cu ajutorul căruia, printre alte aplicaţii, se pot obţine impulsuri dreptunghiulare din semnale alternative de formă oarecare, aplicate la intrare. Circuitul basculant autoblocant este un circuit ce poate funcţiona atât în regim stabil, cât şi în regim monostabil, având rolul de a obţine impulsuri de amplitudine foarte mare şi de durată foarte mică. Circuite basculante astabile. Circuitele basculante astabile, numite şi multivibratatoare, se utilizează pentru a genera impulsuri dreptunghiulare periodice. Ele pot fi considerate oscilatoare, în sensul că semnalul de ieşire apare fără a necesita un semnal de comandă la intrare.



36

În figura 6 se reprezintă un astfel de circuit, la care tranzistoarele se află pe rând în regim de conducţie sau de blocare pe anumite intervale de timp, fărp intervenţia unor semnale de comandă exterioare.

0

Figura 6. Circuit basculant astabil. Deşi schema este simetrică, executată cu elemente respectiv egale, la conectarea sursei de alimentare, datorită imperfecţiunilor tehnologice, apare o mică a curentului de colector al unuia dintre tranzistoare (de exemplu Ic1). Creşterea căderii de tensiune produsă pe Rc (Ec=const), produsă de creşterea lui Ic1, duce la scăderea potenţialului de colector al propiului tranzistor T1 (Uce1+Rc1Ic1=Ec const). Această scădere se transmite prin C1 pe baza tranzistorului T2, ducând la micşorarea curentului acestuia (Ic2) de colector. Prin aceasta, scade căderea de tensiune dată de Ic2 pe rezistenţa sa de colector şi creşte potenţialul de colector al lui T2. Această creştere se transmite prin C2 pe baza lui T1, mărind valoarea curentului său de colector Ic1. Procesul evoluează în avalanşă şi duce în final la conducţia la saturaţie a lui T1 şi la blocarea lui T2. În acest timp, condensatorul C1, care sa încărcat în circuitul +Ec, Rc1, rBE2, începe să se descarce prin Rc1 rCE1 şi RB2 rBE2, ajungând ca la un moment dat tensiunea pe RB2

(care este legată în paralel pe intrerea lui T2) să devină egală cu tensiunea de deschidere a tranzistorului T2. Aceasta începe să funcţioneze şi cu aceeaşi succesiune de fenomene,referitoare de această dată la T2, se ajunge la T2 saturat şi T1 blocat. Fenomenul se repetă periodic. În figura 7 a se reprezintă situaţia T1 blocat şi T2 saturat. Condensatorul C1 se află practic descărcat în circuitul alăturat din: Ec, Rc1 rCE1 şi RBE2 rBE2. Dar T1 fiind

blocat rezistenţa sa colector-emitor este foarte mare (rce>>Rc1), iar T2 fiind saturat, rezistenţa sa bază-emitor este foarte mică (rBE2<<RB2), astfel că circuitul real de încărcare al lui C1 rămâne alcătuit din: Ec, Rc1 şi rBE2. În figura 7, b se reprezintă situaţia lui T1 saturat şi T2 blocat. Condensatorul C1, încărcat, se află în circuitul alcătuit din: Rc1 rCE1 şi RB2 rBE2. Dar P1 fiind saturat

rCE1<< Rc1, iar T2 fiind blocat RB2>> rBE2, astfel că circuitul de descărcare rămâne practic alcătuit din rCE1 şi RB2.

Ec

C1 C2

RC1 RB2

RB1 RC2

T1 T2



37


Ta = 0,79 C1RB2; Tb = 0,79 C2RB1.

Circuite basculante monostabile. Schema tipică a unui astfel de circuit este redată în figura 8. Spre deosebire de cazul circuitelor astabile, schema nu mai este simetrică, ceea ce determină şi comportarea circuitului ce are o singură stare stabilă. Funcţionarea circuitului este următoarea: dacă la aplicarea tensiunii de alimentare se obţine o variaţie suplementară a curentului de colector Ic1 al tranzistorului T1, prin fenomene similare celor descrise la circuitul basculantul astabil, T1 ajunge să conducă la saturaţie, iar T2 este blocat. Aceasta este o stare instabilă, deoarece prin procesele descrise anterior are loc descărcarea condensatorului C1 până ce tensiunea pe baza lui T1 scade, permiţând conducţia lui T2. Din acest moment, procesele au loc în sensul măririi conducţiei lui T2 şi micşorării conducţiei lui T1, până ce T1 ajunge blocat şi T2 saturat. Această a doua stare reprezintă starea stabilă a montajului. Datorită prezenţei tensiunii Eb de blocare a bazei lui T1, descărcarea lui C2 nu mai poate avea loc. Trecerea în starea iniţială se poate face numai aplicând un impuls de comandă pe baza lui T1, de polaritate corespunzătoare scoaterii bazei lui T1 din starea de blocare, sau pe baza lui T2, astfel încât să-i micşoreze starea de conducţie. De obicei este folosită cea de a doua variantă. La aplicarea fiecărui impuls de comandă pe colectorul tranzistorului T2 se obţine un impuls dreptunghiular de polaritate negativă şi durată proporţională cu constanta de timp C1R2.



38

0

Figura 8. Circuit basculant monostabil. Circuite basculante bistabile. Circuitele basculante bistabile caracterizate prin două stări stabile egal posibile, au un domeniu vast de aplicaţii, fiind elemente de bază în schemele logice de comandă, numărătoare, registre, circuite de memorizare. Schema cea mai răspândită este simetrică figura 9, în care se folosesc două surse de polarizare: pentru colectoare (Ec) şi respectiv pentru bazele tranzistoarelor (Eb). Procesele de basculare au o desfăşurare asemănătoare celor descrise la circuitele basculante descrise anterioare: o mică variaţie a circuitului de colector al unuia dintre tranzistoare (de exemplu T1) determină, datoria cuplajelor existente între colectorul unui tranzistor şi baza celuilalt, aducerea la saturaţie a tranzistorului T1 şi respectiv blocarea tranzistorului T2. Această stare este stabilă, deoarece polarizarea exterioară a bazei tranzistorului blocat (Eb) împiedică scăderea tensiunii aplicate pe baza acestuia sub valoarea de tăiere. În această stare circuitul poate rămâne un timp oricât de îndelungat. Pentru a provoca bascularea trebuie aplicat un impuls exterior astfel ales, ca polaritate, amplitudine şiloc de aplicare, încât să schimbe starea montajului. Acest lucru este posibil în două situaţii: fie prin scoaterea tranzistorului T2 din starea de blocare, determinând deschiderea sa, fie prin scoaterea lui T1 din saturaţie, micşorând conducţia sa. În multe cazuri impulsul exterior se aplică la baza tranzistorului saturat, pentru schema prezentată (cu tranzistoare npn) impulsul având polaritate negativă.

RC1

T1

RC2

T2

R1

C2

C1

RB2

RB1

+EC

-EC

-EB



39

0

Figura 2. Circuit basculant bistabil. După primirea impulsului de comandă, circuitul basculează trecând rapid în cea de a doua stare stabilă, în care T2 conduce la saturaţie şi T1 este blocat. Pentru schimbarea acestei stări este necesară aplicarea unui nou impuls de comandă exterior. În colectoarele celor două tranzistoare se obţine impulsuri dreptiunghiulare, de polarităţi opuse şi de durată egală cu intervalul dintre două impulsuri succesive de comandă. Spre deosebire de circuitul astabil, condensatoarele C din schemă au numai rolul de a accelera procesul de comutare de la o stare la alta, prezentându-se ca un scurtcircuit la variaţii bruşte ale tensiunii şi deci transmiţând integral aceste variaţii. Ele compensează în acelaşi timp efectele capacităţilor parazite de intrare ale tranzistoarelor, care împreună cu rezistenţele (R1 C1 şi R2 C2) din schemă pot

forma circuite de integrare care ar produce rotunjirea fronturilor impulsurilor. Rotunjirea fronturilor nu poate fi însă completă evitată ea datorându-se timpului de comutaţie al tranzistoarelor, timp de valoare mai mare atunci când tranzistorul a lucrat la saturaţie. Pentru a evita eventualele inconveniente create de sursa de polarizare a bazelor Eb, se pot realiza circuite basculante bistabile, la care această sursă este eliminată din schemă. În acest caz, polarizarea bazelor este asigurată de o rezistenţă RE canectată în circuitul de emitor al celor două tranzistoare. Întru cât tranzistoarele conduc pe rând curenţi egali, circuitul fiind simetric tensiunea care apare la bornele acestei rezistenţe este constantă şi asigură polarizarea necesară bazelor.

RC1

C1

R1

T1

RC2

C2

R2

T2

+EC

-EC

-Eb

Rb1 Rb2



40

Fişa de conspect 2

Circuite basculante, generatoare de impulsuri

Generalitãţi Pentru generarea directã a impulsurilor se foloseşte frecvent o categorie mare de circuite electronice, numite circuite basculante. Aceste circuite se caracterizeazã obişnuit printr-o funcţionare care are loc în douã etape diferite. Într-o etapã se produc variaţii rapide ale tensiunilor şi curenţilor, etapã care dureazã, de obicei, un timp foarte scurt şi poartã numele de etapã de basculare şi o etapã în care tensiunile si curenţii variazã foarte lent, sau rãmân eventual neschimbaţi. De obicei, circuitele basculante sunt realizate cu ajutorul unor dispozitive semiconductoare introduse prin scheme cu reacţie. Bucla de reacţie funcţioneazã în etapa de basculare şi este intreruptã în cealaltã etapã. Circuitele basculante pot fi clasificate dupã numãrul stãrilor stabile distincte, în care se pot gãsi astfel :

- circuite basculante astabile ; - circuite basculante bistabile ; - circuite basculante monostabile.

• Circuitele basculante astabile trec automat dintr-o stare în alta, stãri

care dureazã intervale de timp bine determinate. Trecerea dintr-o stare în alta nu este provocatã de impulsuri aplicate din exterior. Acest circuit transformã tensiunea continuã într-o succesiune de impulsuri de formã dreptunghiularã şi duratã fixã.

