Синтезировать полный сумматор на элементах И-ИЛИ-НЕ

1.8. Синтезировать полный сумматор на элементах И-ИЛИ-НЕ.

	A

1

&

&

1.11. На рисунке приведена схема суммирующего 3 – разрядного счетчика на D – триггерах 155ТМ2:

Рис. 3 – разрядного двоичного счетчика на D – триггерах.

а) пояснить принцип работы счетчика;

б) составить таблицу переключений счетчика. Определить коэффициент пересчета (модуль счета) k;

в) построить временные диаграммы сигналов на выходах Q1,Q2, и Q3;

г) определить максимальную задержку, создаваемую счетчиком. Задержка создаваемая одним триггером, tзтр=55нс;

а) Принцип работы счетчика: асинхронные входы установлены в положение синхронной загрузки с входов D,C. На входе D установлено значение инвертированного выхода Q, поэтому при появлении на тактовом входе С положительного перепада в триггер записывается значение входа D, а на выходе устанавливается инвертированное значение входа. В случае счетчика типа делителя на два на выходе устанавливается сигнал того – же уровня после подачи на вход С двух импульсов. Для переключения следующего счетчика из одного уровня в тот же самый необходимо подать четыре импульса и т. д., счет составляет 2 n где n – количество триггеров, в данном случае 23=8 импульсам на входе. У данного счетчика есть одна особенность, при включении выходы Q кроме первого принимают значения 1, поэтому после включения счетчик необходимо обнулить, подав на вход R импульс.

б)

Таблица переключений счетчика.

Счет	Выход
	1	2	3	С
0	Н	В	В	­
1	В	Н	В	­
2	Н	Н	В	­
3	В	В	Н	­
4	Н	В	Н	­
5	В	Н	Н	­
6	Н	Н	Н	­
7	В	В	В	­

Таблица составлена после обнуления всех триггеров.

Коэффициент пересчета или модуль счета k= 23.

в) Временные диаграммы составлены для не инвертированных выходов Q1, Q2, Q3 после обнуления счетчика.

С

Q1

Q2

Q3

г) максимальное время задержки создаваемое счетчиком происходит при переключении третьего триггера, поэтому максимальное время задержки счетчика есть сумма времени задержки на каждом триггере с момента поступления положительного перепада на вход С, tмзc=tтр1+tтр2+tтр3; tмзс=3*tтр;

 tмзс=3*55; tмзс=165нс.

1.13. Суммирующий счетчик находится в нулевом состоянии. В каком состоянии он будет находиться после подачи 64 и 67 входных импульсов?

Так как счетчик считает до 23 , при 64 импульсах мы будем иметь состояния входов в состоянии Q1= H, Q2= H, Q3= H, так как 64 кратно 23 .

При 67 импульсах состояния входов будет Q1= B, Q2= B, Q3= H, так как 67- 64=3, третий импульс соответствует счету 2.

2.2. Разработать схему не инвертирующего усилителя сумматора на 3 входа со следующими коэффициентами суммирования по каждому из входов: 2; 5; 7. Рассчитать значение Uвых при Uвх1=1 В, Uвх2=0.2 В, Uвх3=0.05 В. Сопротивление обратной связи Rос=10 кОм.

Uвых=U1+U2+...Un;

R’o.c=10 KOm;

Ro.c/R1=R’o.c/R’1+R’o.c/R’2+...+R’o.c/R’n;

Uвых=2U1+5U2+7U3;

R’1=R’o.c/2=5 KOm;

R’2=R’o.c/5=2 KOm;

R’3=R’o.c/7=1.42 KOm;

Ro.c/R1=10KOm/5KOm+10KOm/2KOm+10KOm/1.42KOm;

R1=10KOm/2+5+7=10KOm/14=714 Om;

Uвых=2*1+5*0.2+7*0.05=3.35B;

2.3. Разработать схему трехвходового суммирующего интегратора со следующими постоянными интегрирования: t=7 мс. Рассчитать и начертить значение Uвых при постоянных значениях Uвх1=0.1 В, Uвх2=0.2 В, Uвх3=0.05 В на участке изменения выходного напряжения от 0 до напряжения насыщения Uнас=10 В. Конденсатор в цепи отрицательной обратной связи Сос= 100нФ.

			U1
	U2
		U3							Uвых

Uвых=-1/R1*C1ò(U1+U2+...+Un)d;

если R1=R2=...Rn;

ic=iR1+iR2+...+iRn так что,

-C(dUвых/dt)=(U1/R1)+(U2/R2)+...+(Un/Rn);

При R1=R2=...=Rn имеем dUвых=-(U1+U2+...+Un)/C1R1.

Проинтегрировав это равенство

Uвых=-1/RC(U1+U2+...+Un)dt;

t=R*C;

7*10-3=R*100*10-9;

R1=7*10-3/100*10-9;

R1=70 kOм;

так как t для всех входов равно одному времени интегрирования следует, что R1=R2=R3.

max Uвых =10 B – напряжению насыщения ;

min Uвых = 0B ;

10B=(-1/(70*103Om*100*10-9F))*0.35B*t;

10/(-1/70000*100*10-9)*0.35=0.2c;