Site Loader

Содержание

Последовательный контур — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Последовательный контур

Cтраница 1


Последовательный контур с резонансом напряжений на основной частоте имеет малое сопротивление для токов этой частоты, а параллельный контур с резонансом токов, наоборот, имеет большое сопротивление, что обеспечивает достаточно высокий коэффициент передачи по основной гармонике. В то же время для токов высоких частот за счет включения последовательно с нагрузкой дросселя L и параллельно ей конденсатора С2 коэффициент передачи оказывается небольшим.  [2]

Последовательный контур дает значительное усиление сигнала в точке резонанса, так как Q достигает 10 — 50 в низкочастотных цепях и 100 — 200 в высокочастотных цепях.  [3]

Последовательный контур ( рис. 5 — 22, б) подключается к выходным зажимам схемы сравнения. Так как в контуре имеет место резонанс напряжений, напряжение на нагрузке частотой 100 гц снижается. Однако частотные фильтры, являющиеся инерционными элементами, задерживают на некоторое время выходной сигнал схемы сравнения. По-этому их применение не всегда возможно.  [4]

Последовательный контур, как уже было отмечено, можно настраивать в резонанс изменением емкости или индуктивности. При такой настройке положения Уьмакс или t / смакс несколько смещаются из-за того, что в выражения ( 6 — 12) и ( 6 — 13) входят изменяющиеся множители L или С.  [5]

Последовательный контур L1C1 во вторичной цепи фильтра анодной нагрузки настраивается в резонанс с частотой несущих колебаний передатчика звукового сопровождения, а контур L2C2 — с частотой, лежащей на 1 5 Мгц ниже частоты несущих колебаний передатчика изображения.  [7]

Последовательный контур при значительных расстройках представляет для источника большое реактивное сопротивление — емкостное, если частота источника ниже собственной частоты контура, и индуктивное, если частота выше.  [9]

Последовательный контур ( рис. 4.1) находится под действием напряжения н ( У j / 2 sin со /; L0 и Q — соответственно индуктивность при резонансе и добротность контура. Индуктивность L изменяется в пределах от 0 до оо.  [10]

Последовательный контур L303, С311 настроен на частоту помехи от соседнего канала 39 5 Мгц. Если сопротивление резистора R308 равно активному сопротивлению этого контура, т.е. его сопротивлению при резонансе, то мост на частоте 39 5 Мгц уравновешен, на его диагонали напряжение отсутствует и на сетку лампы Л302 напряжение помехи не поступает. Для других частот, даже мало отличающихся от 39 5 Мгц, сопротивление последовательного контура велико, равновесие моста нарушается, и на сетку лампы Л302 поступает напряжение. На этой частоте вход лампы Л302 оказывается за-шунтированным малым сопротивлением и поэтому напряжение частоты 31 5 Мгц на ее управляющей сетке сравнительно мало. Индуктивность катушки L304 подобрана так, что она вместе с входной емкостью лампы J13G2 образует последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 37 Мгц. За счет резонансных свойств этого контура напряжение указанной частоты увеличивается и коэффициент усиления возрастает. Второй подъем частотной характеристики первого каскада получается на частоте 33 5 Мгц, на которую настроен параллельный контур, включенный в анодную цепь лампы первого каскада.  [11]

Последовательный контур возбуждается частотно-модулированной ЭДС со следующими параметрами: / 0 16 МГц, частота модуляции 8 кГц, индекс угловой модуляции тчм — 20 рад.  [12]

Последовательный контур ( рис. 4.1) находится под действием напряжения и U 1 / 2 sin otf; L0 и Q — соответственно индуктивность при резонансе и добротность контура. Индуктивность L изменяется в пределах от 0 до оо.  [13]

Последовательный контур ( рис. 4.1) находится под действием напряжения и — — У / 2 sinco; С0 и Q — соответственно емкость при резонансе и добротность контура.  [14]

Последовательный контур настроен на частоту / 0 1 Мгц.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Последовательный колебательный (резонансный) контур. а) б)

Резонанс «на ладони».

Резонанс «на ладони». Резонансом называется режим пассивного двухполюсника, содержащего индуктивные и ёмкостные элементы, при котором его реактивное сопротивление равно нулю. Условие возникновения резонанса

Подробнее

— комплексное входное сопротивление

Последовательный колебательный контур. & & & ВХ x ВХ — комплексное входное сопротивление ВХ — активная составляющая xвх x x — реактивная составляющая Возможны 3 случая : ) x > x — индуктивный характер

Подробнее

Колебательные контуры

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мордовский Государственный университет им. Н.

Подробнее

АНАЛИЗ ЛИНЕЙНЫЙ ЦЕПЕЙ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

Вопросы для подготовки к экзамену по курсу «Основы теории цепей» 1 АНАЛИЗ ЛИНЕЙНЫЙ ЦЕПЕЙ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ 1. Понятие напряжения, тока, мощности, энергии. 2. Модели элементов цепи, вольт-амперная характеристика

Подробнее

Тестовые вопросы по «Электронике». Ч.1

(в.1) Тестовые вопросы по «Электронике». Ч.1 1. Первый закон Кирхгофа устанавливает связь между: 1. Падениями напряжения на элементах в замкнутом контуре; 2. Токами в узле схемы; 3. Мощностями рассеиваемыми

Подробнее

1. Основные положения теории

. Основные положения теории…. Предварительная подготовка… 5 3. Задание на проведение эксперимента… 8 4. Обработка результатов экспериментов… 3 5. Вопросы для самопроверки и подготовке к защите

Подробнее

1.1 Усилители мощности (выходные каскады)

Лекция 7 Тема: Специальные усилители 1.1 Усилители мощности (выходные каскады) Каскады усиления мощности обычно являются выходными (оконечными) каскадами, к которым подключается внешняя нагрузка, и предназначены

Подробнее

Рисунок 1 Частотная характеристика УПТ

Лекция 8 Тема 8 Специальные усилители Усилители постоянного тока Усилителями постоянного тока (УПТ) или усилителями медленно изменяющихся сигналов называются усилители, которые способны усиливать электрические

Подробнее

Можно показать также, что

Индуктивно-связанные цепи «на ладони» Магнитная связь между двумя катушками появляется, если их потоки взаимно пронизывают витки (часть витков) друг друга. Потокосцеплением называется произведение потока

Подробнее

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Физико-технический факультет Кафедра оптоэлектроники

Подробнее

Тема 4.2. Цепи переменного тока

Тема 4.. Цепи переменного тока Вопросы темы.. Цепь переменного тока с индуктивностью.. Цепь переменного тока с индуктивностью и активным сопротивлением. 3. Цепь переменного тока с ёмкостью. 4. Цепь переменного

Подробнее

Генераторы LС ГЕНЕРАТОРЫ

Генераторы Среди генераторных устройств следует различать генераторы синусоидальных (гармонических) колебаний и генераторы прямоугольных колебаний, или сигналов прямоугольной формы (генераторы импульсов).

Подробнее

Контрольная работа 1

Контрольная работа Задача 5 4 Для реактивного двухполюсника построить схему обратного двухполюсника и рассчитать его элементы. Схема реактивного двухполюсника приведена на рис.. а Значения элементов двухполюсников:

Подробнее

6. Оптимальные линейные цепи (фильтры)

ВН Исаков Статистическая теория радиотехнических систем (курс лекций) strts-onlinenarodru 6 Оптимальные линейные цепи (фильтры) 61 Понятие оптимального фильтра его характеристики Пусть на вход линейной

Подробнее

5. Электрические колебания

1 5 Электрические колебания 51 Колебательный контур Колебаниями в физике называют не только периодические движения тел но и всякий периодический или почти периодический процесс в котором значения той или

Подробнее

Лабораторная работа 3 ИССЛЕДОВАНИЕ RC-ЦЕПЕЙ

Лабораторная работа 3 ИССЛЕДОВАНИЕ RC-ЦЕПЕЙ Цель работы В работе исследуются стационарные и переходные характеристики линейных четырёхполюсников (RC-цепей). Теоретические сведения Краткие сведения о четырёхполюсниках

Подробнее

1. Пассивные RC цепи

. Пассивные цепи Введение В задачах рассматриваются вопросы расчета амплитудно-частотных, фазочастотных и переходных характеристик в пассивных — цепях. Для расчета названных характеристик необходимо знать

Подробнее

1. Основные положения теории

. Основные положения теории…. Предварительная подготовка… 5 3. Задание на проведение эксперимента… 5 4. Обработка результатов экспериментов… 5. Вопросы для самопроверки и подготовке к защите работы…

Подробнее

С.В. Дзюин Ю.Н. Черенков П.В. Неклюдов

Министерство высшего образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Подробнее

Варианты заданий. Вариант 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА Контрольная работа является одной из форм самостоятельной учебной деятельности студентов по использованию и углублению знаний и умений, полученных на лекционных, лабораторных и практических

Подробнее

Вход Усилитель. Обратная связь

Лекция 5 Тема 5 Обратная связь в усилителях Обратной связью () называют передачу части энергии усиливаемого сигнала из выходной цепи усилителя во входную. На рисунке 4 показана структурная схема усилителя

Подробнее

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

Федеральное агентство по образованию Уральский государственный технический университет УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина В.В. Муханов, А. Г. Бабенко ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР Учебное

Подробнее

Лабораторная работа 2-32

Лабораторная работа 2-32 Изучение вынужденных колебаний в последовательном колебательном контуре Лабораторная работа 2-32 Изучение вынужденных колебаний в последовательном колебательном контуре. Цель работы:

Подробнее

Лекция 10 Тема 10 Операционные усилители

Лекция 10 Тема 10 Операционные усилители Операционным усилителем (ОУ) называют усилитель электрических сигналов, предназначенный для выполнения различных операций над аналоговыми и импульсными величинами

Подробнее

10. Измерения импульсных сигналов.