• Circuitele basculante bistabile pot rãmâne un timp oricât de lung în una din cele douã stãri stabile pe care le pot avea. Trecerea dintr-o stare în alta este provocatã prin aplicarea unui impuls scurt de comandã din exterior.

• Circuitele basculante monostabile au o singurã stare stabilã în care pot rãmâne un timp nedefinit. La aplicarea unui impuls din exterior, în perioada stabilã, aceste circuite trec într-o nouã stare care dureazã un interval de timp bine determinat dupã care revin la starea stabilã anterioarã. În afarã de circuitele basculante mentionate mai sus, mai existã si alte tipuri de generatoare de impulsuri care au o functionare mai aparte. Acestea sunt :

- circuitul basculant autoblocat denumit uneori si blocking generator, circuit ce este capabil sã furnizeze impulsuri foarte scurte, de amplitudine foarte mare ;

- circuitul basculant Schmitt, denumit si trigherul Schmitt, circuit capabil sã transforme variaţii foarte lente ale tensiunii de intrare în impulsuri dreptunghiulare cu fronturi foarte abrupte.



41

Circuitul basculant astabil

Fig. 1.1 Schema de principiu a unui circuit basculant astabil. Circuitul multivibrator astabil este un oscilator RC, denumit şi oscilator de relxare. Un oscilator de relaxare utilizeazã unul sau mai multe condensatoare, care prin timpul lor de încãrcare şi descãrcare, prin rezistenţe, produc la ieşire o tensiune variabilã de formã dreptunghiularã sau o succesiune de impulsuri dreptunghiulare. Acest circuit sau generator de impulsuri se utilizeazã pentru producerea semnalelor de sincronizare necesare în aproape toate instalaţiile electronice de automatizãri sau calcul. Din acest motiv el este denumit şi ceas sau orologiu, de unde semnalele produse se numesc semnale de sincronizare, de ceas,de orologiu sau de tact. Multivibratorul astabil produce la ieşire un semnal de formã aproximativ dreptunghiularã si frecvenţã fixã. El este utilizat pentru comanda vitezei de desfaşurare a operaţiilor pe care le realizeazã instalaţiile electronice de automatizare şi calcul. Circuitul basculant astabil simetric cu tranzistoare

• Funcţionarea circuitului. Circuitul prezentat în figura 1.1 este un circuit oscilator în adevăratul sens al cuvântului, deoarece oscilaţiile iau naştere prin existenţa reacţiei pozitive existentã între ieşirea şi intrarea circuitului. Pentru a înţelege funcţionarea circuitului, vom merge din aproape in aproape, desenând circuitul din figura 1.1, format din douã pãrţi, conform figurii 1.2, a şi b. În figura 1.2, a se prezintă prima parte din care este format acest circuit, adică tranzistorul Q1 si toate componentele aferente circuitului sãu. In figura 1.2, b se realizează acelaşi lucru, însa pentru circuitul tranzistorului Q2.



42

a b

Fig. 1.2 Circuitele componente ale schemei prezentate în figura 1.1 Se observã cã circuitul din care face parte Q1 este un amplificator inversor, in configuraţia emitor comun, amplificând astfel orice semnal ce i se aplicã pe bazã, dacã prin polarizare punctele de funcţionare a tranzistorului se aflã în regiunea activã sau liniarã. Se presupune cã într-adevăr punctul de funcţionare se aflã în regiunea liniara, ca amplificarea etajului este 10 si ca pe baza lui Q1 se aplica un semnal de +1µV . Acesta pozitivează şi mai tare dioda emitor-bazã, curentul de colector va creste, ceea ce va duce la scăderea tensiunii de pe colector cu 10 µ V. Se considerã acum circutul lui Q2 care este identic cu circuitul lui Q1 si este deci tot un amplificator inversor. Se presupune ca mai sus cã punctul de funcţionare al lui Q2 este tot in regiunea activã şi cã amplificarea etajului este tot de 10. Se observã însa cã variaţia de tensiune 10µV de pe colectorul lui Q1 se aplicã pe baza lui Q2. Fiind o variaţie de tensiune, ea se va transmite integral prin CC1. in acest moment, faza lui Q2 va fi polarizatã cu o tensiune spre negativ de 10 µ V. O tensiune mai puţin negativã pe baza lui Q2 va avea ca rezultat o oarecare închidere a diodei emitor-bazã, deci va produce o micşorare a curentului colector, care fiind mai mic va produce o cădere de tensiune mai micã pe RC2. Ca urmare, VC2, in urma amplificării etajului, va creste spre pozitiv cu +10 µ V. Aceşti curenţi de +10 µ V se aplicã însã pe baza lui Q1. Se vede deci clar cã reacţia pozitivã a circuitului (necesarã apariţiei oscilaţiilor) deoarece semnalul de la ieşire, respectiv tensiunea de colector a lui Q2, se aplicã în fazã pe intrarea circuitului (baza lui Q1) cu semnalul de intrare aplicat iniţial. S-a precizat anterior cã prin aplicarea unui semnal care deschide tranzistorul Q1, acesta îl va amplifica si inversa şi îl va aplica pe baza lui Q2, acţionând în sensul închiderii acestuia. Acest fenomen se repeta pentru tensiuni de amplificat din ce în ce mai mari pânã când Q1 va fi complet deschis (saturat), iar Q2 complet închis (blocat). Pentru Q1 saturat si Q2 blocat, circuitul se aflã în aceastã stare numai un timp dat, după care Q1 se blochează şi Q2 se saturează, acestei stări urmandu-i din nou prima, după aceeaşi perioadã de timp. Practic, perioada de tranziţie intre cele douã stări ale circuitului este foarte scurtã, astfel încât tensiunea pe colectorul lui Q1 sau Q2 (VC1 si respectiv VC2), vor avea o formã de undã dreptunghiularã care va varia între +VCC (blocat) şi 0 V (saturat). Circuitul din figura 1.1 se poate foarte bine compara cu circuitul din figura 1.3, cu formele de undã corespunzătoare punctelor A şi B.



43

În acest circuit tranzistoarele au fost înlocuite comutatoarele C1 şi C2. Trebie precizat cã niciodată ambele comutatoare nu pot fi închise sau deschise în acelaşi timp.

Fig. 1.3 Circuitul basculant astabil prezetat sub formã de circuit cu comutatoare Sã vedem acum datoritã cărui fapt cele douã stări ale circuitului (Q1 saturat-Q2 blocat şi Q1 blocat-Q2 saturat) se succed neîntrerupt.. Se va redesena circuitul din figura 1.1, dând de data aceasta valori diverselor componente, conform figurii 1.4.

Fig. 1.4. Circuit basculant bistabil. Schemã cu valori practice

Pânã acum asupra acestui circuit se cunosc următoarele: în momentul aplicării tensiunii de polarizare, unul din tranzistoare va intra în saturaţie, iar celalalt se va bloca automat, iar după un anumit timp situaţia se va inversa, tranzistorul blocat va intra în conducţie şi se va satura, iar celãlalt se va bloca. Dacã Q1 este saturat conduce tensiunea sa de colector VC1=0 V prin emitorul pus la masã. Deci în punctul A tensiunea este zero. Pe de altã parte, Q2 este blocat şi deci tnsiunea sa de colector VC2 =+VCC = +12 V. Placa din dreapta a condensatorului CC2 este la potenţialul +12 V, deoarece este conectatã în punctul B care este de fapt si colectorul tranzistorului Q2 (blocat). Placa din ştanga lui CC2 este la potenţialul 0 V, prin baza tranzistorului saturat Q1, astfel încât acest condensator va fi încărcat cu o diferenţã de potenţial de 12 V, atâta timp cât Q2 este blocat. Dacã se presupune acum cã Q2 începe sã conducă, acesta va intra în saturaţie într-o perioadã foarte scurtã de timp, datoritã reacţiei pozitive a circuitului. Dar CC2 nu are timp sã se descarce in aceeaşi perioadã de timp şi posedã aici o diferenţã de potenţial de 12 V. Deoarece aceastã diferenţã de



44

12 V rãmâne, iar placa din dreapta este pusã la pãmânt prin colectorul lui Q2 in saturaţie, placa din stânga se va schimba brusc pe – 12 V, deoarece un condensator nu-şi poate schimba brusc tensiunea la borne. In figura 1.5, a condensatorul este încărcat cu 12 V după cum se vede. Placa din stânga este la masã, iar placa din dreapta la +12 V. Dacã în continuare placa din dreapta este pusã brusc la masã, în acelaşi timp placa din stânga va avea o tensiune mai negativã decât masa şi va trebui sã scadă la -12 V.

a b Fig. 1.5 Schimbarea bruscã a tensiunii pe una din plãcile unuiu condensator

încãrcat. Sarcina pe condensator nu îşi poate schimba brusc valoarea:

a-polarizare iniţialã; b-polarizare dupã schimbsrea tensiunii aplicate brusc pe una din armãturi.

Vedem acum cã prin schimbarea bruscã a tensiunii pe placa din stânga a lui CC2 , pe baza lui Q1 vor exista -12 V, tensiune ce va bloca puternic tranzistorul Q1. Totodată, în tot circuitul nu existã nici o sursã de tensiune negativã care sã menţină placa din stânga a lui CC2 la acest potenţial. Datoritã acestui fapt CC2 se va descărca prin rezistenta RB1 către 0 V şi apoi va cãuta sã se încarce la o tensiune egalã cu cea a sursei de polarizare VCC = +12V ai cursei de polarizare. În cadrul acestei excursii de tensiune, potenţialul plăcii din stânga a lui CC2 va atinge si tensiunea de +0,7 V tensiune suficientã pentru polarizarea in sens direct a diodei emitor-bazã a lui Q1 (blocat). Aplicarea pe baza tranzistorului a unei tensiuni de +0,7 V este suficientã pentru a deschide aceastã diodã şi a trece tranzistorul în conducţie.

Fig. 1.6 Curba de descãrcare-încãrcare a condensatorului C2.

