Circuite Basculante1

7/30/2019 Circuite Basculante1

1/15

Ministrul Educaiei, Cercetrii,Tineretului i Sportului

COLEGIUL TEHNIC

EDMON NICOLAU

B-dul Dimitrie Pompei, nr.3, sector 2, Bucureti

Lucrare de specialitate pentru certificarea competentelor

profesionale in invatamantul liceal:NIVEL III

TEMA LUCRARII

Circuite Basculante

SESIUNEA IUNIE 2011Profesorndrumtor : Elev :Tudosa Emanuel Gherca Marius Andrei


2/15

Argument

Acest circuit face parte din gama circuitelor basculante. Aceste circuite basculante sunt

folosite in cele mai utilizate domenii de activitate ncepnd de electronica electrocasnica

si terminnd cu cele mai complexe computere.Circuitele basculante monostabile sunt folosite in cele mai diverse aplicaii. CU precdere

este folosit in circuitele digitale, in circuitele de temporizare cu arie de aplicaie foarte

mare mai ales in automatizri, in industrie, aparate profesionale pentru buctarii,fotolaboratoare, automate de sera, si multe altele.Am realizat aceasta platforma didactica pentru laboratorul de electronica digitala pentru a

uuranelegerea funtionarii circuitelor care stau la baza electronicii digitale.


3/15

IntroducereCircuite basculante

Circuite caracterizateprin existena unor stri bine determinate,ntrecare au loctranziiir apide, numite procese de basculare. Un proces de basculare const din

modificarea rapid a unor cureni sau tensiuni, procesul rapid implicnd existena

unor bucle de reacie pozitiv sau a unor rezistene negative. Declanarea

basculrii se poate face din exterior, prin intermediul unor semnale de comand,

sau din interior, prin acumularea lent i atingerea unui stadiu critic de ctreanumite mrimi electrice din circuit.

Circuitele basculante prezint dou stri bine determinate, fie stabile, fie

instabile. O stare stabileste o staren care circuitul poate rmne o perioad de

timp nelimitatn lipsaunui semnal de comand.

Intr-o stare instabil circuitul rmne un timp limitat, dup care basculeaz

ncealalt stare, fr a interveni vreun semnal de comand de basculare extern.

Circuitele basculante se pot grupa, dup numrul strilor stabile,n:

circuite basculante bistabile, pentru care ambele stri sunt stabilecircuite basculante monostabile, prezentnd o stare stabil i una instabilcircuitele basculante astabile, cu ambele stri instabile


4/15

Circuite basculante

Circuite basculante bistabile

Circuitele basculante bistabile se caracterizeaz prin existena a dou stri stabile,

n care pot rmne un timp orict de lung. Bascularea dintr-o staren alta

declansata cu ajutorul unor impulsuri de comanda.

Circuit bistabil: un exemplu de circuit secvenial(circuit definit prin faptul c

ieirile sale au valori logice ce depind de o anumit secven a semnalelor care s-au manifestat anteriorn circuit). Circuitele secveniale prezint deci posibilitatea

stocarii informatiei (memorrii) .Spre deosebire de circuitele secveniale, circuitele combinaionale, constnd din

combinaii de pori logice, au ieiri care depind doar de intrrile prezenten acel

moment.Circuitele bistabile pot fi clasificaten circuite simetricei circuite nesimetrice.


5/15

Circuite Basculante Bistabile Simetrice cu componente discrete

Schema de principiu se prezintn figura alaturata

A1i A2sunt dou amplificatoare legate n reacie

pozitiv, prin divizorul format de rezistenele R i r

.Proiectarea cu componente discreteEtajele amplificatoare formate din

tranzistoarele T1i T2.Cuplatentre el eprin elementele de reacie

pozitiv constituite din divizoarele de tensiune

R si r.O parte din tensiunea colector-emitor a unui

tranzistor este transmisan baza celuilalt

transistor.