0. Измерения импульсных сигналов. Необходимость измерения параметров импульсных сигналов возникает, когда требуется получить визуальную оценку сигнала в виде осциллограмм или показаний измерительных приборов,

Подробнее

С.В. Дзюин Ю.Н. Черенков П.В. Неклюдов

Министерство высшего образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Подробнее

Лекция 12 Активные фильтры. План

Лекция 2 Активные фильтры План Введение 2 Общее математическое описание фильтров 3 Классификация фильтров 4 Схемы активных фильтров 5 Особенности проектирования активных фильтров 6 Активные фильтры на

Подробнее

Последовательный колебательный контур

Последовательный колебательный контур.

     — комплексное входное сопротивление

              —  активная составляющая   

   —  реактивная составляющая

——————————————————————————————————

Возможны 3 случая :

1)   — индуктивный характер нагрузки

2)       — емкостной характер нагрузки

—————————————————————————————————

3)  Если   — то     и   — чисто активная нагрузка — т.н. резонанс   ;     — сопротивление контура при резонансе

Частота, на которой реактивная составляющая сопротивления равна 0, называется резонансной частотой.

     Þ        

            «           

— напряжения     и     равны по величине и обратны по знаку —

т.н. резонанс напряжений

Характеристическое (волновое) сопротивление контура

Возможно :        Þ   

Отношение   — добротность контура

В частности, добротность показывает, во сколько раз при резонансе напряжение на каждом из реактивных элементов выше, чем приложенное к контуру.

——————————————————————————————————

Мгновенные значения энергии в  L и C  при резонансе

     

При резонансе    Þ 

— т.е. при резонансе

    и запасенная в реактивных элементах энергия «перекачивается» из L в C и наоборот («колеблется»), сохраняя свою величину

Потери энергии на активном сопротивлении :

мгновенная мощность 

средние потери за период      Þ

 — т.е. энергия, теряемая за период на активной составляющей, в  раз меньше энергии, запасенной в реактивных элементах.

Þ в другой записи   — добротность через энергетические соотношения при резонансе

 — т.н. затухание

Обычно — специальными методами делают контура с

——————————————————————————————————

Частотные характеристики — амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)

Интересует — поведение АЧХ вблизи

Введем   — относительную расстройку; тогда

Иногда вводят  — обобщенную расстройку контура («кси»)

 

     

Вблизи резонанса   — малая расстройка ; тогда    Þ

          

——————————————————————————————————

Ток в контуре           

Поделив  на его значение в максимуме АЧХ (т.е. при резонансе), получаем нормированное значение тока :

 

При расстройке       — и активная мощность, выделяемая в , уменьшается в 2 раза

Если  , то этому соответствует   и   — симметрично относительно

При малых добротностях максимум смещен, но выполняется соотношение   — полоса частот вблизи резонансной, на границах которой ток снижается до  от резонансного, а рассеиваемая мощность снижается в два раза, называется полосой пропускания контура.

Соответственно, добротность колебательного контура — так же отношение его резонансной частоты к полосе пропускания.

На границах полосы пропускания активная и реактивная составляющие сопротивления равны по величине :

 ,    Þ   — т.е. на границах полосы пропускания сдвиг фазы тока равен ±45°  :

——————————————————————————————————

Влияние параметров генератора на избирательность

Ранее негласно полагали, что  — т.е. выходное напряжение источника не зависит от тока. Если же  , то избирательность ухудшается :

Þ  для достижения избирательности выгодно применять последовательный колебательный контур, если внутреннее сопротивление источника достаточно мало ()

——————————————————————————————————

Добротность нагруженного колебательного контура

                                                                                 

                                                                                       

                                                                                     

    Þ        ,       Þ

Если контур нагружен не сильно и  , то  ; тогда

      и    

Т.о. добротность нагруженного контура

     и если  , то  .

——————————————————————————————————

Максимумы напряжения на реактивностях — не совпадают с резонансом !

— т.к.  и   зависят от

 при   

 при   

Обоснование :

— определяется положение минимума подкоренного выражения как функции , что соответствует максимуму напряжения на емкости

— определяется положение минимума подкоренного выражения как функции , что соответствует максимуму напряжения на индуктивности

——————————————————————————————————

Презентация на тему: Колебательный контур Последовательный Параллельный i ( t ) e ( t ) R С v С ( t

1

Первый слайд презентации

Колебательный контур Последовательный Параллельный i ( t ) e ( t ) R С v С ( t ) v R ( t ) L v L ( t ) Резонанс Напряжений Токов L i L ( t ) i ( t ) v ( t ) C i R ( t ) i C ( t ) R

Изображение слайда

2

Слайд 2

Колебательный контур L i L ( t ) i ( t ) v ( t ) C i R ( t ) i C ( t ) Пример Определить эквивалентное сопротивление контура R

Изображение слайда

3

Слайд 3

Резонансная частота Характеристическое сопротивление

Изображение слайда

4

Слайд 4

Токи при Резонансе Реактивное сопротивление контура на резонансной частоте По закону Кирхгофа для токов

Изображение слайда

5

Слайд 5

Добротность Добротность определяет увеличение амплитуды токов, протекающих через реактивные элементы колебательного контура при резонансе. L i L ( t ) i ( t ) v ( t ) C i C ( t ) Идеальный колебательный контур

Изображение слайда

6

Слайд 6

Мощность и ЭНЕРГИЯ при резонансе Мощность и энергия в емкости на резонансной частоте Мощность и энергия в сопротивлении на резонансной частоте

Изображение слайда

7

Слайд 7

Комплексное Сопротивление Эквивалентное комплексное сопротивление колебательного контура 1) Эквивалентное комплексное сопротивление колебательного контура на резонансной частоте 2) Эквивалентное комплексное сопротивление колебательного контура на частоте вблизи резонанса

Изображение слайда

8

Слайд 8

– полоса пропускания контура Комплексное Сопротивление

Изображение слайда

9

Слайд 9

Комплексное Сопротивление 3) Эквивалентное комплексное сопротивление колебательного контура вблизи нулевой частоты 4) Эквивалентное комплексное сопротивление колебательного контура на бесконечной частоте

Изображение слайда

10

Слайд 10

Комплексное Сопротивление

Изображение слайда

11

Слайд 11

Комплексное Сопротивление L i ( t ) C R R

Изображение слайда

12

Слайд 12

Комплексное Сопротивление R R

Изображение слайда

13

Слайд 13

Комплексное Сопротивление R R

Изображение слайда

14

Слайд 14

Комплексное Сопротивление

Изображение слайда

15

Слайд 15

Контур ы общего вида L i ( t ) C R r e ( t ) r С L R

Изображение слайда

16

Последний слайд презентации: Колебательный контур Последовательный Параллельный i ( t ) e ( t ) R С v С ( t

Эквивалентное комплексное сопротивление колебательного контура на резонансной частоте контуры общего вида при резонансе L i ( t ) C R r e ( t ) r С L R L i ( t ) C R e ( t ) r С L

Изображение слайда

Последовательный резонансный ЛХ-контур — Справочник химика 21

    На рис. 3.40, а представлена схема последовательного резонансного контура, в котором наблюдается резонанс напряжений. Аналогично рассмотренному примеру для измерений может быть использован и параллельный резонансный контур, в котором наблюдается резонанс токов. [c.458]

    Куметры работают на принципе резонанса, и поэтому все показания отсчитываются только в момент резонанса. Принципиально в приборах может быть использован как резонанс напряжений, так и резонанс токов. При применении в приборах последовательного резонансного контура с параметрами г, Ь, С, питаемого напряжением С/о> добротность контура Q можно определить, используя следующие известные соотношения  [c.463]


    При этом остроту резонанса характеризует добротность контура Q. Различают одно аналитическое выражение Q для последовательного резонансного контура, другое — для параллельного. На рис. I представлены оба вида контуров. [c.3]

    Известно, что произведение А/- для параллельного анализатора с. линейными фильтрами есть величина постоянная [79, 159], зависящая от типа фильтра. Например, для последовательного резонансного контура А/-Д = = 1,54, е/-Л =0,73. [c.101]

    Параллельный колебательный контур с подключенной С-ячейкой изображен на рис. 91, в, а последовательный колебательный контур —на рис. 91, г. Здесь Ь и С — соответственно индуктивность и емкость, определяющие резонансную частоту шо контура Яи — активное сопротивление, эквивалентное потерям энергии в индуктивности и емкости контура — внутреннее сопротивление источника, питающего контур Г — гальванометр для измерения тока через ячейку в параллельном колебательном контуре и напряжения на ячейке в последовательном колебательном контуре. [c.139]

    Влияние мешающего фактора можно уменьшить за счет использования комплексного (двухпараметрового) сигнала, включив ВТП в резонансный контур. Подбирая емкость конденсатора и сопротивление резистора, подключаемых последовательно или параллельно обмотке ВТП, можно добиться ослабления влияния мешающего фактора. На рис. 68, а показаны комплексные плоскости [c.409]

    Схема описанного в литературе экспериментального устройства, обычно применяемого для измерений диэлектрической проницаемости и общей удельной электропроводности растворов электролитов с помощью резонансного контура, изображена на рис. 6. (С + гсобой полную проводимость ячейки, содержащей раст-вор, — магазин емкости, Н — общее последовательное сопротивление контура, включающее сопротивление термопары (ТП). Последняя используется для измерения амплитуды / тока в том случае, если резонансная схема свободно связана с источником колебаний через индуктивность L. Показания гальванометра пропорциональны / . [c.325]

    Последовательный резонансный КХ(7-контур [c.131]

    В ряде случаев уменьшение влияния емкостного тока достигается включением последовательно с ячейкой индуктивности определенной величины [Л. 98]. Е мкость двойного слоя и элементы фарадеевского сопротивления образуют с индуктивностью резонансный контур, позволяющий выделить измеряемую активную составляющую. Влияние индуктивности особенно сильно для обратимых процессов. Например, при =14,6 гн высота пика РЬ Б 1 н. КС1 увеличивается примерно в 5 раз. [c.46]


    Нормированные ФНЧ с компенсацией потерь могут быть приближенно преобразованы в узкополосные полосовые фильтры с компенсацией потерь. При этом преобразовании нормированные индуктивности и емкости с потерями преобразуются соответственно в последовательные и параллельные резонансные контуры с потерями (рис. 18). [c.25]