Odată intrat în conducţie, el va trece rapid în saturaţie, datoritã reacţiei pozitive a circuitului. De data aceasta însa CC1 va juca rolul condensatorului care posedã diferenţe de potenţial de 12 V şi va declanşa prin descărcarea lui intrarea in conducţie a lui Q2, blocând astfel pe Q1. Se vede astfel cã prin descărcarea succesiva a celor douã condensatoare C1 si C2, cele douã tranzistoare conduc şi se blochează succesiv, realizând astfel la ieşire, pe colectoare o tensiune variabilã în timp de formã dreptunghiularã (tren de impulsuri colectoare) de duratã si amplitudine constantã (+12 V si 0 V). În figura 6.8 se dã diagrama tensiunilor, funcţie de timp, în diverse puncte ale circuitului.



45

O altã problemã importantã a acestui circuit este perioada de timp pentru care un tranzistor este blocat si celãlalt saturat, aceasta fiind bineînţeles legatã de constanta de timp a circuitului RC (in cazul nostru : RB1CC2 si RC2CC1).

( ) ( ) ssCRCRRCT CBCBC µ3310331011033 6931221 =⋅=⋅⋅⋅==== −−

Aceasta este constanta de timp a circuitului pentru o jumătate de circuit, dar conform figurii 6.7, tensiunea de pe placa stângã a condensatorului nu atinge valoarea de 0,7 V in perioada egala cu o constanta de timp Tc, ci mai devreme, practic la aproximativ 0,7 Tc. Deci : sµ2310337,0 6 =⋅⋅ − Aceastã duratã corespunde numai perioadei de timp cât un tranzistor este blocat, iar celãlalt saturat. Durata unui ciclu complet (Q1 saturat si apoi blocat) corespunde cu : ss µ4610232 6 =⋅⋅ − Frecvenţa este inversã perioadei şi deci va fi:

kHzf 221022102210022,01046

1 3666

=⋅=⋅=⋅≅⋅

=−

Oscilatorul va oscila deci pe o frecvenţa fixã de 22 kHz si va genera 22 000 impulsuri dreptunghiulare pe secundã.

CIRCUITUL BASCULANT ASTABIL ASIMETRIC

Formele de undã ale circuitului astabil sunt considerate simetrice, deoarece perioada cât tranzistorul Q1 este blocat şi Q2 saturat este egalã cu perioada cât Q1 este saturat şi Q2 blocat.Aceasta este o consecinţã a simetriei circuitului, adică a identitatii paralele a componentelor care îl compun. Dacã aceste componente nu ar fi simetrice, perioada cât un tranzistor este blocat nu ar mai fi egalã cu perioada cãt acesta este saturat. În acest caz, formele de undã generata nu mai sunt simetrice, iar circuitul se numeşte multivibrator astabil asimetric.



46

Fig. 1.8 Circuit basculant astabil asimetric

Simetria multivibratorului astabil simetric constã din egalitatea constantelor de timp, adică RB1CC2 = RB2CC1, adică RB1 = RB2 si CC1 = CC2. Asimetria circuitului prezentat in figura 6.9 constã din faptul cã aceste constante de timp nu mai sunt egale. După cum se poate observa RB1 ≠ RB2,

ceea ce duce la : TC1 ≠ TC2,

adică : RB1CC2 ≠ RB2CC1 Se vor calcula aceste contacte, pentru valorile date in figura6.9 :

( ) ( ) sTC µ331011033 932 =⋅⋅⋅= −−

( ) ( ) sTC µ101011010 931 =⋅⋅⋅= −−

ceea ce înseamnă ca CC2 se poate descarcă intr-o perioadã de 3,3 ori mai scurtã decât cea a lui CC2. Ca urmare, timpul total pentru care Q1 este blocat este aproximativ ss µ710107,0 6 =⋅⋅ − , iar timpul pentru care Q2 este blocat,

sµ2310337,0 6 =⋅⋅ − Suma celor douã durate de conducţie sau blocare este: TC = TC1 + TC2 = 30µs sau TC = 0,7(RB1CC2 + RB2CC1) ≈ 30 µs. Frecventa de oscilaţie va fi deci:

kHzTT

fc

331030

1116

≅⋅

===−

CIRCUITUL BASCULANT BISTABIL Circuitul basculant bistabil sau multivibratorul bistabil este un circuit care posedã douã stări stabile şi care este asemănător ca structurã şi ca principiu de funcţionare multivibratorului astabil. Între cele douã tipuri de circuite existã o mare diferenţã de funcţionare si anume :circuitul basculant astabil nu



47

posedã o stare stabilã, conducţia trecând alternativ pe un tranzistor sau pe celalalt, pe când circuitul bistabi posedã douã stări stabile, conducţia rãmânând stabilã pe un tranzistor pânã ce, prin aplicarea unui semnal exterior, conducţia va trece pe celãlalt tranzistor, circuitul atingând astfel cea de-a doua stare stabilã a sa. Datoritã acestui fapt, circuitul bistabil îndeplineşte o funcţie de memorare.

Fig. 1.9 Schema de principiu a circuitului bistabil (multivibratorul bistabil)

Circuitul de memorare este circuitul al cărui semnal de ieşire depinde atât de semnalul aplicat pe intrare, cât şi de starea iniţialã în care se afla circuitul. Conform celor spuse mai sus, semnalul de ieşire al circuitului basculant bistabil va depinde atât de semnalul aplicat, cât si de starea iniţialã a circuitului. Circuitul basculant bistabil este un circuit cu douã stări stbile care produce la ieşire impulsuri de formã dreptunghiularã. Durata stărilor stabile depinde de succesiunea impulsurilor semnalului de intrare. Acesta este utilizat ca circuit de memorie, circuit de deplasare, circuit de numărare sau pentru divizarea frecvenţei. După utilizările pe care le are, circuitul bistabil este unul din cele mai importante circuite din domeniul electronicii industriale, automaticii şi tehnicii de calcul.

BISTABILUL DE TIP D (TRIGGER SCHMITT) Bistabilul (triggerul) Schmitt reprezintã un circuit basculant cu douã stãri stabile de echilibru, având însã oschema asimetricã. Cuplajul între tranzistoare este asigurat din colectorul lui T1 în baza lui T2 prin rezistenţa R, iar invers, între T2 T2, prin intermediul rezistenţei Re. Din aceastã cauzã, circuitul mai este numit circuit bistabil cu cuplaj prin emitor.



48

Fig. 4.3 Circuit basculant bistabil Schmitt

Funcţionarea bistabilului este urmãtoarea : se considerã în starea iniţialã T1 blocat şi T2 în conducţieputernicã : la aplicarea la intrare a unui semnal a cãrui amplitudine depãşeşte tensiunea de blocare (’’nivelul de prag’’), T1 începe sã conducã. Tensiunea sa de colector scade, se aplicã prin cuplaj rezistiv pe baza lui T2 care îşi micşoreazã conducţia, pe rezistenţacomunã RE apare o micşorare a cãderii de tensiune, determinând o conducţie însã mai puternicã a lui T1, ducând înt-un timp extrem de scurt la situaţia : T1 saturat, T2 blocat (a doua stare stabilã). Starea dureazã pânã când semnalul exterior scade sub o anumitã valoare faţã de valoarea de deschidere a tranzistorului T1. În acest caz T1 îşi micşoreazã conducţia, determinând apariţia stãrii iniţiale (T1 blocat, T2 saturat). Datoritã specificului sãu de functionare circuitul basculant bistabil Schmitt poate avea urmãtoarele utilizãri : — Formator de impulsuri pentru un semnal e intrare alcãtuit dint-o

succesiune de impulsuri de polaritãţi diferite ; circuitul basculeazã ori de câte ori se schibã polaritatea impulsurilor de intrare ; — Discriminator de amplitudine a impulsurilor ; circuitul basculeazã, deci

dã semnalul de ieşire ori de intrare (de câte ori semnalul de intrare sau impulsurile de intrare depãşesc tensiunea de prag); — Memorator de impulsuri pentru un semnal de intrare alcãtuit dintr-o

succesiune de impulsuri de polaritãţi diferite; circuitul basculeazã ori de câte ori se schimbã polaritatea impulsurilor de intrare.



49

PORTI LOGICE

Poartă AND (SI) Poarta AND este o poartă logică digitală care implementează operaţia de conjuncţie logică - se comportă conform tabelului de adevăr din dreapta. O ieşire cu nivel înalt de tensiune (1) rezultă doar dacă ambele intrări sunt cu nivel înalt (1). Dacă nici una sau doar o intrare este cu nivel înalt de tensiune, atunci ieşirea este cu nivel jos (0).

Simboluri

Există două simboluri pentru porţile AND: simbolul 'militar' şi simbolul dreptunghiular. Mai sunt numite şi simbolul american, respectiv britanic.

Simbol militar

Simbol dreptunghiular] Descriere hardware şi aşezarea pinilor

Diagrama aranjamentului porţilor AND într-un circuit integrat CMOS 4081 standard.

Porţile AND sunt porţi logice de bază, şi de aceea sunt recunoscute în LTT şi circuitele integrate CMOS. Circuitul integrat standard, seria 4000, CMOS este 4081, care include patru porţi independente cu două intrări.

Acesta este disponibil la majoritatea producătorilor de semiconductoare precum Philips. Este de obicei disponibil în ambele formate, DIL şi SOIC.

INTRARE IEIRE

A B A AND B

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1



50

Ca şi poarta AND standard cu două intrări, există disponibile şi porţi AND standard cu trei, patru sau opt intrări:

• 4073: Poartă AND triplă cu 3 intrări • 4082: Poartă AND duală cu 4 intrări • Există o poartă NAND cu opt intrări (4068), şi aceasta este uşor

transformată într-o poartă AND cu opt intrări prin inversarea ieşirii.

Implementări

O poartă AND este de obicei creată folosind MOSFET NMOS sau PMOS, aşa cum se arată în schemele de mai jos. Dacă nu există porţi AND disponibile, ele pot fi făcute din porţi NAND sau NOR, deoarece acestea două sunt considerate "porţi universale" care pot fi utilizate în crearea tuturor celorlaltor porţi. Configuraţia alăturată ilustrează metoda de utilizare a porţilor NAND pentru a imita efectul porţii AND.