6/15

Functionarea circuituluiDaca are loc o cretere mic a curentului IC1, aceasta duce

la micorarea tensiunii UC1, care este transmis prin

divizorul R-rn baza tranzistorului T2. Scderea tensiunii

UB2va fi amplificat i inversat de tranzistor, astfelnctcrete tensiunea UC2, iar aceast cretere va fi transmisn

baza tranzistorului T1 prin divizorul R-r. Prin urmare IC1

crete i mai mult. In consecinta apare un proces de

basculare, care se dezvoltn avalan: curentul IC1crete

i curentul IC2 scade, pna cnd T1 devine saturat, iar T2blocat.Starea este stabil, deoarece bucla de reacie pozitiv este

ntrerupt datorita starii de blocare a tranzistorului T2Dou stri stabile:

1. T1 - conductie (saturat), T2 - blocat .2. T1 - blocat, T2 - conductie (saturat).Pentru ca CBB s funcioneze aa cum s-a artat

mai sus, elementele sale trebuie dimensionate astfel

nct s fie satisfacute urmtoarele condiii:


7/15

1). cnd T1 este blocat, T2trebuies fie saturat.2). cnd T1 este saturat, T2trebuies fie blocat.3). cnd T1i T2se gsescnstareactiv, amplificare ape bucla de reacie pozitiv trebuie s

fie supra unitar.

Datorit simetriei circuitului, condiiile 1) i 2) sunt echivalente.n afar de acestea se poatedemonstra c dac sunt satisfcute condiiile 1) i 2) atunci va fi satisfacut i condiia 3).n

concluzie, conditia 1) este o condiie necesar i suficient pentru ca circuitul s funcioneze

corect.Declanarea Circuitelor Basculante Bistabile

Dou metode fundamentale de declanare a CBB:

a). declanarea pe ci separate pentru fiecare tranzistorn parte (CBB de tip RS).

b). declanarea pe o cale comun (CBB de tip T).

CBB folosesc una din metodele de declanare de mai sus, sau ambele metode (CBB de

tip RST sau JK).

Impulsurile de declanare pot fi aplicate pe baza sau pe colectorul tranzistoarelor.Polaritatea impulsurilor de declanare poate fi att pozitiv ct i negativ.

Semnalul de declanare nu are rolul propriu-zis de a determina el singur bascularea

CBB, el are rolul de a iniia un proces regenerativ prin care circuitul s comute singur.

Indiferent de tipul tranzistorului (pnp sau npn), declanarea cu impulsuri care comand

blocarea tranzistorului conductor prezinta anumite avantaje:

- sensibilitatea CBB este mare .


8/15

- energia impulsului necesar pentru a produce bascularea este mai mic .Un CBB realizat cu tranzistoare npn va basculan condiii optime dac se aplic un impuls

negativ pe baza tranzistorului saturat.Pentru a comanda un CBB att cu impulsuri, ct i cu nivele de tensiune circuitele de

declanare conin de obicei un circuit de difereniere RC.

Prin difereniere, apar att vrfuri pozitive ct i vrfuri negative, deci ar exista

posibilitatea unei rebasculri nedorite.

Pentru a evita aceast situaie, circuitele de difereniere sunt urmate de diode care

mpiedic trecerea vrfurilor cu polaritatea nedorit.

Declanarea pe ci separate pe baz

Circuituln starea T1-saturat i T2-blocat.

Dac se aplic un impuls de declanare la intrarea S deamplitudine EC, acesta va fi difereniat de circuitul de

difereniere R2C2. Dioda D2 vampiedica trecerea

vrfurilor pozitive i va permite trecerea vrfurilor

negative de tensiune, care vor bloca i mai mult

tranzistorul T2. Bascularea nu are locn acestcaz.


9/15

Dac se aplic impulsul de declanare la intrarea R,

vrfurile negative de tensiune ce ajungn baza

tranzistorului T1 vor determina blocarea lui, deci

bascularea CBB.Pentru can regim staionar s fie blocate ambele diode, serecomand polarizarea lor invers cu o tensiune EP.

Valoarea acestei tensiuni se alege cu ceva mai mare dect

tensiunea baz-emitor a tranzistorului saturat.

Declanarea pe ci separate pe colector

Circuitul de declanare este identic, semnalul de comanda este aplicatn

colectoarele tranzistoarelor. Potenialul EC este folosit ca i tensiune pozitivde polarizare pentru diode.

Declanarea pe bazeprezinta unele avantaje, pentru c permite obinerea unor

frecvene de basculare mai mari i asigur o sensibilitate mai bun.