    В результате последовательного совпадения частоты генератора с частотами ультразвуковых резонансов в контролируемом изделии на экране трубки появляется ряд резонансных импульсов, соответствующих различным гармоникам. Частота измерительного контура изменяется с помощью конденсатора переменной емкости. При совпадении частоты измерительного контура с частотой генератора на экране появляется рабочий импульс. Запуск и гашение развертки осуществляются при совпа- [c.140]

    Предположим, что мгновенное значение частоты сигнала оказывается выще частоты резонанса контура дробного детектора, т. е. />/о (где/о частота резонанса) (фиг. 7). В этом случае электродвижущая сила индукции У во вторичной цепи останется сдвинутой по фазе на 180° по отношению к напряжению в первичном контуре, если полоса пропускания контура Сз з достаточно широка. Однако фазовые соотношения между э. д. с. индукции У она вызывает во вторичном контуре, из-за будут уже другими, чем при резонансе, и совпадения по фазе между У и I нет. Так как частота входного сигнала выше резонансной частоты, то реактивное сопротивление контура 4 становится больше, чем реактивное сопротивление конденсатора Сб этого контура. Индуктивное сопротивление изменяется прямо пропорционально частоте, а емкостное — обратно пропорционально. Следовательно, контур в целом будет представлять собой индуктивное сопротивление с последовательно соединенным активным сопротивлением, а не чисто активное сопротивление, как в случае резонанса. При этом индуктированный ток не будет больше совпадать по фазе с У1, а отстанет от него и притом тем больше, чем больше разница между мгновенными значениями частоты сигнала и резонансной частотой настроенного контура. Тут напряжения (/г з на обеих половинах контура 4, как и раньше, равны по величине друг другу, и относительный сдвиг фаз между ними равен 180°. По отношению к току / эти напряжения сдвинуты по фазе на 90°, как и при резонансе. Однако в этом случае результирующие векторы 01/4 и ОПв больше не равны ме- [c.104]

    Регулировка фильтров метрового диапазона на сосредоточенных элементах начинается с подбора емкостей по расчетным величинам с точностью 2%- Затем производится монтаж фильтра. Предпочтительно использовать печатный монтаж, обеспечивающий высокую повторяемость параметров фильтра. Если схема фильтра содержит режекторные контуры (последовательные контуры в параллельных ветвях или параллельные контуры в последовательных ветвях), то в первую очередь они настраиваются на резонансные частоты. Для этого на вход фильтра от измерительного генератора подается напряжение с частотой настройки контура. К нагрузке на выходе подключается милли- [c.254]

    Когда резонансные частоты параллельных или последовательных контуров совпадают с нулями /(Л), 212 имеет требуемые нули. [c.14]

    Прибор (рис. 131) является высокочастотным генератором с кварцем в цепи сетки и настроенным контуром в цепи анода. Датчик включен в анодную цепь генератора, а стрелочный прибор и сопротивление с которого снимается напряжение на записывающий прибор, — в сеточную цепь. Кварц применен не для стабилизации частоты генератора, а для увеличения крутизны одной ветви резонансной кривой, что значительно повышает чувствительность прибора. Для этой же цели между анодом и сеткой лампы включен конденсатор обратной связи, который увеличивает связь между контурами. Для увеличения стабильности частоты по отношению к влиянию изменений параметров лампы анодный контур сделан в виде П-образного четырехполюсника, поперечными звеньями которого являются емкость датчика и емкость, шунтирующая лампу. Частота такого контура определяется последовательным соединением этих емкостей, т. е. по существу емкостью датчика. [c.192]

    Следовательно, решение вопроса о том, возможен ли выигрыш в произведении б/i Ail (анализатор с обострением) по сравнению с 6/-Ai (анализатор без обострения) ) зависит от конкретной реализации фильтров и выбора связей в обостряющей структуре. Расчет величины б/i-Aii для рассмотренного выше примера (фильтрами являются последовательные резонансные контуры) ) показал, что в йтом случае выигрыш возможен (рис. 46). С ростом PJP величина S/i-Aij убывает и теоретически обращается в нуль. Соответствующее Этому значение PJP зависит от функции связей (для связей рис. 46, а и б эти значения равны соответственно 1,47 и 1). Одпако на практике зпачение бД Ai нельзя сделать слишком малым из-за того, что увеличение Рт/ в требует одновременного увеличения Рв (Рв)н (чтобы пе нарушить нормированность выходного сигнала, рис. 44). Но значение Рв нельзя неограниченно увеличивать, так как его величина определяется коэффициентами усиления элементов. Например, при функциях связи рис. 46, а [c.101]

    Рнс. 91. Принципиальные схемы высокочастотного 2-метрического метода измерений а — для хорошо проводящих растворов (E= onst)-, б — для плохо проводящих растворов (/ = onst) в — резонансный метод с параллельным колебательным контуром ( = onst) — резонансный метод с последовательным колебательным контуром [c.137]


    Последовательный колебательный контур характеризуется тем, что при резонансе наблюдается максимум напряжения в контуре, а полное сопротивление контура 2рез- 0. Для получения высокой чувствительности полное сопротивление С-ячейки, включенной в контур, должно быть значительно больше резонансного сопротивления контура 2яЭ>2рез и значительно больше внутреннего сопротивления источника  [c.139]

    Объемный резонатор является СВЧ-аналогом радиочастотного резонансного контура. Последовательный iiL -контур, питаемый [c.131]

    Генератор зондирующих импульсов содержит два основных элемента колебательный контур, включающий в себя излучающий ЭАП (пьезопреобразователь), и электронную схему, обеспечивающую генерацию коротких радиоимпульсов той или иной формы. В колебательном контуре параллельно или последовательно пьезоэлементу включены индуктивность и активное сопротивление. Иногда применяют трансформаторную связь. Упрощенная схема показана на рис. 2.2, а. Резонансную частоту контура с помощью индуктивности Ь подбирают равной антирезонансной частоте пьезопластины (см. 1.5). Сопротивление резистора Я определяет добротность контура. [c.93]

    При разл частотах электрич. поля применяют разл. методы измерения. В области м=10 —10 Гц используют мостовые методы, в к-рых в одном из плеч электрич. измерит, моста находится пейка с исследуемым диэлектриком, в др. плечах — конденсаторы и сопротивления, к-рые подбирают так, чтобы скомпенсировать сдвиг фаз между током и напряжением в ячейке. При частотах от 10 до 10 Гц используют резонансные методы, в к-рых сначала настраивают в резонанс с генератором колебательный контур с эталонным конденсатором переменной емкости (получают значение емкости С ), а затем подключают параллельно конденсатор с исследуемым в-вом и снова настраиваю г в резонанс (получают значение емкости эталонного конденсатора С»). Емкость конденсатора с в-вом С = С — С. Величину Л определяют методом замещения. Установив емкость эталонного конденсатора, равной С, отключают ячейку с диэлектриком, последовательно присоединяют эталонное сопротивление и меняют величину последнего до наступления резонанса. [c.109]

    Применение метода замещения по-зволлет устранить влияние на результат измерения погрешности определения Lq и паразитных емкостей Q и С х и тем самым повысить точность определения С,. Для этого переменную образцовую емкость Со включают параллельно или последовательно j. Катушка индуктивности в этом случае может быть любой, в том числе и необразцовой. Контур настраивают на некоторую одну и ту же резонансную частоту /о дважды — с включенной величиной Q и без нее. [c.460]

    Регулировка фазокорректора метрового диапазона также начинается с подбора конденсаторов по емкости с точностью 2% относительно требуемой. Затем производится монтаж. Настройка ведется в следующем порядке. От схемы снятием перемычек (рис. Д.2.3) отключается последовательный контур, после чего параллельный контур настраивается на резонансную [c.255]


12. Фильтрующие свойства последовательного колебательного контура

Последовательный контур изображенный на рис. 4 – пример линейного четырехполюсника, который можно использовать в качестве фильтра.

Рис. 4

Входными зажимами фильтра являются зажимы АА’, выходными – ВВ’. Коэффициент передачи такого фильтра:

где R – активное сопротивление контура (сопротивление источника ЭДС не учитывается).

Представим числитель и знаменатель в показательной форме:

откуда модуль и аргумент коэффициента передачи соответственно имеют вид:

(29)

(30)

Выражение – это амплитудно-частотная, а (30) – фазочастотная характеристика фильтра.

Полосу пропускания фильтра определяют из условия, что на границе полосы модуль коэффициента передачи фильтров уменьшается в  раз по сравнению с его значением при резонансе, т. е. при ? = 0. Уравнение для определения полосы пропускания последовательного контура имеет вид:

(31)

где ? – расстройка, соответствующая граничным частотам фильтра.

Из (31) получим выражение для относительной ?ппроп и абсолютной ?fпроп полосы пропускания фильтра:

 (32)

При рассмотрении фильтрующих свойств последовательного контура мы пренебрегли внутренним сопротивлением источника ЭДС. В реальной ситуации любой источник сигнала характеризуется некоторой ЭДС и внутренним сопротивлением R. Если источник включается в последовательный контур, полное активное сопротивление контура становится равным R + Rг с учетом Rг, добротность последовательного контура

где  – собственная добротность контура.

Из-за больших потерь энергии, возникающих на внутреннем сопротивлении генератора, значительно уменьшается добротность контура, и расширяется полоса пропускания фильтра.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 14. Москва, 2009, стр. 467

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: А. С. Сухоруков

Рис. 1. Последовательный (а) и параллельный (б) колебательные контуры с источником переменной эдс U=U0cosΩt.