Poartă NAND (SI-NU)

Sumator complet NAND

Poarta NAND este o poartă logică digitală care implementează operatorul lui Sheffer, în modul prezentat în tabelul de adevăr alăturat. O ieşire cu nivel jos apare doar dacă ambele intrări sunt cu nivel înalt. Dacă una sau ambele intrări sunt cu nivel jos, atunci ieşirea are nivel înalt. Poarta NAND este o poartă universală în sensul că orice funcţie booleană poate fi implementată doar cu porţi NAND.

Sistemele digitale care folosesc anumite circuite logice au ca avantaj funcţionalitatea completă a porţilor NAND. În expresii logice complicate, scrise de obicei utilizând funcţii precum AND, OR şi NOT, utilizarea funcţiei NAND reduce costul, deoarece implementarea unor astfel de circuite produce un rezultat mai bun decât alternativele.

Simboluri

Există două simboluri pentru porţile NAND: simbolul 'militar' şi simbolul dreptunghiular. Mai sunt numite şi simbolul american, respectiv britanic.

INTRARE A B

IEIRE A NAND B

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0



51

Simbolul 'militar'

Simbolul dreptunghiular Descriere hardware şi aşezarea pinilor

Porţile NAND sunt porţi logice de bază, şi de aceea sunt recunoscute în LTT şi circuitele integrate CMOS.

Diagrama aranjamentului porţilor NAND într-un circuit integrat CMOS 4011 standard. Versiune CMOS

Circuitul integrat standard, seria 4000, CMOS este 4011, care include patru porţi NAND independente, cu două intrări.

DISPONIBILITATE

Aceste echipamente sunt disponibile la majoritatea producătorilor de semiconductoare precum Fairchild Semiconductor, Philips sau Texas Instruments.

Sunt disponibile porţi standard cu 2, 3, 4 şi 8 intrări:

• CMOS



52

o 4011: Poartă NAND cvadruplă cu 2 intrări o 4023: Poartă NAND triplă cu 3 intrări o 4012: Poartă NAND dublă cu 4 intrări o 4068: Poartă NAND simplă cu 8 intrări

• LTT o 7400: Poartă NAND cvadruplă cu 2 intrări o 7410: Poartă NAND triplă cu 3 intrări o 7420: Poartă NAND dublă cu 4 intrări o 7430: Poartă NAND simplă cu 8 intrări

Implementări

Poarta NAND se fabrică cel mai uşor şi are avantajului funcţionalităţii complete. Cu alte cuvinte, orice funcţie logică (AND, OR etc.) poate fi implementată folosind doar porţi NAND. Un procesor poate fi construit complet folosind doar porţi NAND.

Poartă NAND CMOS

Poartă NAND LTT

Aranjamentul fizic al unei porţi NAND CMOS

Poartă OR (SAU) Poarta OR este o poartă logică digitală care implementează operaţia de disjuncţie logică, aşa cum este descrisă în tabelul de adevăr alăturat. Ieşirea pe nivel înalt (1) are loc dacă cel puţin o intrare are nivel înalt (1). Dacă ambele intrări sunt pe nivel jos (0), atunci ieşirea va fi tot pe nivel jos (0).

Simboluri

Există două simboluri pentru porţile OR: simbolul 'militar' şi simbolul dreptunghiular.

INTRARE A B

IEIRE A OR B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1



53

Simbolul 'militar'

Simbolul dreptunghiular

Descriere hardware şi aşezarea pinilor

Diagrama aranjamentului porţilor NAND într-un circuit integrat CMOS 4071 standard.

Porţile OR sunt porţi logice de bază, şi de aceea sunt recunoscute în LTT şi circuitele integrate CMOS. Circuitul integrat standard, seria 4000, CMOS este 4071, care include patru porţi OR independente, cu două intrări.

Aceste echipamente sunt disponibile la majoritatea producătorilor de semiconductoare precum Fairchild Semiconductor, Philips sau Texas Instruments.

Pe lângă poarta OR standard, cu două intrări, mai există şi:

• CMOS: o 4075: Poarta OR triplă cu 3 intrări o 4072: Poarta OR dublă cu 4 intrări

• TTL: o 74LS32: Poarta OR dublă cu 4 intrări



54

Alternative

Poartă OR construită din porţi NOR

Dacă nu există porţi OR disponibile, ele pot fi construite din porţi NOR, în configuraţia alăturată.

CIRCUITE BISTABILE 1. Scopul lucrării: Cunoaşterea modului de funcţionare şi a configuraţiei unor bistabile integrate, frecvent utilizate în circuite logice secvenţiale. 2. Consideraţii teoretice: Circuitul basculant bistabil CBB, este un circuit tipic cu două stări distincte utilizat pentru păstrarea informaţiei binare. Acesta prezintă două conexiuni de intrare prin care acceptă informaţia binară care urmează a fi memorată, două conexiuni de ieşire care permit citirea stării bistabilului şi în general, intrări suplimentare de control prin care se stabileşte momentul în care informaţia urmează a fi citită de bistabil. Cele două ieşiri ale unui bistabil sunt complementare. Trecerea într-o anumită stare poate fi determinată fie de semnalul reprezentând informaţia care trebuie înscrisă în bistabil, fie de semnalul de tact ce acţionează în funcţie de starea intrărilor de informaţie. Semnalul de tact poate determina comutarea bistabilului în două moduri: pe durata impulsului de tact, fiind deci precis definită în timp. Proprietatea bistabilului de memorare a informaţiei se manifestă prin faptul că starea sa nu se schimbă după dispariţia semnalului de comutate. 3. Bistabilul asincron RS: Bistabilul RS asincron, se obţine prin interconectarea a două porţi SI-NU în aşa fel ca ieşirile unuia să fie conectate la intrarea celeilalte. În funcţionarea normală nu se permite aplicarea simultană a semnalului logic “1” ăpe două intrări R şi deoarece conduce la prezenţa semnalului logic “0” pe două ieşiri, situaţie care este în contradicţie cu dată anterior privind caracterul complementar al ieşirii unui bistabil. S R Qt+1

0 0 Qt

0 1 0 1 0 1 1 1 interzis



55

4. Bistabilul sincron RS: Bistabilul RS sincron are schema în figura: C S R Qt+1 Qt+1

1 0 0 Qt tQ

1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 interzis interzis Ecuaţiile logice caracteristice sunt: tt QCRCSQ ⋅⋅+⋅=+1 ; tt QCSCRQ ⋅⋅+⋅=+1 . 5. Bistabilul sincron D: Bistabilul D sincron are schema în figura următoare, are o singură intrare: D C Qt+1 Qt+1

0 0 Qt tQ

0 1 0 1 1 0 Qt tQ

1 1 1 0

Ecuaţiile logice caracteristice sunt: CDQCDQ tt ⋅⋅+⋅=+1 ; CDQCDQ tt ⋅⋅+⋅=+1 . Deoarece pentru C=1, Qt+1=D bistabilul se mai numeşte şi circuit elementar de întârziere în sensul că semnalul aplicat la intrare se obţine la ieşire cu întârzierea de un tact. 6. Bistabilul sincron JK: Bistabilul JK sincron are schema în figura următoare, realizată cu porţi I-NU : J K Qt+1

0 0 Qt

0 1 0 1 0 1

1 1 tQ

Ecuaţiile logice caracteristice sunt: ttt QCKQCDQ ⋅⋅+⋅⋅=+1 ;

ttt QCJQCKQ ⋅⋅+⋅⋅=+1 . Prezintă neajunsul că pentru a exista o singură basculare trebuie ca durata contactului de tact să fie mai mare decât timpul de propagare printr-o poartă şi mai mic decât timpul de propagare prin două porţi.



56

7. Bistabilul sincron T: Bistabilul T sincron are proprietatea de a-şi schimba ieşirea la fiecare impuls sosit la intrare. Acest efect poate fi obţinut realizând un bistabil care se autocomandă, schema în figura următoare: C Qt Qt+1 Qt+1

0 0 0 1

0 0 1 0 1 0 1 0

1 1 0 1

Ecuaţiile logice caracteristice sunt: tttt QCQCQCQ ⋅+⋅=⊕=+1 ;

tttt QCQCQCQ ⋅+⋅=⊗=+1 . Odată ce bistabilul şi-a schimbat starea şi impulsul pe C persistă, urmează o nouă schimbare a stării, adică bistabilul oscilează, fiind foarte

dificil a determina starea sa finală, care depinde de raportul dintre durata impulsului pe intrarea C, şi durata basculării. Pentru a exista o singură basculare se impune pentru durata impulsului de tact aceeaşi condiţie ca şi în cazul circuitului bistabil JK sincron.

Pentru a rezolva deficienţa sunt folosite 2 circuite de tip RS comandate prin impuls. Primul, A, condiţionează starea celui de-al doilea B, în timp ce al doilea , B, îl condiţionează pe primul, A. Dacă bistabilul A se află în starea “1” la sosirea impulsului pe intrarea b, bistabilul B trece în starea “1”, pe când dacă bistabilul B se află în starea “1” la sosirea impulsului pe intrarea a, bistabilul A trece în starea “0”. Pentru o funcţionare corectă sunt necesare două impulsuri a şi b decalate în timp.

O altă schemă logică a bistabilului T sincron cu porţi I-NU (NAND) este prezentată în figura alăturată.

Circuitul are proprietatea de a-şi schimba starea la fiecare impuls de tact aplicat pe intrarea C, dacă la intrarea T se aplică semnal logic “1”. Ecuaţiile logice caracteristice sunt: tt QCTQ ⊕⋅=+ )(1 ;

tt QCTQ ⊗⋅=+ )(1 .



57

Exemplu de circuit basculant astabil realizat cu componente

electronice discrete Din acest moment incepe analiza functionarii circuitelor basculante, mai intai cu componente electronice discrete si apoi si cu porti logice. Acesta este scopul principal al auxiliarului de fata : familiarizarea elevilor cu lucrul in programe de simulare gen ORCAD atat cu componente discrete cat si cu porti logice.