10/15

Declanarea pe o cale comun pe bazeFie circuitul in starea:

T1-saturat si T2-blocat.Tensiunile in diferite puncte ale schemei au urmtoarele

valori tipice (pentru tranzistoarele cu siliciu) :

UC1=+0,1V; UB1=+0,7V; UB2=-0,1V

Dioda D1 este conductoare, iar dioda D2este blocat cu o

tensiune invers mare. Impulsul de declanare T estedifereniat de grupurile Rd1, C1i Rd2, C2. Impulsurile

ascuite pozitive rezultate prin difereniere vor fi tiate de

diodele D1 si D2.Dintre cele dou impulsuri negative rezultate prin

difereniere, va putea trece numai cel care se aplicn

catodul diodei conductoare D1, cellalt impuls nu va putea

trece prin dioda blocat D2.Impulsul de comanda va determina comutarea circuitului,

deoarece un puls negativ ascutit estea plicat pe baza

tranzistorului conductor.


11/15

Declanarea pe o cale comun pe colector

Fie circuitul in starea:

T1-saturat si T2-blocat .Tensiunile in diferite puncte .UC1=+0,1V; UC2+EC,

UAEc

Dioda D1este blocat cu o tensiune invers aproximativ egal cu EC,n timp ce

dioda D2este blocat cu o tensiune invers mic, egal cu cderea de tensiune

pe rezistena RC.

Impulsul de declanare aplicat la intrarea T este difereniat de circuitul de

difereniere RdCd. Vrfurile negative de tensiune, rezultate prin difereniere

(datorit polarizrii diodelor) pot ajunge numai pe colectorul tranzistorului

blocat (saltul negativ de tensiune se transmite,n cazul de fa, prin dioda D2n

colectorul tranzistorului blocat T2) determinand deschiderea acestuia.


12/15

CBB de tip S-R asincron

CBB RS cu pori SAU-NU CBB RS simetric cu pori SAU-NU

Un bistabil simplu poate fi construit, din punct de vedere logic, prin introducerea

unei bucle de reacientr-o reea de pori, fie pori SAU-NU, fie I-NU.Intrrile bistabilului se numesc S (set) i R (reset).


13/15

CBB de tip SR sincrone

Circuitelebistabile RSsincrone au dou intrri de date R i

S, i o intrare de tact, T.Informaia de la intrrile de date R i S poate fi transmis

spre bistabilul propriu-zis numai atunci cand impulsului de

tact are valoare alogica 1.Bistabilul RS sincron are unsemnal de ceas (intrarile R si S

ramana sincrone), care controleaza evolutia circuitului.Deasemenea are alte doua intrari, Sd- si Rd-, care actioneaza

direct asupra iesirilor Q si Q- supra scriind intrarile R si S.

CBB RS master-slave


14/15

CBB RS master-slave:

menit a elimina neajunsurile legriin cascad a mai multor CBB de tip RS

(posibila nedeterminare a strilor fiecrui CBB) .Primul CBB, numit CBB master este comandat de intrrile de date R i S, iar aldoilea CBB din secven se numete CBB slave i este comandat de ieirile CBB

master.

Scurta descriere:

Pe frontul pozitiv al impulsului de ceas, CBB master este deconectat de CBB

slave, deoarece acestea nu pot comunica; pe acest front, intrarile S si R

actioneaza asupra CBB master, determinand bascularile corespunzatoare.Cand semnalul de ceas trece din 1 in 0, pe frontul cazator, intrarile RS slave

sunt conectate la master; iesirile master-ului comanda starea slave-ului.In acestfel, doar un singur CBB este activ la un anumit moment, iesirile master-

slave-ului fiind complet izolate de intrari.

Folosind acest circuit, nedeterminarea logica pentru o secventa de CBB este

evitata.


15/15

BIBLIOGRAFIE

E. Nicolau i colectiv Manualul inginerului electronist. Msurri

electronice , Editura Tehnica , Bucureti 1979;V.Tiponut Aparate i echipamente electronice complexe , I.P.T.

VuiaTimioara , 1983 ;E.Pop, V.Stoica Principii i metode de msurare numerica ,

Editura Facla , Timioara , 1977;L.Toma Sisteme de Achiziie i prelucrare numerica a semnalelor

, Editura de Vest , Timioara , 1997;WWW. REFERATELE . COMWWW. E-PIESE . ROARH. PUB. RO

Circuite Basculante1

Documents

Transcript of Circuite Basculante1