КОЛЕБА́ТЕЛЬНЫЙ КО́НТУР, замк­ну­тая элек­трич. цепь, со­дер­жа­щая ка­туш­ку ин­дук­тив­но­сти и кон­ден­са­тор, в ко­то­рой воз­бу­ж­да­ют­ся собств. ко­ле­ба­ния с час­то­той, оп­ре­де­ляе­мой па­ра­мет­ра­ми це­пи. Схе­мы про­стей­ше­го К. к. при­ве­де­ны на рис. 1 при по­сле­до­ва­тель­ном (а) и па­рал­лель­ном (б) вклю­че­нии внеш­не­го ис­точ­ни­ка пе­ре­мен­ной эдс. При от­сут­ст­вии по­терь (ак­тив­ное со­про­тив­ле­ние $R=0$) и внеш­не­го ге­не­ра­то­ра ($U=0$) в К. к. со­вер­ша­ют­ся гар­мо­нич. ко­ле­ба­ния на­пря­же­ния $V=V_0 \cos \omega_0t$ и то­ка $I=I_0\sin\omega_0t$ с час­то­той $\omega_0=1/ \sqrt {LC}$, где $L$ – ин­дук­тив­ность, $C$ – ём­кость кон­ден­са­то­ра. В К. к. два­ж­ды за пе­ри­од, рав­ный $T_0=2\pi \sqrt{LC}$, про­ис­хо­дит пе­ре­кач­ка энер­гии из элек­трич.2}}.$$

Рис. 2. Резонансные кривые колебательного контура при добротностях Q1>Q2>Q3.

За­ви­си­мость ам­пли­ту­ды ко­ле­ба­ний от час­то­ты $Ω$ внеш­ней эдс (ре­зо­нанс­ная кри­вая) пред­став­ле­на на рис. 2. Чем вы­ше доб­рот­ность, тем ýже и вы­ше ре­зо­нанс­ная кри­вая и тем мень­ше она сме­ща­ет­ся в об­ласть низ­ких час­тот. При ре­зо­нан­се на­пря­же­ний в по­сле­до­ва­тель­ном К. к. ($Ω=ω_0$) ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний $V_{рез}$ в $Q$ раз пре­вы­ша­ет ам­пли­ту­ду внеш­ней эдс $U_0$. При ре­зо­нан­се то­ков в па­рал­лель­ном К. к. ам­пли­ту­да то­ка $I_к$ в кон­ту­ре пре­вы­ша­ет ам­пли­ту­ду то­ка $I$ во внеш­ней це­пи, $I_к=QI.$ Ши­ри­на ре­зо­нанс­ной кри­вой $ΔΩ=ω_0/Q$. Обыч­но $10\lt Q \lt 1000$, по­это­му К. к. по­зво­ля­ет вы­де­лить из мно­же­ст­ва внеш­них сиг­на­лов те, час­то­ты ко­то­рых близ­ки к $ω_0.$ Имен­но это из­бира­тель­ное свой­ст­во К. к. ис­поль­зу­ет­ся на прак­ти­ке.

Кро­ме ли­ней­ных К. к. с по­сто­ян­ны­ми $L$ и $C$, ис­поль­зу­ют­ся не­ли­ней­ные К. к., в ко­то­рых, напр., ём­кость кон­ден­са­то­ра $C $ за­ви­сит от при­ло­жен­но­го на­пря­же­ния. В та­ком К. к. ре­зо­нанс­ная кри­вая име­ет клю­во­об­раз­ную фор­му, т. е. присут­ст­ву­ет об­ласть не­од­но­знач­но­сти, в ко­то­рой на­блю­да­ют­ся скач­ки ам­пли­ту­ды при плав­ном из­ме­не­нии час­то­ты $Ω$ внеш­ней эдс.

К. к. обыч­но при­ме­ня­ют­ся в ка­че­ст­ве ре­зо­нанс­ной сис­те­мы ге­не­ра­то­ров и уси­ли­те­лей в диа­па­зо­не час­тот от 50 кГц до 250 МГц. На бо­лее вы­со­ких час­то­тах роль К. к. иг­ра­ют от­рез­ки двух­про­вод­ных и ко­ак­си­аль­ных ли­ний, а так­же объ­ём­ные ре­зо­на­то­ры. В оп­тич. диа­па­зо­не ре­зо­нанс­ны­ми свой­ст­ва­ми об­ла­да­ют от­кры­тые ре­зо­на­то­ры.

Последовательные схемы — обзор

5.5.1 Введение

Последовательные логические схемы основаны на комбинационных логических схемах (И, ИЛИ и т. Д.), Работающих вместе с последовательными схемными элементами (защелками и триггерами). Общая схема последовательной логики показана на рисунке 5.36. Здесь входы схемы применяются, а выходы схемы выводятся из блока комбинационной логики. Элементы схемы последовательной логики хранят выходной сигнал комбинационной логики, который возвращается на вход комбинационной логики, чтобы составить текущее состояние схемы.Выходной сигнал комбинационной логики, которая формирует входы для элементов последовательной логики, составляет следующее состояние схемы. Эти элементы последовательной логической схемы сгруппированы вместе и образуют регистры. Схема меняет состояние с текущего состояния на следующее состояние на входе управления часами (как это происходит в синхронной последовательной логической схеме). Обычно используются D-защелка и триггер D-типа (а не другие формы защелок и триггеров, такие как S-R, тумблер и J-K триггеры), и они будут обсуждаться в этом тексте.Выходной сигнал схемы берется с выхода блока схемы комбинационной логики.

Рисунок 5.36. Общая последовательная логическая схема (счетчик или конечный автомат)

В общем, последовательные логические схемы могут быть асинхронными или синхронными:

1.

Асинхронная последовательная логика . Эта форма последовательной логики не использует входной сигнал синхронизации для управления синхронизацией схемы. Он позволяет очень быстро работать с последовательной логикой, но его работа подвержена проблемам синхронизации, когда неравные задержки в логических элементах могут привести к неправильной работе схемы.

2.

Синхронная последовательная логика . Эта форма последовательной логики использует тактовый входной сигнал для управления синхронизацией схемы. Синхронизация изменений состояний в последовательной логике разработана так, чтобы происходить либо на фронте тактового входа, когда используются триггеры, либо на определенном логическом уровне, как при использовании защелок. Изменения состояния, которые происходят на фронте тактового входа, например, при использовании триггеров, происходят либо при подъеме от 0 до 1, называемом запуском по положительному фронту, либо при спаде с 1 до 0, называемом запуском по отрицательному фронту. .

В этом тексте будет рассматриваться только синхронная последовательная логика.

Альтернативный вид общей схемы последовательной логики, показанной на рисунке 5.36, показан на рисунке 5.37. Здесь комбинационная логика разделена на логику ввода и вывода. Оба представления обычно используются при описании последовательных логических схем.

Рисунок 5.37. Альтернативный вид для общей схемы последовательной логики

При проектировании схемы синхронной последовательной логики (с этого момента просто называемой последовательной логической схемой) разработчик должен учитывать оба типа элементов последовательной логической схемы (защелка или триггер) и вентили комбинационной логики.В проекте используются ранее обсужденные методы — выражения логической логики, таблицы истинности, схемы и карты Карно — для определения требуемой комбинационной логики ввода (логики следующего состояния) и определения требуемой комбинационной логики вывода.

Последовательная логическая схема образует один из двух типов машин:

1.

В машине Мура выходы являются функцией только текущего состояния.

2.

В аппарате Мили выходы являются функцией текущего состояния и текущих входов.

Кроме того, схема последовательной логики будет спроектирована так, чтобы реагировать на вход или быть автономной. В автономной последовательной логической схеме нет входов (кроме часов и сброса / установки) для управления работой схемы, поэтому схема перемещается по состояниям под управлением только тактового входа. Примером автономной последовательной логической схемы является прямой двоичный восходящий счетчик, который перемещается через двоичную последовательность счета, принимая выходы непосредственно с выходов элементов последовательной логической схемы.Последовательная логическая схема также может быть разработана для реакции на ввод: последовательная логическая схема, которая реагирует на ввод, в этом тексте называется конечным автоматом.

Проектирование последовательной логической схемы следует заданной последовательности разработки, чему способствуют:

диаграмма переходов состояний , которая предоставляет графические средства для просмотра состояний и переходов между состояниями

состояние таблица переходов , внешне похожая на таблицу истинности комбинационной логики, которая идентифицирует выходы текущего состояния и возможные входы следующего состояния для элементов последовательной логической схемы.

В качестве примера рассмотрим схему, которая должна обнаруживать последовательность 1001 на входе данных последовательного потока битов и генерировать выход логической 1, когда последовательность была обнаружена, как показано на рисунке 5.38. Конечный автомат будет иметь три входа — один Data_In, который должен отслеживаться для последовательности, и два управляющих входа, Clock и Reset, и один выход, обнаруженный. Такой конечный автомат может использоваться в схеме цифровой комбинационной блокировки.

Рисунок 5.38. Детектор последовательности 1001

Пример диаграммы переходов между состояниями для этой конструкции показан на рисунке 5.39. Схема должна быть спроектирована для запуска в State 0 и имеет пять возможных состояний. С этими пятью состояниями, если будут использоваться триггеры D-типа, тогда потребуется три триггера (производящих восемь возможных состояний, хотя только пять будут использоваться, когда каждое состояние должно быть представлено одним значение прямой двоичной счетной последовательности 0, 1, 2, 3, 4, 0 и т. д.). Схема перехода между состояниями :

Рисунок 5.39. Диаграмма перехода между состояниями детектора последовательности «1001» (машина Мура)

1.

Круги обозначают состояния. Название состояния (идентификатор состояния ) и выходы для каждого состояния помещены в круг. Каждое состояние упоминается как узел .

2.

Для перехода между состояниями используется линия с концом стрелки, указывающим направление движения. Каждая строка начинается и заканчивается узлом.

3.

Каждая строка сопровождается идентификатором , который идентифицирует логическое значение входа (здесь Data_In ), который управляет переходом конечного автомата в следующее конкретное состояние.

Эта форма диаграммы переходов состояний предназначена для машины Мура , и в этой форме выходы для каждого состояния обозначены в кружках. Альтернативой машине Мура является машина Мили . В аппарате Мили выходы для конкретного состояния идентифицируются на линиях, соединяющих состояния вместе с идентификатором .