Forma de unda care rezulta este prezentata in figura de mai jos



58

Circuit Basculant Astabil realizat cu porti logice NU

Forma de unda care rezulta este data in figura de mai jos



59

In aceasta figura sunt reprezentate 3 forme de unda :

1. V(U1A :A) – forma de unda pe intrarea primului inversor

2. V(R1 :2) – tensiunea pe rezistenta R1

3. V(C1 :2) – tensiunea pe condensatorul C1

Formele de unda 2 si 3 sunt specifice unui CBA (vezi si schema electronica si

formele de unda de CBA cu componente discrete)



60

Circuit Basculant Astabil comandat

Prima forma de unda este data de generatorul de impulsuri dreptunghiulare Vpulse (verde). A doua forma de unda este forma tensiunii pe a doua intrare a portii SI-NU (rosu). A treia si a patra forma de unda reprezinta formele de unda generate de orice CBA. In plus se observa ca circuitul basculeaza la comanda aplicata de Vpulse. Atat pe frontul anterior cat si pe frontul posterior a lui Vpulse CBA basculeaza. De remarcat tranzitiile CBA doar atunci cand Vpulse are valoarea 1 logic.



61

Acum modificam valorile pentru R si C si obtinem o forma de unda modificata



62

Iata si valorile pentru Vpulse:

Condtia initiala Ic (Initial condition) pentru condensatorul C este:



63

Si in sfarsit valorile pentru Analize- Setup-Transient care stabilesc modul de

trasare a formelor de unda in procesul simularii:



64

Circuit Basculant Monostabil cu componente discrete In acest caz circuitul va bascula la fiecare impuls de comanda generat de Vpulse



65

Pentru o mai buna intelegere am modificat valorile lui Vpulse (sursa de tensiune

dreptunghiulara)



66

Se observa ca CBM basculeaza pe frontul ascendent al impulsului de comanda

Vpulse



67

Circuit Basculant Monostabil cu porti logice



68

Se observa ca CBM basculeaza pe frontul descendent al impulsului de comanda

generat de Vpulse care in diagrama cu formele de unda se noteaza V(V1:

+)(verde)



69

Alt exemplu de CBM



70

Modific valoarea condensatorului de la 1 nF la 10 nF



71

Modific C de la 10 nF la 100nF si rezulta forma de unda



72

Modific valoarea rezistentei R de la 100 K la 1k

si rezulta forma de unda din figura

Se observa ca CBM basculeaza pe ambele fronturi (crescator si descrescator ) ale

impulsului de comanda.



73

Circuit Basculant Bistabil cu componente discrete Se observa ca circuitul basculeaza numai pe fronturile descrescatoare ale

impulsului de comanda Vpulse (verde). In colectoarele tranzistoarelor Q1 si Q2

se obtin formele de unda in contratimp (rosu si albastru) care demonstreaza

functionarea corecta a CBB.



74

Iata un exemplu de CBB cu porti logice



75



76

Iata si formele de unda:

V(V2:+) – semnalul de tact (verde)

V(V3:+) – primul semnal de comanda care are valorile specific pentru Vpulse

mentionate in una din figurile anterioare (rosu)

V(U1A:A) – al doilea semnal de comanda care are valorile specific pentru Vpulse

mentionate in una din figurile anterioare (albastru)

V(R3:2) – primul semnal de la una din iesirile CBB care basculeaza pe fronturile

semnalului V(U1A:A) (galben)

V(R4:1) – al doilea semnal de la cea de-a doua iesire a CBB care este in

contratimp cu V(R3:2) (violet)

In incheiere prezentam un proiect de CBA realizat cu componente

electronice discrete precum si cablajul circuitului pentru unul si mai multe

straturi.

Acest auxiliar curricular, desi era in lucru, i-a servit elevului drept sursa

bibliografica pentru realizarea atestatului.



77

COLEGIUL TEHNIC DE COMUNICAŢII

„NICOLAE VASILESCUKARPEN”

BACĂU

LUCRARE DE SPECIALITATE PENTRU EXAMENUL DE CERTIFICARE A

COMPETENŢELOR PROFESIONALE

ÎNDRUMĂTOR CANDIDAT INGINER POPA VIRGIL Elev: HARAPU FLORIN CLASA a-12a-a E

IUNIE 2008



78

GENERATOARE DE SEMNAL

CIRCUITE BASCULANTE



79

CUPRINS

Argument.................................................................................................................4 Capitolul I

Oscilatoare

- Generalităţi...................................................................................................5 - Parametri

oscilatoarelor.................................................................................................5 - Clasificarea

oscilatoarelor........................................................................................ ........5 Generatoare comandate

- Impulsuri.........................................................................................................6 - Circuite pentru formarea impulsurilor (limitare, derivare, integrare).............7 - Circuite pentru generarea impulsurilor (circuite basculante astabile, bistabile,

monostabile)...................................................................................................11

Capitolul II

Proiectarea schemelor electronice în Capture CIS din Orcad Family Release 9.2.....17

Capitolul III

Proiectarea cablajelor imprimate în Layout Plus din Orcad Family Release 9.2........37 Norme de protecţie a muncii .....................................................................................52 Bibliografie..................................................................................................................54



80

ARGUMENT

Descoperirea şi studierea legilor şi teoremelor electromagnetismului în

urmă cu un secol şi jumătate au deschis o eră noua a civilizaţiei omeneşti

Mecanizarea proceselor de producţie a constituit o etapă esenţială în

dezvoltarea tehnică a proceselor de respective şi a condus la uriaşe creşteri ale

productivităţii muncii. Datorită mecanizării s-a redus considerabil efortul fizic

depus de om în cazul proceselor de producţie, întrucât maşinile asigură

transformarea diferitelor forme de energie din natură în alte forme de energie

direct utilizabile pentru acţionarea maşinilor, uneltelor care execută operaţiile de

prelucrare a materialelor prime şi a semifabricatelor.

După etapa mecanizării, omul îndeplineşte în principal funcţia de

conducere a proceselor tehnologice de producţie. Operaţiile de conducere nu

necesită decât un efort fizic redus, dar necesită un efort intelectual important. Pe de

altă parte unele procese tehnice se desfăşoară rapid, încât viteza de reacţie a unui

operator uman este insuficientă pentru a transmite o comandă necesară în timp util.

Astfel eu consider că tema aleasă de mine pentru a susţine examenul de

certificare a competenţelor profesionale joacă un rol foarte important în procesele

tehnologice ale erei noastre.

Prin această lucrare vreau să demonstrez gradul de pregătire în meseria

de ‚tehnician în telecomunicaţii’, cunoştinţe dobândite în cadrul disciplinelor de

învăţământ de-a lungul perioadei de perfecţionare profesională în cadrul liceului.



81

CAPITOLUL I

GENERATOARE DE SEMNAL Circuitele electronice care, în anumite condiţii specifice, generează semnale se numesc generatoare de semnal. În funcţie de condiţiile fundamentale de producere a semnalului, generatoarele se pot împărţi în două categorii: oscilatoare şi generatoare comandate. A. OSCILATOARE 1. GENERALITĂŢI Oscilatoarele sunt generatoare de oscilaţii electrice întreţinute cu frecvenţă proprie (care deci funcţionează fără semnalul de intrare). Faţă de amplificatoare, oscilatoarele prezintă asemănări şi deosebiri. Asemănarea constă în proprietatea comună de transforma energia de curent continuu a sursei de alimentare în energie de curent alternativ a semnalului generat. Deosebirea constă, în primul rând, în faptul că pentru executarea acestei operaţii amplificatoarele necesită un semnal de comandă, pe când oscilatoarele lucrează fără semnalul exterior de comandă. În al doilea rând, semnalul de ieşire al unui amplificator are frecvenţă determinaţă de semnalul de intrare, pe când semnalul generat de oscilator are frecvenţă dată de parametri circuitelor care îl compun. 2. PARAMETRI OSCILATOARELOR Ca generatoare de semnal, oscilatoarele trebuie să îndeplinească anumite condiţii privind principalii săi parametri şi anume:

- forma semnalului general; - domeniul de frecvenţă în care lucrează; - stabilitatea frecvenţei semnalului de ieşire; - mărimea şi stabilitatea amplitudinii semnalului de ieşire; - coeficientul de distorsiuni neliniare impus.

3. CLASIFICAREA OSCILATOARELOR Oscilatoarele se pot clasifica după următoarele criterii: • după forma semnalului pe care îl generează:

- oscilatoare sinusoidale; - oscilatoare nesinusoidale;

• după domeniul de frecvenţă în care lucrează:

- oscilatoare de joasă frecvenţă (de audiofrecvenţă); - oscilatoare de înaltă frecvenţă (de radiofrecvenţă); - oscilatoare de foarte înaltă frecvenţă;

• după principiul de funcţionare:

- oscilatoare cu rezistenţă negativă;



82

- oscilatoare cu reacţie; • după natura circuitelor care imtervin în structura lor:

- oscilatoare RC; - oscilatoare LC; - oscilatoare cu cuarţ;

B. GENERATOARE COMANDATE Această categorie de generatoare furnizează semnal de ieşire, atunci când la intrare se aplică un anumit semnal de comandă. Majoritatea acestor tipuri de generatoare lucrează cu comandă în impulsuri. Circuitele care generează impulsuri sau care acţionează asupra impulsurilor, schimbându-le forma, durata, perioada, poziţia sau alţi parametri, se numesc circuite pentru impulsuri. 1. IMPULSURI Prin impuls se înţelege o variaţie rapidă de tensiune sau de curent, care durează un timp scurt în comparaţie cu perioada de succesiune a acestor variaţii, precum şi cu procesele tranzitorii pe care ele le produc în circuite. • Există o mare varietate de impulsuri: dreptiunghiulare, trapezoidale, în dinte de ferăstrău, triunghiulare, de tip clopot. În multe aplicaţii se folosesc impulsuri de formă aproximativ dreptiunghiulare. • Atunci când la intrarea unui circuit se aplică un impuls dreptiunghiular ideal, la ieşire se obţine un impuls deformat, datorită acţiunii elementelor reactive (bobine, condensatoare) din circuit. Acest impuls poate fi caracterizat cu ajutorul unor parametri, dintre care cei mai importanţi sunt: amplitudinea impulsului (A), durata impulsului (τ i ), durata frontului anterior (tc), durata frontului posterior (td), descreşterea palierului ( ∆ A) şi, dacă este cazul supracreşterea impulsului (ε ). Astfel:

- amplitudinea impulsurilor (A) reprezintă valoarea mărimii corespunzătoare regiunii palierului (valoare de regim);

- durata impulsului (τ i ) reprezintă intervalul de timp dintre momentele corespunzătoare atingerii valorii de 0,5 din amplitudinea impulsurilor;

- durata frontului anterior (de creştere) (tc) reprezintă intervalul de timp necesar mărimii pentru a creşte de la 0,1 la 0,9 din valoarea de regim;

- durata frontului posterior (de descreştere) (td) reprezintă intervalul de timp necesar mărimii pentru a descreşte de la 0,9 la 0,1 din valoarea de regim;

- descreşterea palierului ( ∆ A) reprezintă diferenţa dintre valoarea maximă şi cea minimă a palierului;

- supracreşterea (ε )reprezintă diferenţa între valoarea maximă înregistrată de mărime şi valoarea de regim.

