ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ПЕРВАЯ СТРАНИЦА

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБ АВТОРЕ

3.8. Функциональный счетчик В.М. Сапельникова

         

При создании калибраторов фазы необходимо формировать два синусоидальных сигнала. Каждый из них можно получить с помощью управляемых ЦАП в виде ступенчатой функции – квазисинусоидальный сигнал (рис. 3.43). Причем, если ступеньки формировать через 100 и величина ступеньки обеспечит точное значение синусоидальной зависимости для этого значения фазы, то первая из высших гармоник будет иметь высокий порядок. Это обстоятельство облегчает выделение основной гармоники и снижает требования к фильтрам, применяемым в калибраторах фазы. Используя специально подобранные резисторы в соответствии с величиной ступеньки, можно при формировании квазисинусоидального сигнала каждый раз добавлять всего один резистор.

                                                                                                  

               Рис. 3.43.

Управление таким ЦАП удобно производить с помощью функционального счетчика который должен иметь девять разрядов Q1 и таблицу переключений (табл. 3.3), определяющую код работы функционального счетчика. Цикл работы составляет 18 тактов и требует 18 синхроимпульсов С.

Схема функционального счетчика приведена на рис. 3.44. Счетчик собран на девяти JK – триггерах (элементы 1 - 9) типа К155ТВ1, имеющих по три J – входа и три К – входа, объединенных по И. Триггеры имеют асинхронные установочные R и S входы. На этих триггерах собран девятиразрядный резистор сдвига. RS – триггер (элемент 10) применяется для задания режима работы функционального счетчика. С этой же целью используются еще два элемента 3И-НЕ (элементы 11 и 12). Синхронизирующие импульсы поступают от кнопки “СИ” (синхроимпульсы), и для устранения возможного “дребезга” применяются логические схемы 2И-НЕ (элементы 13-14).

Функциональный счетчик позволяет получать различные кодовые последовательности. Линейно - нарастающую кодовую последовательность получаем, когда триггеры регистра сдвига 1-9 последовательно от первого к последнему устанавливаются в состоянии “1”, а затем все одновременно устанавливаются в состояние “0”. Линейно убывающую кодовую последовательность, когда триггеры регистра сдвига последовательно от последнего к первому устанавливаются в состояние “0”, а затем все одновременно устанавливаются в состояние “1”.

Можно получить линейно-нарастающе-убывающую кодовую последовательность. Именно этой кодовой последовательности соответствует основной режим работы, используемый в калибраторе фазы и описываемый таблицей переключений (табл. 3.3).

Рассмотрим этот режим работы. В исходном состоянии триггеры 1-9 находятся в состоянии “0”, триггер 10 в состоянии “1”. На третьи входы элементов ЗИ-НЕ (элементы 11-12) устанавливается логический “0” переключателями S1 и S2. При этом на асинхронные R и S входы триггеров регистра сдвига поступает “1”.

Первый синхронизирующий импульс устанавливает триггер 1 в состояние “1”, не изменяя состояния других триггеров. После этого второй JK – триггер регистра сдвига подготовлен к записи “1” по третьему J–входу. Второй синхронизирующий импульс устанавливает триггер 2 в состояние «1» и по третьему J-входу подготавливает следующий триггер к приему “1”. Аналогично с приходом каждого последующего синхроимпульса и в соответствии с табл. 3.3 происходит переключение в “1” триггеров регистра сдвига до прихода девятого импульса. С приходом девятого синхроимпульса последний JK- триггер регистра сдвига переходит в “1”. При этом RS- триггер (элемент 10) переходит в состояние “0”. Переход RS-триггера в состояние “0” подготавливает все триггеры регистра сдвига к приему “0”. Так у девятого JK–триггера на два J-входа теперь поступает “0”, и на все три К - входа поступает “1” с выходов вспомогательного RS-триггера. Таким образом, последний JK-триггер готов к приему “0”. Остальные же восемь JK-триггеров будут последовательно готовиться к приему «0» путем подачи на первые К - входы недостающей “1” при переходе в состояние “0” находящегося справа от него JK-триггера. В этом случае на инверсном выходе JK-триггера появляется логическая “1”.

Таблица 3.3

С

В Ы Х О Д Ы

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6

Q7

Q8

Q9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

  10

11

12

13

14

15

16

17

18

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последний девятый JK-триггер регистра сдвига перейдет в состояние “0” сразу после прихода десятого синхроимпульса. Состояние же других JK-триггеров не изменится. Одиннадцатый синхроимпульс устанавливает восьмой триггер регистра сдвига в состояние “0”. Аналогичные переключения происходят в соответствии с кодом табл. 3.3 до прихода семнадцатого синхроимпульса. Восемнадцатый импульс приводит регистр сдвига в исходное состояние.

С появлением логического “0” на прямом выходе первого JK-триггера дополнительный RS-триггер переходит вновь в состояние “1”. Ранее к переходу в состояние “1” он был подготовлен по входу R после десятого синхроимпульса логической “1” на инверсном выходе девятого JK-триггера. Все время между девятым и восемнадцатым синхроимпульсами RS-триггер находился в режиме хранения (также как между первым и девятым синхроимпульсами).

 

Hosted by uCoz