Таблица переходов состояний (также называемая таблицей текущего состояния / следующего состояния) для диаграммы состояний детектора последовательности 1001 показана в таблице 5.29. Каждое возможное условие ввода имеет свой собственный столбец, и каждая строка содержит текущее состояние и следующее состояние для каждого возможного условия ввода. Обнаруженные выходные данные определены в таблице истинности, показанной в Таблице 5.30.

Таблица 5.29. Таблица перехода состояний для детектора последовательности 1001

9014
Data_In = 0 Data_In = 1
Текущее состояние Следующее состояние Следующее состояние
Состояние 0 9016 Состояние 1
Состояние 1 Состояние 1 Состояние 2
Состояние 2 Состояние 3 Состояние 1
Состояние 3 Состояние 0 8 Состояние 4
Состояние 0 Состояние 1

Таблица 5.30. Обнаруженный выход для детектора последовательности 1001

9014 901 901 902 Состояние 2
Состояние Обнаружено
Состояние 0 0
Состояние 1 0
Состояние 3 0
Состояние 4 1

Используя архитектуру схемы, показанную на рисунке 5.37, создаются блоки комбинационной логики входа и выхода.Каждое состояние создается с использованием выходов блока элементов последовательной логической схемы. Триггеры образуют регистр, на выходе которого вырабатывается двоичное значение, определяющее одно из состояний. Обычно состояния создаются как прямой двоичный счет. При использовании триггеров n на выходе регистра возможно 2 n состояний. Однако можно использовать любую последовательность подсчета. Например, при однократном кодировании используются триггеры n для представления состояний n . В схеме однократного горячего кодирования для перехода от одного состояния к другому изменятся только два выхода триггера (первый с 1 на 0, а второй с 0 на 1).Преимуществом этой схемы является меньшая комбинационная логика для создания следующих значений состояния.

Синхронная последовательная цепь — обзор

6.7 Триггер JK

Описанные ранее схемы защелки не подходят для работы в синхронных последовательных схемах из-за их прозрачности. Для синхронных схем предусмотрен тактовый сигнал, который определяет время, в которое выходы элементов памяти могут изменять состояние. В синхронной схеме в качестве основного элемента памяти используются триггеры, типичным примером которых является JKFF.В отличие от защелок, они реагируют только на переход на тактовом входе или на изменение асинхронного ввода, такого как Clear.

Символьное представление JKFF показано на рисунке 6.14 (a), а таблица состояний, описывающая его логическую работу, — на рисунке 6.14 (b). Логическая работа этого триггера отличается в одном отношении от таковой защелки SR тем, что допускает одновременное равенство f и K 1. Когда J = K = 1, триггер flop переключает , т.е.е. в строке 7 триггер меняет состояние с 0 на 1, а в строке 8 происходит обратное действие. В строках 4 и 5 выполняются обычные операции сброса и настройки, как описано для защелки SR в разделе 6.3.

Рисунок 6.14. JK-триггер (a) символическое представление (b) таблица состояний (c) представление JK-триггера с помощью SR-защелки и двух вентилей И (d) график K-карты состояния Q t + δt (e) диаграмма (f) управляющая таблица

Изучение таблицы состояний показывает, что триггер включен в строках 5 и 7, а в строках 4 и 8 выключен.Условие включения для Q :

S = JK¯Q¯ + JKQ¯ = JQ¯

Условие выключения для Q :

R = J¯KQ + JKQ = KQ

Эти два уравнения указывают, что триггер JK можно рассматривать как защелку SR, перед которой стоят два логических элемента И, которые реализуют функции включения и выключения соответственно, как показано на рисунке 6.14 (c).

Характеристическое уравнение триггера JK получается путем нанесения текущих состояний состояния на K-карту, показанную на рисунке 6.14 (г). После упрощения характеристическое уравнение можно записать как

Qt + δt = (JQ¯ + K¯Q)

Диаграмма состояний, описывающая конечное поведение триггера, показана на рисунке 6.14 (e). Предполагая, что триггер синхронизирован и в настоящее время находится в состоянии Q = 0 с J = 1 и Ck , изменяющимся с 0 на 1, он переходит в состояние Q = 1. Аналогично, в состоянии Q = 1 при K = 1 и Ck при изменении от 0 до 1 происходит переход к Q = 0.

Управляющая таблица для триггера JK, полученная из состояния стабильного, показана на рисунке 6.14 (f). Сравнивая управляющий стол защелки SR и триггера JK на рисунках 6.7 и 6.14 (f), можно заметить, что триггер JK имеет больше условий ввода «X» или «безразлично». На практике увеличенное количество «безразличных» терминов приводит к упрощению комбинационной логики при проектировании последовательной логической схемы.

Триггер JK может быть реализован путем соединения выхода двух логических элементов И на рисунке 6.14 (c) к входам S и R управляемой защелки, показанной на рисунке 6.10 (a). Выходы Q и Q¯ этой защелки и ее тактовых соединений подаются на входы двух вентилей И вместе с входами J и K , как показано на рисунке 6.15 (a). Обратите внимание, что логические элементы И формируются из двух пар логических элементов И-НЕ в каскаде, а именно: g 5 и g 7 , а также g 6 и g 8 . Очевидно, что вентили g 7 и g 1 , а также вентили g 8 и g 2 дают двойную инверсию и являются избыточными, уменьшая таким образом JKFF до массива только из четырех вентилей, как показано на рисунке 6. .15 (б).

Рисунок 6.15. (а) реализация JK-триггера в NAND и (б) его сокращенная форма

Как и в случае с управляемыми защелками, описанными ранее в этой главе, триггер отключается, когда Ck = 0, и активен, когда Ск = 1. К сожалению, соединение, показанное на рисунке 6.15 (b), демонстрирует нестабильность, когда J = K = 1 и Ck = 1 из-за обратной связи дополнительных выходных сигналов на входе. Диаграмма состояний показывает, что в этих условиях выход Q является колебательным и будет оставаться таковым до тех пор, пока Ck не выполнит переход 1 → 0, когда часы отключены.

Учебное пособие по последовательным логическим схемам

— Elprocus

A Последовательные логические схемы — это форма двоичной схемы; его конструкция использует один или несколько входов и один или несколько выходов, состояния которых связаны с некоторыми определенными правилами, которые зависят от предыдущих состояний. И входы, и выходы могут достигать одного из двух состояний: логический 0 (низкий) или логическая 1 (высокий). В этих схемах их выход зависит не только от комбинации логических состояний на его входах, но, более того, от логических состояний, которые существовали ранее.Другими словами, их выход зависит от ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ событий, происходящих на входах схемы. Примеры таких схем включают часы, триггеры, би-константы, счетчики, память и регистры. Действия цепей зависят от диапазона основных подсхем.


Что такое последовательная логическая схема?

Разные схемы комбинационной логики могут изменять состояние в зависимости от реальных сигналов, которые подаются на их входы, в то же время, последовательные логические схемы включают в себя некоторую форму встроенной «памяти», поскольку они способны учитывать свой предыдущий ввод состояния, а также реально присутствующих людей, в последовательных логических схемах задействован своего рода эффект «до» и «после».С помощью инвертора можно создать очень простую последовательную схему без входов для формирования контура обратной связи

Блок-схема последовательной логической схемы

Процедура проектирования последовательной логической схемы

  1. Эта процедура включает следующие шаги
  2. Сначала выведите диаграмму состояний
  3. Возьмем в качестве таблицы состояний или эквивалентное представление, например диаграмму состояний.
  4. Количество состояний может быть уменьшено с помощью техники уменьшения состояния
  5. Проверить количество необходимых триггеров
  6. Выберите тип используемых шлепанцев
  7. Вывести уравнения возбуждения
  8. Используя карту или другой метод упрощения, выведите функцию вывода и функции ввода триггера.
  9. Нарисуйте логическую схему или список логических функций, из которых можно получить логическую схему.

Типы схем последовательной логики

Существует три типа последовательных цепей:

  • Событийный
  • с часовым механизмом
  • с импульсным управлением
Типы последовательных логических схем

Управляемый событиями: — Асинхронные схемы, которые могут немедленно изменять состояние при включении. Асинхронная (основной режим) последовательная схема: поведение зависит от расположения входного сигнала, который непрерывно изменяется во времени, а выходной сигнал может быть изменен в любое время (без часов).

Управляемый тактовым сигналом: Синхронные схемы, которые синхронизируются с определенным тактовым сигналом. Синхронная (режим фиксации) последовательная схема: поведение может быть определено на основе сведений о схемах, которые обеспечивают синхронизацию с помощью синхронизирующего сигнала, называемого часами.

Pulse Driven: Это комбинация двух сигналов, которая реагирует на запускающие импульсы.

Примеры схем последовательной логики

Часы

Изменения состояния большинства последовательных цепей происходят в моменты времени, указанные в тактовых сигналах автономного режима.Как следует из названия, последовательные логические схемы требуют средства, с помощью которого события могут быть упорядочены.

Цепь последовательной синхронизации

Изменения состояния контролируются часами. «Часы» — это специальная схема, которая отправляет импульсы с точной шириной импульса и точным интервалом между последовательными импульсами. Интервал между последовательными импульсами называется временем такта. Тактовая частота обычно измеряется в мегагерцах или гигагерцах.

Триггеры

Базовый строительный блок комбинационной схемы имеет логические элементы, в то время как в действительности основным строительным блоком последовательной схемы является триггер.Триггер все чаще и чаще используется в регистрах сдвига, счетчиках и устройствах памяти. Это запоминающее устройство, способное хранить один бит данных. Триггер имеет два входа и два выхода, обозначенных как Q и ​​Q ’. Это нормально и дополняет.

Вьетнамки

Bi-Stables

В большинстве случаев би-конюшни обозначаются прямоугольником или кружком. Линии внутри или вокруг би-конюшни не только обозначают их как би-конюшни, но также показывают, как они функционируют. Би-конюшни бывают двух видов с защелкой и вьетнамкой.Бистабильники имеют два стабильных состояния: одно — УСТАНОВИТЬ, а другое — СБРОС. Они могут сохранять любую из этих стадий на неопределенный срок, что делает их полезными для хранения. Защелки и триггеры отличаются тем, как они переходят из одного состояния в другое.