În cazul unei succesiuni de impulsuri dreptunghiulare periodice, care se repetă la intervale de timp egale, parametrii caracteristici sunt durata impulsului τ i , perioada

de succesiune T ( sau frecvenţa T

f1

= ) şi coeficientul de umplere Q =T

i τ.

• Impulsurile pot fi obţinute prin două metode: prin generare sau prin formare.



83

2. CIRCUITE PENTRU FORMAREA IMPULSURILOR Metoda formării impulsurilor se bazează pe obţinerea unei succesiuni periodice de impulsuri, plecând de la semnale periodice de altă formă, de obicei sinusoidale. Se folosesc mai multe tipuri de circuite de formare a impulsurilor, dintre care cele mai importante sunt: circuite de limitare, derivare şi de integrare. a. Circuite de limitare Circuitul de limitare este circuitul care furnizează la ieşire o mărime (tensiune sau curent) proporţională cu mărimea de la intrare, numai atunci când aceasta se află cuprinsă între anumite limit, numite praguri de limitare. Cand mărimea de la intrare depăşeşte pragurile de limitare, mărimea corespunzătoare de la ieşire se păstrează constantă. Limitarea se poate aplica semnalelor de orice formă. În cele mai dese cazuri, se utilizează limitarea unor semnale de formă sinusoidale pentru a obţine impulsuri dreptiunghiulare sau trapezoidale. Limitarea oscilaţiei sinusoidale se poate face: cu un prag (superior sau inferior) sau cu două praguri de limitare. Pentru realizarea circuitelor în limitare se folosesc elemente neliniare: diode semiconductoare sau tranzistoare. Cel mai simplu mod de realizare a limitatoarelor este prin folosirea diodelor şi rezistenţelor. În cazul diodelor semiconductoare, limitarea se obţine prin trecerea acestora din stare de conducţie în stare de blocare şi invers, atunci când semnalul atinge valoarea de prag a limitatorului. • Clasificarea limitatoarelor se poate face după următoarele criterii:

- după modul de montare a diodei în circuit: limitatoare serie şi limitatoare derivaţie;

- după alternanţa obţinută la ieşire (tipul pragului): limitatoare cu prag inferior şi limitatoare cu prag superior;

- după mărimea semnalului limitat în comparaţie cu valoarea amplitudinii semnalului: limitatoare cu prag zero sau limitatoare având o anumită valoare a pragului, acesta depinzând de polaritatea diodei dată de sursele continue din circuit.

• Limitatoare de tip serie. Circuitul de limitare din figura 1 a este un limitator serie, cu prag de limitare zero. Funcţionarea este următoarea: la aplicarea alternanţei pozitive, dioda conduce şi întreaga tensiune aplicată se obţine la ieşire. La aplicarea alternanţei negative, dioda este blocată şi tensiunea de ieşire este zero. La ieşire se obţine astfel numai alternanţele pozitive. Dacă dioda este polarizată cu o sursă E, cu minusul spre anod dioda va conduce numai semnale pozitive ce depăşesc valoarea E din negativare a anodului, obţinându-se o limitare cu prag inferior +E. În mod similar se explică obţinerea semnalelor de ieşire pentru cazurile în care dioda este montată invers, cu şi fără sursă de polarizare a catodului (figura 1 c şi d).



84

Figura 1. Circuite de limitare de tip serie cu diode • Limitatoare de tip derivaţie. În aceste circuite dioda se montează în paralel pe bornele de ieşire ale circuitului (figura 2). Pentru cazul limitatorului din figura 2 a, pentru alternanţa pozitivă a semnalului, dioda este blocată şi aceasta trece nemodificată la ieşirea circuitului. La aplicarea alternanţei negative, dioda conduce şi scurtcircuitează semnalul de masă. Se obţine astfel un limitator cu prag inferior zero. Prin introducerea unei surse E in serie cu dioda (figura 2 b) cu polul negativ spre anodul diodei, aceasta conduce alternanţa negativă numai după ce valoarea acestei depăşeşte negativarea E a anodului. Se obţine astfel o limitare cu prag inferior la –E. Explicarea circuitelor reprezentate în figura 2 c şi d se face în mod similar.



85

Figura 2. Circuite de limitare de tip derivaţie cu diode.

Prin asocierea unor circuite de limitare de tip derivaţie, polarizate, ca in figura 3 se obţine un limitator cu două praguri de limitare. Dacă la intrarea unui limitator cu două praguri se aplică a tensiune sinusoidală, la ieşire se obţine o tensiune limitată, apropiată

Figura 3. Circuite de limitare de tip derivaţie, cu două praguri.

ca formă de o succesiune de impulsuri trapezoidale. Cu cât pragurile sunt mai apropiate şi amplitudinea semnalului este mai mare, cu atât se poate asimila mai bine semnalul rezultat cu o serie de impulsuri dreptunghiulare. b. Circuite de derivare (de ascuţire) sunt circuite RC folosite pentru obţinerea unor impulsuri de scurtă durată (ascuţite) din impulsurile de durate mari, de obicei de tip dreptunghiular. În figura 4 se reprezintă un circuit de derivare RC. Funcţionarea lui se bazează pe proprietatea condensatorului de a nu-şi varia brusc tensiunea la borne, bazată pe faptul

că energia sa Wc=2

1CU2 nu poate varia prin salt. În aceste condiţii, la aplicarea unui

impuls dreptunghiular (un „salt” de tensiune), condensatorul se prezintă în primul moment ca un scurtcircuit, având tendinţa să-şi păstreze starea iniţială de neâncărcare. Saltul se transmite la ieşire. Treptat, condensatorul se încarcă, ceea ce scade în mod corespunzător valoarea tensiunii de ieşire.



86

C

R

Figura 4. Circuit de derivare RC. La aplicarea frontului posterior al semnalului dreptunghiular („salt” negativ) condensatorul are aceeaşi comportare, tinzând să-şi păstreze nemodificată starea de încărcare. În mod lent, condensatorul se descarcă exponenţial, tensiunea de ieşire revenindla zero. Se observă deci că la un impuls relativ lung, aplicat la intrare, se obţin la ieşire două impulsuri scurte, de polarităţi opuse. Pentru ca la ieşirea circuitului să se obţină impulsuri scurte (ascuţite), este necesar ca încărcarea şi descărcarea condensatorului să se producă într-un interval de timp mai redus decât durata t a impulsului dreptunghiular aplicat. Se impune deci respectarea condiţiei:

RC=τ << ti. c. Circuite de integrare (de netezire) sunt circuitele RC folosite pentru obţinerea unor impulsuri cu fronturi modificate faţă de cele ale semnalului de intrare, ele furnizând la ieşire integrala semnalului de intrare. Schema unui astfel de circuit este reprezentată în figura 5. Dacă parametri circuitului respectă condiţia ca valoarea constantei de timp RC=τ a circuitului să fie mult mai mare decât durata impulsului:

RC=τ >> ti, atunci, la aplicarea unui semnal dreptunghiular, condensatorul se încarcă lent, aproximativ liniar. Tensiunea de ieşire creşte treptat până la dispariţia impulsului de ieşire. În acest moment, condensatorul începe să se descarce, iar tensiunea de ieşire scade treptat, tinzând către zero. Datorită încărcării şi descărcăriii lente a condensatorului, impulsul de ieşire are o formă aproximativ triunghiulară.

R

C

Figura 5. Circuit de integrare RC.

U1 U2

U1 U2



87

Dacă circuitul are o constantă de timp de valori mai mici sau comparabile cu durata impulsului aplicat la intrare, condensatorul se poate încărca prin rezistenţă până la valoarea maximă. Prin asocierea corespunzătoare a unor circuite de limitare, de derivare şi de integrare se pot obţine diverse forme de impulsuri plecând de la un semnal sinusoidal. 3. CIRCUITE PENTRU GENERAREA IMPULSURILOR a. Circuite basculante Circuitele basculante sunt circuite electronice, prevăzute cu o buclă de reacţie pozitivă, folosite la generarea impulsurilor. Aceste circuite prezintă în funcţionare două stări de durată de obicei inegală: una de acumulare, în care tensiunile şi curenţii variază foarte lent şi una de basculare, în care au loc variaţii foarte rapide ale tensiunilor şi curenţilor. Procesul de basculare este un proces cumulativ, care o dată amorsat se dezvoltă în avalanşă. Amorsarea proceselor de basculare se poate face fie cu ajutorul unor semnale de comandă aplicate din exterior, fie în urma unui proces intern de variaţie relativ lentă (de exemplu, descărcarea unui condensator) sau creează la un moment dat condiţii pentru declanşarea proceselor ce duc la basculare. • După numărul de stări stabile pe care le pot prezenta, circuitele basculante se împart în trei categorii:

- circuite basculante astabile: nu prezintă nici o stare stabilă; se caracterizează printr-o trecere dintr-o stare in alta, fără intervenţia unor impulsuri de comandă exterioară. Perioada semnalelor generate depinde de valorile parametrilor circuitului;

- circuite basculante monostabile: prezintă o singură stare stabilă, în care pot rămâne un timp îndelungat. Cu ajutorul unui impuls exterior de comandă, ele trec într-o altă stare în care rămân un interval de timp determinat de elementele circuitului, după care revin la starea iniţială;

- circuite basculante bistabile: se caracterizează prin două stări stabile, în care pot rămâne un timp îndelungat. Trecerea dintr-o stare în alta se face prin aplicarea unui impuls scurt de comandă din exterior.