Бистабильные входные и выходные формы сигналов

Счетчики

Счетчик — это регистр, который проходит через заранее определенную последовательность состояний при подаче тактовых импульсов. С другой стороны, счетчик — это некая последовательная схема, диаграмма состояний которой представляет собой один цикл.Другими словами, счетчики — это частный случай конечного автомата. Результатом обычно является значение состояния.

Базовая схема счетчика

Существует два типа счетчиков: асинхронные счетчики (счетчик пульсаций), а другой — синхронные счетчики. Асинхронный счетчик — это тактовый сигнал (CLK), который просто используется для тактирования первого FF. Каждый FF (кроме первого FF) синхронизируется предыдущим FF. Синхронный счетчик — это тактовый сигнал (CLK), который действует для всех FF, что означает, что все FF используют один и тот же тактовый сигнал.Таким образом, выход изменяется одновременно.

Регистры

Регистры представляют собой тактируемые последовательные схемы. Регистр — это набор триггеров; каждый триггер способен хранить один бит информации. N-разрядный регистр состоит из n триггеров и может хранить n бит информации. Помимо триггеров, регистр обычно содержит комбинационную логику для выполнения некоторых простых задач. Триггеры хранят двоичную информацию. Шлюз для определения того, как информация сдвигается в регистр.Счетчики — это особый вид регистров. Счетчик проходит заданную последовательность состояний.

Регистровая цепь

Ячейки памяти

Элементы памяти могут быть чем угодно, что создает прошлое значение, доступное в некоторых будущих устройствах времени, которые могут видеть двоичное значение. Элементы памяти обычно представляют собой триггеры. Вывод в память, который рассматривается как «текущее состояние» схемы, представляет собой числовую метку. Состояние включает в себя всю информацию о прошлом, необходимую для определения текущего выхода.

Различия между комбинационными и последовательными логическими схемами
Комбинационные схемы Последовательные цепи
Схема, выход которой в любой момент времени зависит только от входа, присутствующего только в этот момент, называется комбинационной схемой. Схема, выход которой в любой момент времени зависит не только от текущего входа, но и от прошлого выхода, известна как последовательная схема
Эти типы схем не имеют блока памяти. Эти типы схем имеют блок памяти для хранения прошлых выходных данных.
Это быстрее. Это медленнее.
Их легко спроектировать. Их сложно спроектировать.
Примерами комбинационных схем являются полусумматор, полный сумматор, компаратор величин, мультиплексор, демультиплексор и т. Д. Примеры последовательных схем: триггер, регистр, счетчик, часы и т. Д.

Компьютерные схемы состоят из схем комбинационной логики и схем последовательной логики.Комбинационные схемы производят выходы сразу же после изменения их входа. Последовательные схемы требуют, чтобы часы контролировали их изменения состояния. Основным элементом последовательной схемы является триггер, и наиболее важно знать поведение триггеров SR, JK и D. Кроме того, любые вопросы, касающиеся этой схемы или проектов в области электрики и электроники, просьба оставлять отзывы, комментируя их в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какова функция последовательной логической схемы?

Фото:

различных типов последовательных цепей

Последовательная схема — это логическая схема, в которой выход зависит от текущего значения входного сигнала, а также от последовательности прошлых входов.В то время как комбинационная схема является функцией только текущего входа. Последовательная схема — это комбинация комбинационной схемы и запоминающего элемента. последовательные схемы используют текущие входные переменные и предыдущие входные переменные, которые сохраняются и предоставляют данные в схему в следующем тактовом цикле.

Блок-схема последовательных цепей

Типы последовательных цепей

Последовательные цепи подразделяются на два типа

  • Синхронный контур
  • Асинхронная схема

В синхронных последовательных схемах состояние устройства изменяется дискретно в ответ на тактовый сигнал.В асинхронных схемах состояние устройства изменяется в ответ на изменение входов.

Синхронные схемы

В синхронных схемах входы представляют собой импульсы с определенными ограничениями на ширину импульса и задержку распространения. Таким образом, синхронные схемы можно разделить на синхронизированные и несинхронизированные или импульсные последовательные схемы.

Синхронная цепь
Синхронизированная последовательная цепь

Тактовые последовательные схемы имеют триггеры или закрытые защелки для элементов памяти.К тактовым входам всех элементов памяти схемы подключены периодические часы, чтобы синхронизировать все внутренние изменения состояния. Следовательно, работа схемы контролируется и синхронизируется периодическим импульсом часов.

Последовательная цепь с взведенным взводом
Последовательная цепь без тактовой частоты

В не синхронизированной последовательной схеме требуются два последовательных перехода между 0 и 1, чтобы чередовать состояние схемы. Схема в несинхронизированном режиме предназначена для ответа на импульсы определенной длительности, которые не влияют на поведение схемы.

UnClocked Sequential

Синхронная логическая схема очень проста. Логическим элементам, выполняющим операции с данными, требуется конечное количество времени, чтобы отреагировать на изменения во входных данных.

Асинхронные схемы

Асинхронная схема не имеет тактового сигнала для синхронизации внутренних изменений состояния. Следовательно, изменение состояния происходит в прямом ответе на изменения, происходящие в первичных входных линиях. Асинхронная схема не требует точного управления синхронизацией от триггеров.

Асинхронная схема

Асинхронную логику сложнее спроектировать, и у нее есть некоторые проблемы по сравнению с синхронной логикой. Основная проблема заключается в том, что цифровая память чувствительна к порядку, в котором их входные сигналы поступают к ним, например, если два сигнала поступают на триггер одновременно, то состояние, в которое переходит схема, может зависеть от того, какой сигнал попадает в сначала логический вентиль.

Асинхронные схемы используются в критических частях синхронных систем, где скорость системы является приоритетом, например, в микропроцессорах и схемах цифровой обработки сигналов.


Цепь триггера

Триггер — это последовательная схема, которая производит выборку входного сигнала и изменяет выходной сигнал в определенный момент времени. Он имеет два стабильных состояния и может использоваться для хранения информации о состоянии. Сигналы подаются на один или несколько управляющих входов для изменения состояния схемы и будут иметь один или два выхода.

Это основной запоминающий элемент в последовательной логике и фундаментальные строительные блоки цифровых электронных систем. Их можно использовать для записи значения переменной.Триггер также используется для управления функциональностью схемы.

RS Вьетнамки

Триггер R-S — самый простой триггер. Он имеет два выхода, один выход противоположен другому, и два входа. Двумя входами являются Set и Reset. Триггер в основном использует логические элементы NAND с дополнительным разрешающим контактом. Схема выдает выходной сигнал только тогда, когда на разрешающем выводе высокий уровень.

Блок-схема

Блок-схема SR Flip Flop

Принципиальная схема

Принципиальная схема SR Flip Flop
Таблица истинности SR Flip Flop SR Flip Flop Truth Table
JK Flip Flop

Вьетнамки JK — одни из самых важных вьетнамок.Если входы J и K равны одному, и когда применяется тактовый сигнал, выход изменяется независимо от прошлых условий. Если входы J и K равны 0 и при подаче тактового сигнала, на выходе не будет никаких изменений. В триггере JK нет неопределенного состояния.

Принципиальная схема

Схема JK Flip Flop
Таблица истинности Flip Flop JK JK Flip Flop Truth Table
D Flip Flop

D-триггер имеет одну линию данных и тактовый вход. D-триггер является упрощением SR-триггера.Вход триггера D идет непосредственно на вход S, а дополнение — на вход R. Вход D дискретизируется на протяжении всего тактового импульса.

Принципиальная схема

Схема D-триггера
Таблица истинности D-триггера D-триггер Truth Table
T Flip Flop

Это метод предотвращения неопределенного состояния, обнаруженного в процессе RS-триггера. Он предназначен для обеспечения только одного входа, то есть входа T. Этот триггер действует как тумблер. Переключить означает перейти в другое состояние.T-триггер разработан из синхронизируемого RS-триггера.

Принципиальная схема

Цепь T-триггера
Таблица истинности T-триггера T Flip Flop Truth Table
Электронный осциллятор

Электронный генератор — это электронная схема, вырабатывающая периодические колебательные сигналы. Генератор преобразует постоянный ток из источника питания в сигнал переменного тока.

Электронный осциллятор

Осциллятор — это усилитель, обеспечивающий обратную связь с входным сигналом.Это невращающееся устройство для выработки переменного тока. Во входную цепь должно подаваться достаточное количество энергии, чтобы генератор мог управлять самим собой. Сигнал обратной связи в генераторе является регенеративным.

Электронные генераторы подразделяются на две категории

  • Синусоидальный или гармонический осциллятор
  • Несинусоидальный или релаксационный осциллятор
Синусоидальный или гармонический осциллятор

Генераторы, которые выдают выходной сигнал в виде синусоидальной волны, называются синусоидальными генераторами.Эти генераторы могут обеспечивать выходной сигнал на частотах от 20 Гц до ГГц. В зависимости от материала или компонентов, используемых в генераторе, синусоидальные генераторы подразделяются на четыре типа

  • Генератор с настраиваемой схемой
  • RC-генератор
  • Кристаллический осциллятор
  • Осциллятор отрицательного сопротивления
Несинусоидальный или релаксационный осциллятор

Генераторы несинусоидальной формы обеспечивают выходной сигнал в форме сигнала квадратной, прямоугольной или пилообразной формы.Эти генераторы могут обеспечивать выходной сигнал на частотах от 0 до 20 МГц.

Применение схем последовательной логики

Основными приложениями последовательной логической схемы являются:

Это все о последовательных схемах. Последовательные схемы — это схемы, в которых непосредственное значение выходов зависит от непосредственных значений входов, а также от состояний, в которых они находились ранее. Они содержат блоки памяти для хранения предыдущего состояния схемы.

Кроме того, с любыми вопросами относительно этой статьи или любой помощью в реализации проектов в области электротехники и электроники вы можете обратиться к нам, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос: Что подразумевается под последовательными цепями?

Последовательные схемы, часть I

Введение

Цифровая электроника подразделяется на комбинационную логику и последовательную логику.Комбинационный логический выход зависит от входных уровней, тогда как последовательный логический выход зависит от сохраненных уровней, а также от входных уровней.

Элементы памяти — это устройства, способные хранить двоичную информацию. Двоичная информация, хранящаяся в элементах памяти в любой момент времени, определяет состояние последовательной схемы.Вход и текущее состояние элемента памяти определяют выход. Следующее состояние элементов памяти также является функцией внешних входов и текущего состояния. Последовательная схема определяется временной последовательностью входов, выходов и внутренних состояний.

Есть два типа последовательных цепей. Их классификация зависит от времени их сигналов:

  • Синхронные последовательные цепи
  • Асинхронные последовательные цепи

Асинхронная последовательная цепь

Это система, выходы которой зависят от порядка изменения входных переменных и могут быть затронуты в любой момент времени.

Асинхронные системы вентильного типа в основном представляют собой комбинационные схемы с цепями обратной связи. Из-за обратной связи между логическими вентилями система может иногда становиться нестабильной. Следовательно, они не часто используются.

Синхронные последовательные цепи

Этот тип системы использует элементы памяти, называемые триггерами, которые используются для изменения своего двоичного значения только в дискретные моменты времени.В синхронных последовательных схемах используются логические вентили и триггерные запоминающие устройства. Последовательные схемы имеют тактовый сигнал в качестве одного из входов. Все переходы между состояниями в таких схемах происходят только тогда, когда значение тактового сигнала равно 0 или 1 или происходит на переднем или заднем фронте тактового сигнала в зависимости от типа элементов памяти, используемых в схеме. Синхронизация достигается с помощью устройства синхронизации, называемого генератором тактовых импульсов. Тактовые импульсы распределяются по системе таким образом, что на триггеры воздействуют только при поступлении импульса синхронизации.Синхронные последовательные схемы, которые используют тактовые импульсы на входах, называются тактово-последовательными схемами. Они стабильны, и их синхронизация может быть легко разбита на независимые дискретные шаги, каждый из которых рассматривается отдельно.

Тактовый сигнал — это периодическая прямоугольная волна, которая бесконечно переключается с 0 на 1 и с 1 на 0 с фиксированными интервалами.Время цикла часов или период часов: интервал времени между двумя последовательными нарастающими или спадающими фронтами часов.

Тактовая частота = 1 / время тактового цикла (измеряется в циклах в секунду или Гц)

Пример: Время тактового цикла = 10 нс тактовая частота = 100 МГц

Авторское право 1998-2014 гг.

Deepak Kumar Tala — Все права защищены

Есть ли у вас комментарии? напишите мне по адресу: deepak @ asic-world.com

[PDF] SIS: Система для последовательного синтеза схем

ПОКАЗЫВАЕТ 1-10 ИЗ 71 ССЫЛКИ

СОРТИРОВАТЬ ПО РелевантностиСамые популярные статьи Недавность

Синтез самосинхронных схем СБИС на основе теоретико-графического подхода

прямой и эффективный синтез самосинхронных (асинхронных) схем управления из формальных спецификаций, называемых графиками переходов сигналов (STG), и разрабатывает ряд аналитических результатов, которые устанавливают эквивалентность между статической структурой цепей и лежащей в их основе семантикой последовательности срабатывания.Развернуть

MIS: многоуровневая система оптимизации логики

Предоставляется обзор системы MIS и описание используемых алгоритмов, включая некоторые примеры, иллюстрирующие язык ввода, используемый для определения логики и безразличия. Expand

Логический синтез для vlsi design

Эта диссертация предоставляет набор алгоритмов логической оптимизации, которые вместе образуют полную систему для логического синтеза в среде проектирования scVLSI, и предлагает эффективные оптимальные алгоритмы для двухуровневой минимизации, многоуровневой декомпозиции и технологии отображение.Expand

Синтез безопасных асинхронных схем из графических спецификаций

Авторы предлагают некоторые синтаксические и семантические расширения для графической спецификации, называемой графом переходов сигналов (STG), которые позволяют местам с контролируемым выбором иметь разветвленные переходы входных сигналов и произвольные логические выражения. могут использоваться как граничные метки для более естественного и компактного описания асинхронного поведения. Expand

Отображение технологий, ориентированных на производительность

В этой работе представлено наиболее подробное теоретическое исследование сложности оптимизации разветвления, опубликованное на данный момент, а также спектр эвристик для решения проблемы разветвления в реалистичных моделях задержки.Expand

Оптимизация производительности конвейерных схем

Авторы используют концепции, представленные в этой работе, для оптимизации конвейерной схемы для соответствия заданному времени цикла и показывают, что достаточно рассмотреть только проблему комбинационного ускорения, и все известные методы для этой области могут быть непосредственно применяется для генерации решения проблемы конвейерной обработки. Развернуть

Вычисление начальных состояний схем с восстановлением временных характеристик

Авторы представляют простой алгоритм линейного времени для вычисления правильного начального состояния схемы с восстановлением временных характеристик, который может использоваться всякий раз, когда начальное состояние исходной схемы удовлетворяет простому условию.Расширить последовательную логику

| Синхронная и асинхронная логическая схема

Содержимое: последовательная логика

Определение последовательной логики:

Тип логики, в котором предыдущее состояние последовательности входов, а также текущий вход могут влиять на текущее состояние выхода.

Что такое последовательная логическая схема?

Последовательная логическая схема представляет собой комбинированную форму комбинационной схемы с базовым элементом памяти.При наличии элемента памяти схема может сохранять предыдущие состояния ввода и вывода. В то же время последовательная логическая схема обычно известна как двухпозиционное или бистабильное устройство, потому что она имеет только два стабильных состояния, «0» и «1», по одному состоянию за раз. Элемент памяти в схеме может хранить один бит за раз.

Схема этого типа имеет конечное количество входов и конечное количество выходов. Благодаря элементу памяти эта схема обеспечивает решение многих наших проблем.Схема последовательной логики в основном используется в качестве регистра, счетчика, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и т. Д.

Схема последовательной логики | Архитектура последовательной логики : Рис. Схема последовательной логики

Типы последовательных логических схем:

Как правило, мы можем разделить последовательную логическую схему на два основных типа:

  • A. Асинхронная последовательная логическая схема .
  • Б.Синхронная последовательная логическая схема.

Синхронные последовательные логические схемы:

Выход этой логической схемы зависит от входного импульса и тактового импульса схемы. Схема синхронизирована с часами, т.е. е. выход может измениться только через конечный интервал времени. Здесь элемент памяти и часы — необходимость. Без тактового импульса выход не будет изменен. Для изменения одного состояния выхода на другой эта схема ожидает следующего изменения тактового импульса.

Этот тип схемы может использоваться для синхронизации всех элементов, присутствующих в схеме, практически для реагирования на изменение входного сигнала. Для того, чтобы обработанный выходной сигнал происходил главным образом, необходимо ограниченное время, известное как задержка распространения. Задержка распространения может варьироваться от элемента к элементу. Итак, для правильно работающей схемы нам нужен определенный интервал времени, чтобы все элементы могли получить время для правильной реакции. Примером синхронных логических схем являются триггеры, синхронный счетчик и т. Д.

Асинхронные последовательные логические схемы:

Выход этой логической схемы зависит только от входного импульса и последовательности предыдущих входных данных. Эта схема не имеет часов и не требует никакой синхронизации, поэтому схема не зависит от часов, что делает его быстрее, чем синхронная последовательная логическая схема, потому что выход может изменяться относительно изменения входа с минимальным требуемым временем, может изменяться независимо от времени. Единственное препятствие для скорости этой схемы — задержка распространения элементов схемы.Он потребляет меньше энергии, низкие электромагнитные помехи.

Асинхронные последовательные логические схемы обычно выполняют операции в следующих случаях:

Эти схемы в основном используются, когда скорость работы является приоритетной, например, в микропроцессорах, цифровой обработке сигналов, для доступа в Интернет и т. Д. Из-за асинхронности поведение, выход иногда может быть неопределенным, что ограничивает применение асинхронной последовательной логической схемы. Сформировать такой тип схемы тоже сложно.

Разница между синхронными и асинхронными последовательными логическими схемами:
Синхронная последовательная логическая схема Асинхронная последовательная логическая схема
Выход этой входной импульсной логической схемы зависит от входной импульсной логической схемы а также тактовый импульс схемы. Выход этой логической схемы зависит только от входного импульса и последовательности предыдущих входных данных.
Часы присутствуют в этой цепи. В цепи нет часов.
Схема проста в проектировании. У этой схемы сложная конструкция.
Относительно медленнее, чем у асинхронной последовательной логической схемы. Работает относительно быстрее, чем схема синхронной последовательной логики.
Состояние выхода всегда предсказуемо Состояние выхода иногда непредсказуемо
Эта схема потребляет довольно большую мощность. Он потребляет относительно меньше энергии.

Диаграммы последовательного логического состояния:

Последовательная логическая диаграмма состояний — это характерная диаграмма схемы, в которой мы можем определить переход между состояниями относительно входа. На диаграмме этого типа это состояние в основном представлено в виде круга, а переход от одного состояния к другому обозначен стрелкой, вместе с этой стрелкой представлен входной импульс, который вызывает переход между состояниями.Когда есть импульсный выход, стрелка может быть представлена ​​выходом, связанным с входным импульсом. Здесь стрелка начинается с одного круга и переходит к другому кругу, а иногда может вернуться к тому же кругу в зависимости от условия.

Схема последовательной логики | Принципы построения последовательной логики

Мы уже знаем, что последовательная логическая схема объединяет комбинационную схему с элементом памяти. А для элемента памяти нам нужен элемент статической памяти для хранения данных в схемах.Поэтому для создания ячейки статической памяти в схеме мы используем инверторы.