Circuitele basculante autoblocante, ca şi circuitul numit „trigger Schmitt” sunt variante particulare ale circuitelor enumerate mai sus. Triggerul Schmitt reprezintă un circuit basculant bistabil cu structură asimetrică, cu ajutorul căruia, printre alte aplicaţii, se pot obţine impulsuri dreptunghiulare din semnale alternative de formă oarecare, aplicate la intrare. Circuitul basculant autoblocant este un circuit ce poate funcţiona atât în regim stabil, cât şi în regim monostabil, având rolul de a obţine impulsuri de amplitudine foarte mare şi de durată foarte mică. Circuite basculante astabile. Circuitele basculante astabile, numite şi multivibratatoare, se utilizează pentru a genera impulsuri dreptunghiulare periodice. Ele pot fi considerate oscilatoare, în sensul că semnalul de ieşire apare fără a necesita un semnal de comandă la intrare.



88

În figura 6 se reprezintă un astfel de circuit, la care tranzistoarele se află pe rând în regim de conducţie sau de blocare pe anumite intervale de timp, fărp intervenţia unor semnale de comandă exterioare.

0

Figura 6. Circuit basculant astabil. Deşi schema este simetrică, executată cu elemente respectiv egale, la conectarea sursei de alimentare, datorită imperfecţiunilor tehnologice, apare o mică a curentului de colector al unuia dintre tranzistoare (de exemplu Ic1). Creşterea căderii de tensiune produsă pe Rc (Ec=const), produsă de creşterea lui Ic1, duce la scăderea potenţialului de colector al propiului tranzistor T1 (Uce1+Rc1Ic1=Ec const). Această scădere se transmite prin C1 pe baza tranzistorului T2, ducând la micşorarea curentului acestuia (Ic2) de colector. Prin aceasta, scade căderea de tensiune dată de Ic2 pe rezistenţa sa de colector şi creşte potenţialul de colector al lui T2. Această creştere se transmite prin C2 pe baza lui T1, mărind valoarea curentului său de colector Ic1. Procesul evoluează în avalanşă şi duce în final la conducţia la saturaţie a lui T1 şi la blocarea lui T2. În acest timp, condensatorul C1, care sa încărcat în circuitul +Ec, Rc1, rBE2, începe să se descarce prin Rc1 rCE1 şi RB2 rBE2, ajungând ca la un moment dat tensiunea pe RB2

(care este legată în paralel pe intrerea lui T2) să devină egală cu tensiunea de deschidere a tranzistorului T2. Aceasta începe să funcţioneze şi cu aceeaşi succesiune de fenomene,referitoare de această dată la T2, se ajunge la T2 saturat şi T1 blocat. Fenomenul se repetă periodic. În figura 7 a se reprezintă situaţia T1 blocat şi T2 saturat. Condensatorul C1 se află practic descărcat în circuitul alăturat din: Ec, Rc1 rCE1 şi RBE2 rBE2. Dar T1 fiind

blocat rezistenţa sa colector-emitor este foarte mare (rce>>Rc1), iar T2 fiind saturat, rezistenţa sa bază-emitor este foarte mică (rBE2<<RB2), astfel că circuitul real de încărcare al lui C1 rămâne alcătuit din: Ec, Rc1 şi rBE2. În figura 7, b se reprezintă situaţia lui T1 saturat şi T2 blocat. Condensatorul C1, încărcat, se află în circuitul alcătuit din: Rc1 rCE1 şi RB2 rBE2. Dar P1 fiind saturat

rCE1<< Rc1, iar T2 fiind blocat RB2>> rBE2, astfel că circuitul de descărcare rămâne practic alcătuit din rCE1 şi RB2.

Ec

C1 C2

RC1 RB2 RB1 RC2

T1 T2



89


Ta = 0,79 C1RB2; Tb = 0,79 C2RB1.

Circuite basculante monostabile. Schema tipică a unui astfel de circuit este redată în figura 8. Spre deosebire de cazul circuitelor astabile, schema nu mai este simetrică, ceea ce determină şi comportarea circuitului ce are o singură stare stabilă. Funcţionarea circuitului este următoarea: dacă la aplicarea tensiunii de alimentare se obţine o variaţie suplementară a curentului de colector Ic1 al tranzistorului T1, prin fenomene similare celor descrise la circuitul basculantul astabil, T1 ajunge să conducă la saturaţie, iar T2 este blocat. Aceasta este o stare instabilă, deoarece prin procesele descrise anterior are loc descărcarea condensatorului C1 până ce tensiunea pe baza lui T1 scade, permiţând conducţia lui T2. Din acest moment, procesele au loc în sensul măririi conducţiei lui T2 şi micşorării conducţiei lui T1, până ce T1 ajunge blocat şi T2 saturat. Această a doua stare reprezintă starea stabilă a montajului. Datorită prezenţei tensiunii Eb de blocare a bazei lui T1, descărcarea lui C2 nu mai poate avea loc. Trecerea în starea iniţială se poate face numai aplicând un impuls de comandă pe baza lui T1, de polaritate corespunzătoare scoaterii bazei lui T1 din starea de blocare, sau pe baza lui T2, astfel încât să-i micşoreze starea de conducţie. De obicei este folosită cea de a doua variantă. La aplicarea fiecărui impuls de comandă pe colectorul tranzistorului T2 se obţine un impuls dreptunghiular de polaritate negativă şi durată proporţională cu constanta de timp C1R2.

RC1

T1

RC2

T2

R1

C2

C1

RB2

+EC



90

0

Figura 8. Circuit basculant monostabil. Circuite basculante bistabile. Circuitele basculante bistabile caracterizate prin două stări stabile egal posibile, au un domeniu vast de aplicaţii, fiind elemente de bază în schemele logice de comandă, numărătoare, registre, circuite de memorizare. Schema cea mai răspândită este simetrică figura 9, în care se folosesc două surse de polarizare: pentru colectoare (Ec) şi respectiv pentru bazele tranzistoarelor (Eb). Procesele de basculare au o desfăşurare asemănătoare celor descrise la circuitele basculante descrise anterioare: o mică variaţie a circuitului de colector al unuia dintre tranzistoare (de exemplu T1) determină, datoria cuplajelor existente între colectorul unui tranzistor şi baza celuilalt, aducerea la saturaţie a tranzistorului T1 şi respectiv blocarea tranzistorului T2. Această stare este stabilă, deoarece polarizarea exterioară a bazei tranzistorului blocat (Eb) împiedică scăderea tensiunii aplicate pe baza acestuia sub valoarea de tăiere. În această stare circuitul poate rămâne un timp oricât de îndelungat. Pentru a provoca bascularea trebuie aplicat un impuls exterior astfel ales, ca polaritate, amplitudine şiloc de aplicare, încât să schimbe starea montajului. Acest lucru este posibil în două situaţii: fie prin scoaterea tranzistorului T2 din starea de blocare, determinând deschiderea sa, fie prin scoaterea lui T1 din saturaţie, micşorând conducţia sa. În multe cazuri impulsul exterior se aplică la baza tranzistorului saturat, pentru schema prezentată (cu tranzistoare npn) impulsul având polaritate negativă.

-EB

RC1

C1

R1

T1

RC2

C2

R2

T2

+EC

-EC

Rb1 Rb2



91

0

Figura 2. Circuit basculant bistabil. După primirea impulsului de comandă, circuitul basculează trecând rapid în cea de a doua stare stabilă, în care T2 conduce la saturaţie şi T1 este blocat. Pentru schimbarea acestei stări este necesară aplicarea unui nou impuls de comandă exterior. În colectoarele celor două tranzistoare se obţine impulsuri dreptiunghiulare, de polarităţi opuse şi de durată egală cu intervalul dintre două impulsuri succesive de comandă. Spre deosebire de circuitul astabil, condensatoarele C din schemă au numai rolul de a accelera procesul de comutare de la o stare la alta, prezentându-se ca un scurtcircuit la variaţii bruşte ale tensiunii şi deci transmiţând integral aceste variaţii. Ele compensează în acelaşi timp efectele capacităţilor parazite de intrare ale tranzistoarelor, care împreună cu rezistenţele (R1 C1 şi R2 C2) din schemă pot

forma circuite de integrare care ar produce rotunjirea fronturilor impulsurilor. Rotunjirea fronturilor nu poate fi însă completă evitată ea datorându-se timpului de comutaţie al tranzistoarelor, timp de valoare mai mare atunci când tranzistorul a lucrat la saturaţie. Pentru a evita eventualele inconveniente create de sursa de polarizare a bazelor Eb, se pot realiza circuite basculante bistabile, la care această sursă este eliminată din schemă. În acest caz, polarizarea bazelor este asigurată de o rezistenţă RE canectată în circuitul de emitor al celor două tranzistoare. Întru cât tranzistoarele conduc pe rând curenţi egali, circuitul fiind simetric tensiunea care apare la bornele acestei rezistenţe este constantă şi asigură polarizarea necesară bazelor.



92

CAPITOLUL II

Proiectarea schemelor electronice în Capture CIS din Orcad Family

Release 9.2. Orcad Family Release 9.2 permite realizarea schemelor electronice cu tot cu simulare dar şi a cablajului imprimat. Pentru a realiza cablajul imprimat al unui circuit electronic vom accesa subprogramul Capture CIS după cum urmează:



93

După cum se observă a apărut o fereastră Orcad Capture cu ajutorul căreia vom da un nume şi o locaţie circuitului pe care vrem să îl realizăm.



94

Numele şi locaţia circuitului o vom da după cum urmează:

- Mi-am propus să realizez un circuit basculant astabil deci dăm numele Basculant astabil 1.

- Bifăm Analog or Mixed A/D. - Setăm locaţia C:/Program Files/ Orcad dacă merge. - Ok



95

În fereastra ce tocmai a apărut vom bifa:

- Create a blank project - Ok.



96

Ne apare foaia de lucru pe care vom realiza circuitul electronic, pentru a selecta o componentă electronică vom accesa:

- Place – Part.



97

Ne apare fereastra de unde vom alege componentele din librăriile corespunzătoare fiecăreia. Pentru a accesa o librărie apăsăm click pe:

- Add Library.



98

În fereastra ce tocmai a apărut vom deschide toate librăriile în acelaşi timp:

- Add Library - Ctrl + A pentru a selecta toate librăriile - Open.



99

Noi ne-am propus să realizăm un circuit basculant astabil deci avem nevoie de:

- două tranzistoare. - patru rezistoare, două de 330 Ω şi celelalte două de 10k Ω . - două diode. - două condensatoare de 22γ F şi Ic = 3V. - o sursă de alimentare de tensiune continuă de 10 V. - masă.

În fereastra de mai jos ne este ilustrat cum se selectează un tranzistor din librăria BIPOLAR.



100

Acum ne este ilustrat cum se selectează un rezistor din librăria sa, şi anume ANALOG.

- sursa din librăria SOURCE. - condensatorul din librăria ANALOG. - dioda din librăria DIODE.



101

Pentru a selecta semnul de masă trebuie dăm click pe bara din dreptul paginii delucru în dreptul butonului GND cu semnul corespunzător semnului de masă, după care alegem 0/SOURCE şi Ok.



102

După ce am selectat componentele necesare, le aranjăm conform schemei şi opoi realizăm conexiunile cu fire pe care le luăm din:

- Place - Wire sau Shift + W.



103

În figura de mai jos ne este prezentată dispunerea pieselor conform schemei şi modul în care se realizează conexiunile.



104

Pentru a vizualiza simularea (graficul) acestui circuit acem nevoie de marcări pe care îi luăm din: - Pspice – Markers - Voltage Level.



105

După ce am pus marcării unde dorim să vizualizăm unsemnal mergem pe:

- Pspice – New Simulation Profile.



106

A apărut o fereastră în care trebuie să punem un nume, noi o să punem numele care l-am dat proiectului la începutul realizării acestuia şi anume: - Basculant astabil 1 – apoi click pe Create.



107

În fereastra ce a apărut vom alege timpii de simulare: - Run to time – 500ms. - Maximum step size – 10ns. - Ok.



108

Acum vom porni simularea acestui circuit: - Pspice – Run sau F11.

În acest moment a apărut un grafic care are coordonatele: pe axa Y, V (volţi) iar pe axa X unitatea de timp în cazul nostru ms. Se poate observa că dacă tranzistorul 1 conduce celălalt este blocat.



109

Am văzut circuitul electronic cu tot cu simulare acum vom încerca să realizăm cablajul imprimat al acestuia. Pentru aceasta avem nevoie de mai mulţi paşi:

- Închidem Pspice A/D. - Salvăm schema care am făcut-o. - Minimizăm ferestrele existente in Orcad Capture şi ne apare o imagine ca cea de

mai jos.



110

Dăm click pe PAGE1 apoi Tools – Design Rules Check. Verific eventualele erori.



111

Dăm click pe PAGE1 – Tools – Create Netlist... – aleg Layout şi selectez unitatea de măsură în inches (bifez User Properties are in inches) – Ok. Apare o fereastră şi dăm Ok.



112

CAPITOLUL III

Proiectarea cablajelor imprimate în Layout Plus din Orcad Family

Release 9.2

Partea de proiectare a schemei a luat sfârşit, acum ne vom ocupa de partea de proiectare a cablajului imprimat, pentru aceasta avem nevoie de subprogramul Layout Plus din programul Orcad Family Release 9.2.



113

Pentru a începe operaţiunile vom urma următorii paşi:

- File – New-



114

Cer să încarc un şablon de circuit şi aleg un fişier tehnologic: default.tch, el se află în Load Temple File.



115

Cu ajutorul acestui pas mergem către acel fişier tehnologic.



116

Alegem fişierul pe care ni l-am propus să îl alegem şi dăm Open.



117

În acest moment a apărut numele pe care noi l-am dat circuitului nostru, dăm click pe el şi dăm Open.



118

Salvăm acest fişier tot cu acest nume.



119

În acest moment a apărut o dispunere automată a pieselor realizată de calculator. Cu ajutorul Component Tool putem dispune piesele după cum dorim.



120

După ce am dispus componentele cum dorim trasăm marginile plăcuţei:

- Tool – Obstacle – New.



121

După ce am trasat marginile plăcuţei vom alege numărul de straturi al cablajului după cum se observă în imaginea de mai jos.



122

Pentru a activa un strat dăm dublu click pe el şi bifăm Routing Layer, iar pentru a îl dezactiva dăm dublu click pe el şi Unused Layer apoi Ok.



123

După ce am setat numărul de straturi vom accesa:

- Auto – Autoroute – Board pentru a realiza calculatorul cablajul automat



124

În figura de mai jos a apărut cablajul imprimat plasat automat de calculator.



125

Am dat un zoom pentru a observa mai bine legăturile dintre componente şi numărul de straturi. Se poate observa că este un cablaj pe două straturi.



126

În imaginea de mai jos ne este prezentat un cablaj cu patru straturi. Pentru a vizualiza numai primul strat apăsăm: - Backspace – 1 deoarece când am ales numărul de straturi al acestui cablaj am observat că primului strat îi corespunde cifra 1 – 0 pentru a vizualiza marginile plăcuţei şi Shift+1 pentru a vizualiza piesele.



127

În imaginea următoare ne este prezentat cablajul circuitului pe două straturi intr-o alta amplasare a componentelor electronice :



128

Cablajul pe patru straturi.



129

Norme de protecţie a muncii

Normele generale de protecţie a muncii cuprind reguli şi măsuri aplicate în întreaga economie naţională. Protecţia muncii se transpune practic în aplicarea unor criterii ergonamice pentru îmbunătăţirea condiţiilor de muncă şi pentru reducerea efortului fizic. Normele de protecţie a muncii se aplică salariaţilor, membrilor cooperatori, persoanelor angajate cu convenţii civile (cu excepţia celor care au drept obiect activităţi casnice) precum şi ucenicilor, elevilor şi studenţilor în perioada efectuării practicii profesionale. În accepţia cea mai generală, protecţia muncii este un ansamblu de acţiuni având ca obiect drept cunoaşterea şi înlăturarea tuturor elementelor care pot apărea în procesul de muncă, susceptibile de a provoca accidente şi îmbolnăviri profesionale. Pentru a-şi atinge scopul securitatea omului în procesul de muncă, respectiv asigurarea integrităţii anatomo-funcţionale şi sănătăţii lucrătorilor în procesul productiv - protecţia muncii implică existenţa şi funcţionarea unui sistem multidisciplinar fundamentat, de concepte teoretice, acte legislative, măsuri şi mijloace tehnice, social – economice, organizatorice, de igienă şi medicina muncii. Pentru evitarea oricăror accidente se impune respectarea cu stricteţe a normelor de protecţie a muncii, stipulate în anumite legi instrucţiuni sau normative. Nerespectarea normelor de proteţie a muncii se sancţionează în conformitate cu legislaţia în vigoare. Cunoaşterea tuturor cauzelor care pot produce accidentarea este obligatorie pentru a le putea evita, prin luarea de măsuri de protecţie corespunzătoare. Cauzele posibile de pericol datorate locului de muncă sunt următoarele:

- Existenţa unui grad de umiditate ridicat; - Lipsa unor covoare de cauciuc sau material de plastic pe care operatorul să-şi

sprijine picioarele; - Existenţa unei instalaţii de alimentare de la reţea într-un grad ridicat de

degradare; - Lipsa unor prize legate la pământ.

Cauzele datorate sculelor sau dispozitivelor folosite sunt următoarele:

- Folosirea unor ciocane de lipit supraîncălzite sau cu o izolaţie electrică

deteriorată; - Lipsa suporturilor pentru ciocanele de lipit; - Folosirea unor scule şi dispozitive improvizate, neadecvate operaţiilor care

trebuiesc efectuate; - Folosirea unor aparate de măsurare fără izolarea carcasei exterioare faţă de

tensiunea de reţea; - Lipsa izolaţiei la conductoarele de alimentare de la reţea cât şi a cordoanelor

de legătură cu montajele supuse operaţiei de depanare; - Existenţa unor componente electrice sau electronice foarte fierbinţi, capabile

să producă arsuri.



130

Dintre măsurile generale care trebuie luate pentru fiecare om se amintesc următoarele:

- Efectuarea instructajului de protecţia muncii, precum şi constatarea acestuia într-o fişă de instructaj individual;

- Interzicerea desfăşurării activităţii într-un loc de muncă organizat dacă nu are instructajul consemnat în fişe;

Măsurile de protecţie ce trebuie respectate cu ocazia desfăşurării operaţiei de depanare sunt următoarele:

- Verificarea conectării şi deconectării cablului de alimentare; - Verificarea conexiunilor instrumentelor de măsurare; - Conectarea la una sau mai multe prize de pământ a carcaselor exterioare a

aparatelor de măsurare şi a învelişului metalic al ciocanului de lipit; - La efectuarea oricăror operaţii se recomandă ca operatorul să aibă mâinile

uscate, sau să poarte mănuşi de cauciuc. Prevenirea şi stingerea incendiilor şi exploziilor este o problemă strâns legată de protecţia muncii, deoarece atât incendiile cât şi exploziile constituie cauza unor accidente grave de muncă. Cauzele generale ale incendiilor se grupează în trei categorii:

- Cauze interne legate de procesul tehnologic; - Întreţinerea necorespunzătoare a instalaţiilor şi greşeli ale personalului; - Cauze exterioare.



131

BIBLIOGRAFIE

1. Componente şi circuite electronice clasa a XI a şi a XII a, Editura Didactica şi

Pedagocică, Bucureşti 1994. 2. Componente şi circuite electronice, Ing. Theodor Dănilă şi Ing. Monica

Ionescu-Vaida. 3. www.google.com 4. Cărţi de electronică şi diverse reviste. 5. Programul Orcad Family Release 9.2.

Documents

Utilizarea Componentelor Si Circuitelor Electronice 2