Этапы проектирования последовательной логической схемы:
  1. Создайте диаграмму состояний для требуемой последовательной схемы с желаемыми выходными состояниями.
  2. Преобразование диаграммы состояний в таблицу состояний.
  3. Выберите триггер в соответствии с вашими требованиями и который удовлетворяет всем необходимым условиям, используйте таблицу характеристик или таблицу возбуждений для выбора триггера.
  4. Минимизируйте входные функции триггера с помощью K-карты или требуемых логических алгоритмов.
  5. Используйте упрощенную функцию для разработки последовательной схемы, и если комбинационная схема необходима для требуемого выхода, добавьте ее соответствующим образом.
  6. Наконец, проверьте необходимый выход через цепь.

Следуя вышеуказанному шагу, мы можем разработать любую требуемую последовательную схему.

Последовательные логические схемы MOS:

Как мы знаем, последовательная логическая схема представляет собой комбинацию комбинационной схемы с элементом памяти.А для элемента памяти нам нужен элемент статической памяти, чтобы он мог хранить данные в схемах. Поэтому для создания ячейки статической памяти в схемах мы используем инверторы.

Рис. На этом рисунке два инвертора связаны друг с другом обратной связью.

Ячейка статической памяти может быть создана двумя или любым четным числом инверторов, соединенных последовательно с обратной связью. Он имеет два стабильных состояния, но одно стабильное состояние за раз, а стабильное состояние выхода относится к входу. Когда шум (в виде напряжения или другой формы) суммируется с выходом, что может сделать схему нестабильной, а выход может быть нестабильным в определенном состоянии, но когда шум проходит через любой из инверторов, он устраняется. поскольку этот контур регенерируется, он всегда пытается вернуться в определенное стабильное состояние, что помогает нам создать активную и регенерирующую ячейку памяти.

Рис. На этом рисунке КМОП-схема двух инверторов, соединенных с обратной связью.

На приведенной выше диаграмме показана схема CMOS — это ячейка памяти (два инвертора, подключенные по обратной связи). Если эта схема будет стабильной на «0» или «1» с учетом входного сигнала, подаваемого (напряжения) через вход, эта ячейка памяти в CMOS является ячейкой статической памяти. И, объединив схему КМОП этой ячейки памяти с комбинационной схемой КМОП, мы можем разработать схему КМОП последовательной схемы.

Комбинационная логика и последовательная логика:
Комбинационная логика Последовательная логика
Это тип цифровой логики, состоящей из множества только логических схем зависит от текущих входов. Это также тип цифровой логики, состоящей из комбинационного элемента, а также элемента памяти, его выход не только зависит от текущего входа, но также может управляться последовательностью предыдущих входов.
Схема относительно дорогая. Его схема относительно дешевая.
Часы отсутствуют в его схеме. Часы — необходимый элемент в синхронной последовательной цепи.
В его схеме нет элемента памяти. В схеме этой логики должен быть элемент памяти.
Схема обратной связи отсутствует. Для управления прошлыми входами необходима схема обратной связи.
Проектировать схему через логические вентили очень просто. Здесь мы можем столкнуться со сложностями при проектировании схемы из-за требований к элементам памяти и обратной связи.
Обработка результатов происходит сравнительно быстрее. После рассмотрения всех аспектов обработка вывода может быть относительно медленнее.
Мы можем определить отношения ввода-вывода с помощью таблицы истинности. Связь ввода-вывода может быть определена с помощью таблицы характеристик, таблицы возбуждений и диаграмм состояний.
Требование этой логики в основном состоит в выполнении логических операций Требование этой логики для хранения данных, создания счетчиков, регистров и т. Д.

Последовательные логические схемы Приложения:

С конечным числом входов и выходов, последовательная логическая схема используется для построения конечного автомата. Он может действовать как регистр, счетчик и т. Д. С помощью комбинационной схемы можно создать многие базовые устройства, такие как RAM (оперативное запоминающее устройство), поскольку последовательная логическая схема предоставляет нам возможность хранить данные, которые открывают двери для микропроцессор и арифметическая логическая схема.

Устройства последовательной логики:

Выход устройства последовательной логики может управляться текущим входом и предыдущими входными или тактовыми импульсами. Последовательные устройства хранят последние данные в элементе памяти. Благодаря этой возможности хранения данных эти устройства открывают новые способы решения проблемы.

Последовательные устройства, такие как счетчик, регистр и т. Д.

Последовательные логические микросхемы

Преимущества и недостатки последовательной логики:

Преимущества последовательной логики:

Существенным преимуществом последовательной логики является то, что она Схема содержит элемент памяти, позволяющий хранить данные и создавать регистр, счетчик и микропроцессоры.С помощью тактового импульса он может синхронизировать все элементы схемы независимо от различных задержек распространения и обеспечивать надлежащий выходной сигнал. Выходом можно управлять через текущий вход, прошедшую последовательность входов, а также через тактовый импульс.

Недостатки последовательной логики:

Наличие часов и обратной связи в схеме, обработка вывода может быть медленнее. Осложнения схемы могут увеличиваться, что может вызвать трудности при построении схемы.Результат иногда может быть неопределенным.

История последовательной логики :

Последовательная логика используется для разработки конечного автомата, который является основным строительным блоком всех цифровых схем. Нажмите сюда, для получения дополнительной информации.

В. Как ОЗУ компьютера использует последовательную логику?

В.

Является ли ПЗУ / ОЗУ комбинационной или последовательной схемой?

Ответ: — ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) состоит из кодировщика, декодера, мультиплексора, схемы сумматора, схемы вычитателя и т. Д.Кодировщик — это комбинационная схема, которая в основном преобразует одну форму данных в другой формат, например, десятичные данные в двоичные данные. Декодер здесь тоже комбинационная схема. То же самое и с мультиплексором, сумматором и вычитателем. Все это здесь комбинационная схема.

В ПЗУ мы не можем изменить содержимое памяти. Следовательно, вывод ПЗУ зависит только от ввода. Таким образом, нет требования к прошлому значению ввода или вывода. Итак, ПЗУ имеет в своей схеме только комбинационную схему.

В то время как для RAM (оперативная память) PROM (программируемая постоянная память), EPROM (стираемая программируемая постоянная память), EEPROM (электрически стираемая программируемая постоянная память) имеет память, которая может изменяться. В случае PROM его можно запрограммировать один раз после изготовления. RAM, EPROM, EEPROM, где можно изменить состояние. В этом типе памяти нам всегда нужна последовательная схема для правильной работы, так как здесь есть необходимость в прошлых входных и выходных значениях.Текущий вывод может быть изменен предыдущей последовательностью данных. Следовательно, этот тип памяти требует последовательной схемы.

В. Является ли сумматор с переносом пульсации примером последовательной схемы. Почему?

Ответ: — Сумматор с переносом пульсации — это цифровая схема, которая выполняет арифметические операции сложения двух различных двоичных чисел. Он может быть спроектирован с каскадным подключением соединителя полного сумматора к выходу переноса, где выход переноса полного сумматора соединяется со входом следующего полного сумматора.Как мы видим здесь, один полный сумматор подключен к следующему сумматору в качестве обратной связи, здесь выход одного полного сумматора может управлять выходом другого полного сумматора. Итак, здесь мы видим, что прошлый вывод может управлять текущим выводом схемы. Поэтому сумматор с переносом пульсаций можно рассматривать как последовательную схему.

В. Почему неблокирующие назначения используются в последовательных цепях в Verilog ?

Ответ: — В неблокирующих назначениях, когда происходит первый шаг, оценка выражения правой части неблокирующего оператора происходит после этой ревизии левой части неблокирующего оператора. выполняется оператор, а в конце временного шага выполняется оценка левого оператора.

Поскольку неблокирующие назначения не блокируют оценку каких-либо последовательных операторов, выполнение этих назначений происходит одновременно или параллельно. Итак, для создания последовательной логической схемы в Verilog мы всегда должны учитывать синхронизированные блочные и неблокирующие назначения. С помощью неблокирующих назначений мы можем исключить состояние гонки вокруг последовательной схемы.

В. Определить асинхронные последовательные логические схемы ?

Ответ: объяснено в разделе асинхронных последовательных логических схем.

Q.

Сколько триггеров требуется для построения последовательной схемы с 20 состояниями .

Ответ: — Flip Flops — это базовый элемент памяти в последовательной цифровой схеме, который имеет два стабильных состояния, и эти два состояния могут быть представлены как ‘0’ и ‘1’, но он может хранить один бит в время.

Согласно двоичному кодированию, n триггеров может представлять максимальное количество состояний.

Здесь нам нужно 20 состояний последовательной схемы

Итак,

После решения приведенного выше уравнения мы получаем

Что касается, то есть только 16 состояний, но нам нужно 20 состояний.Здесь у нас есть еще 4 состояния для работы, поэтому мы должны выбрать число больше 4. Итак, мы будем использовать n = 5, где имеется 32 состояния, что достаточно для 20 состояний.

Тогда как при однократном кодировании количество триггеров, необходимых для n состояний, равно n. Итак, нам нужно 20 шлепанцев для 20 состояний.

Q. Как можно сделать последовательную микросхему только из комбинационных микросхем

Ответ: — Когда комбинационная логическая схема соединена с трактом обратной связи, результирующая схема является последовательной логической схемой.

Если мы перейдем к схеме основных элементов памяти, таких как триггер, защелки, мы увидим, что триггер может быть создан с помощью логических элементов И, И НЕ, ИЛИ и т. Д., Когда они соединены. с обратной связью друг с другом.

Рис. Это схема триггера S-R.

На схеме показаны два логических элемента И-НЕ, соединенные трактом обратной связи, который формирует схему триггера S-R. Таким образом, комбинационная схема может быть преобразована в последовательную схему.

В. Принцип работы нестабильных последовательных логических схем

Ответ: — Нестабильная последовательная логическая схема не имеет стабильного состояния на выходе, т.е. она нестабильна ни в каком состоянии. Выход непрерывно переходит из одного состояния в другое. Этот тип схемы может использоваться в качестве генератора, такого как генератор для генерации тактового импульса в цепи. Примером нестабильной схемы является кольцевой генератор.

Для получения дополнительных статей нажмите здесь

О Sneha Panda

Я получил образование в области прикладной электроники и приборостроения.Я любознательный человек. У меня есть интерес и опыт в таких областях, как преобразователи, промышленные приборы, электроника и т.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *