impulsni i digitalni sklopovi
DESCRIPTION
Prezentacija za digitalnu elektronikuTRANSCRIPT
Impulsni i digitalni sklopovi
30+15+154 ECTS boda6 semestar
ak. god. 2010./2011.
LINEARNO OBLIKOVANJE
0( ) sin( )su t U t V
Sinusoidalni signal
( )su t
dt
t
dt
Naponski skok
0( ) ( )su t U S t
( )su t
t
0U
LINEARNO OBLIKOVANJE
Pravokutni impuls
0 0( ) ( ) ( )su t U S t U S t T
( )su t
t
0U
0U
T
( )su t
t
0U
T
Pravokutni val
( )su t
trefU
0U
1T 2T srU
LINEARNO OBLIKOVANJE
Pilasti napon
( )su t k t
( )su t
t( )su t
t
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
R
C
++
( )ulu t ( )izu t
frekvencijski odziv sklopa
-40
-30
-20
-10
0
Mag
nitu
de (d
B)
101
102
30
60
90
Phas
e (d
eg)
Frekvencijski odziv RC sklopa za deriviranje
(rad/sec)
1
1
1
( )
( )( )( ) 1 1
1,
( ) ( )
( ) 20 log( ( ) )
iz
ul
j j
jU j jW jU j j j
RC
W j W j e
W dB W j
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
Izvod lin. dif. jednadžbe sklopa za deriviranje:
R
C
+
+
( )ulu t ( )izu t
++
+ ( )cu t
( )i t( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )ul c iz c ul izu t u t u t u t u t u t
( )1( ) ( ) ( )t
cc
du tu t i t dt i t C
C dt
( )
( ) ( ) ( ) iziz
u tu t R i t i t
R
( ) ( ) ( ) [ ( ) ( )]iz c izul iz
u t du t u t dC C u t u tR dt R dt
1( ) ( ) ( )iz iz ul
d du t u t u tdt RC dt
1iz iz ulu u u RC
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje na jed. odsk. funciju
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
malen
veliki
0( ) ( )t
izu t U e S t V
RC
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje na impuls
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t)
[V]
0U
0U
0U
T
T
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
T
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje na impuls
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t)
[V]
0U
0U
T
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje na impuls
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t
) [V]
T
0U
T
T
0U
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
0U
srU1T 2T
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
1U 0U'
1U
2U
'2U
1 2,T T
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t
) [V]
0U
0U
0U
1 2,T T
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t
) [V]
1 2,T T
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
odziv sklopa za deriviranje na eksponencijalnu funkciju oblika
00( ) (1 ) ( )
t
ulu t U e S t
-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
( )ulu t
100n
10n
1n
0.1n
RC SKLOP ZA DERIVIRANJE
odziv sklopa za deriviranje na jediničnu uzlaznu funkciju – pilasti napon
( ) ( )ulu t D t S t
-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t)
[V]
D
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
-4
-3
-2
-1
0
Mag
nitu
de (d
B)
101
102
-60
-30
0
Phas
e (d
eg)
Frekvencijski odziv RC sklopa za integriranje
(rad/sec)
C
R
++
( )izu t( )ulu t
frekvencijski odziv sklopa
1
1
( )
( ) 1 1( )( ) 1 1
1,
( ) ( )
( ) 20 log( ( ) )
iz
ul
j j
U jW jU j j j
RC
W j W j e
W dB W j
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
Izvod lin. dif. jednadžbe sklopa za deriviranje:
RC
C
R
++
( )izu t( )ulu t ++( )i t
( ) ( ) ( )ul izu t R i t u t
( )( ) ( )izul iz
du tu t R C u tdt
( )1( ) ( ) ( )t
iziz
du tu t i t dt i t C
C dt
( ) 1 1( ) ( )iziz ul
du t u t u tdt RC RC
1 1iz iz ulu u u
0( ) ( ) [ ]ulu t U S t V
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
1
0U
2
31 2 3
vremenski odziv RC sklopa za integriranje na jediničnu odskočnu funkciju:
0( ) (1 ) ( )t
RCizu t U e S t V RC
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
0U
rt00.1 U
00.9 U
tr – vrijeme porasta eksponencijalne funkcije
1
0 00.1 (1 )t
RCU U e
1 0.1t 2
0 00.9 (1 )t
RCU U e
2 2.3t
2 1rt t t
2.2rt
10.35rg
tf
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t
) [V]
0U
0U
T
T
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t)
[V]
0U
T
T
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
0U
T
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Vremenski odziv RC sklopa za deriviranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
0U
srU1T 2T
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t)
[V]
srU
0U'1U
'2U
1U
2U
1
2
' ' '1 2 1 2
' ' '1 2 1 2
( ) ( ) (1 )
( ) ( ) (1 )
TRC
TRC
U U U U e
U U U U e
1 1 2 2
1 2 0
U T U TU U U
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t
) [V]
srU
1 2,T T
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t) ,
u iz(t) [
V]
0
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
odziv sklopa za integriranje na eksponencijalnu funkciju oblika
00( ) (1 ) ( )
t
ulu t U e S t
-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t)
[V]
1n 12n
13n
15n
0n
dt
RC SKLOP ZA INTEGRIRANJE
odziv sklopa za integriranje na jednoliku uzlaznu funkciju – pilasti napon
( ) ( )ulu t D t S t
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Vremenski odziv RC sklopa za integriranje
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t)
[V]
D
D
( )
( )
ulut
Dt
St
( )izu t
tD e
ATENUATOR
Na koji način se može smanjiti naponska razina sa primjerice 10 [V] na 1 [V] ?
ATENUATOR
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t [sek]
U_1
[V],
U_2
[V}
Vremenski odziv sklopa
1
22 1
1 2
10 ( ) [ ]10 :1U S t V
RU UR R
R
R2
+
+
R1
U2
U1
[ ]M dB
[ ]radsek
K
220 log( ) [ ]M U dB
ATENUATOR
R2
R1
+
+
U2C2
i(t)
u1(t)i2(t)
iC(t)
1 1 2( ) ( ) ( )u t i t R u t
P
P: 2( ) ( ) ( )Ci t i t i t
22
1( ) ( )Cu t i t dtC
1 2
1
( ) ( )( ) u t u ti tR
22
2
( )( ) u ti tR
22
( )( )Cdu ti t C
dt
1 2 2 22
1 2
( ) ( ) ( ) ( )u t u t u t du tCR R dt
22 1
1 2 2 1 2
( ) 1 1 1 1( ) ( )du t u t u tdt R R C R C
ATENUATOR
R2
R1
+
+
U2C2
i(t)
u1(t)i2(t)
iC(t)
22 1
( ) 1 ( ) ( )du t u t K u tdt
1 2 2( )R R C
1 2
1KR C
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10Vremenski odziv atenuatora
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t)
[V]
22 0
1 2
( ) (1 ) ( )tRu t U e S t V
R R
ATENUATOR
R2
R1
+
+
U2C2
i(t)
u1(t)i2(t)
iC(t)
22 1
( ) 1 ( ) ( )du t u t K u tdt
Frekvencijski odziv sustava?( ) ?W j
2 2 11( ) ( ) ( )s U s U s K U s
2
1
( )( )1( ) 1
U s K KW sU s ss
2
1
( )( )( ) 1
U j KW s jU j j
( ) 20 log( )1
KW j dBj
2( ) 20 log( ) 10 log(1 ( ) )W j dB K
( )W j dB
0
-10
0.1
1
10
[ ]radsek
-20
20 log( )K
210 log(1 ( ) )
20dBdek
ATENUATOR
R1
R2
C1
C2
+( )ulu t +
( )izu t
Koliko iznosi C1 da se poništi djelovanje od C2, na izlazu sklopa?
C1 =?
ATENUATOR
ako se koristi metoda izmještanja izvora u točku A, dobiva se
A
R1
R2
C1
C2
+( )ulu t +
( )izu t
+
+
A
R1
R2
C1
C2
( )ulu t
+
( )izu t
+( )ulu t
+
ekvivalentni sklop:
B
B
B
A
C1
C2 ( )ulu t+
( )izu t
+( )ulu t
+
R1
R2
B
A
CT2
+
( )izu t+ +
RT1 B
UT1 UT2
ATENUATOR
ako se primjeni Theveninov teorem lijevo i desno između točaka B i A, dobiva se ekvivalentni sklop:
A
C1
C2 ( )ulu t+
( )izu t
+( )ulu t
+
R1
R2
B1 1,T TU R 2 2,T TU C
21 0
1 2T
RU UR R
1 21 1 2
1 2T
R RR R RR R
0( ) ( )ulu t U S t ako je:
0U
( )t sek0
( )ulu t V
ako se koristi metoda superpozicije,sklop se može rastaviti na slijedeće ekvivalente
A
CT2
++
RT1 B
UT1' ( )izu t uz UT2=0
'' ( )izu t
A
CT2
++
RT1
B
UT2 uz UT1=0
12 0
1 2T
CU UC C
2 1 2 1 2( )TC C C C C
ATENUATOR
' ''( ) ( ) ( )iz iz izu t u t u t 1 2
1 2 1 2 1 2 1 21 2
( ) ( ) ( )T TR RR C R R C C C CR R
'
1( ) (1 ) ( )t
iz Tu t U e S t
''2( ) ( )
t
iz Tu t U e S t
1 2( ) (1 ) ( ) ( )t t
iz T Tu t U e S t U e S t
2 10 0
1 2 1 2
( ) (1 ) ( ) ( )t t
izR Cu t U e S t U e S t
R R C C
2 1 20 0
1 2 1 2 1 2
( ) ( ) ( )t
iz
kada nebibilokapacitora prijelazna pojava zbog postojanjakapacitora koja se potiskuje
R C Ru t U S t U e S tR R C C R R
1 2
1 2 1 2
0C RC C R R
1 1 1 2C R C R 1 2C R 2 2 0C R 1 1 2 2 0C R C R
1 1 2 2C R C R
ATENUATOR
0 2 4 6 8 10
x 10-8
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Vremenski odziv atenuatora
t(sek)
u ul(t) ,
uiz
(t) [
V]
0 2 4 6 8 10
x 10-8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Vremenski odziv atenuatora
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t)
[V]
0U
21 2
1
RC CR
2
1 21
RC CR
2
1 21
RC CR
1 0C
21 2
1
RC CR
21 2
1
RC CR
21 2
1
RC CR
1 0C
nad kompenzirano
kompenzirano
pod kompenzirano
bez kompenzacije
0
1
2
2
109120
U VR MR MC pF
10 :1
ATENUATOR
R1
R2
C1
C2
+
( )izu t
+( )ulu t
Ru
+
B
1 2
1 2ul
u
R RuR R R
1 2( )uR R R
1 2
1 2
C CC C
-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16
x 10-9
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2Vremenski odziv atenuatora
t(sek)
u ul(t)
, u
iz(t)
[V]
0 2 4 6 8 10
x 10-8
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Vremenski odziv atenuatora
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
OGRANIČIVAČI
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5Vremenski odziv ogranicivaca
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V]
UR
uiz(t)
uul(t)
OGRANIČIVAČI
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5Vremenski odziv ogranicivaca
t(sek)
u ul(t) ,
uiz(t
) [V] RU
( )izu t
( )ulu t
OGRANIČIVAČI
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5Vremenski odziv ogranicivaca
t(sek)
u ul(t
) , u
iz(t
) [V] UR1
UR2
uiz(t)
uul(t)
D1 vodiD2 ne vodi
D1 ne vodiD2 ne vodi
D1 ne vodiD2 vodi
R
D1
UR1
+
uiz(t)uul(t)
D2
UR2
PRITEZNI SKLOPOVI
+
uiz(t)uul(t)R
C
D1
+
uiz(t)uul(t)R
C
1 2,T T
T1 T2
U0
U2
U1
uul (V)
t (sek)uiz (V)
t (sek)
t (sek)
uiz (V)
U0
-U0
A1
A2 1
2
1AA
PRITEZNI SKLOPOVI
1
2
'1 1
'2 2
'1 2 0
'2 1 0
pr
TR C
TR C
U U e
U U e
U U U
U U U
T1 T2
U0
U2
U1
uul (V)
t (sek)
t (sek)
uiz (V)
U1’U1
U2 U2’ U0
U0
1 prR C
2 R C
A1A2
1
2
prRAA R
PRITEZNI SKLOPOVI
D1
+
uiz(t)uul(t) R
C
10 ,za t T
količina naboja na koju se nabio kapacitor iznosi:
1 1 1
10 0 0
( ) 1 ( )T T T
iziz
PR PR
u tq i dt dt u t dtR R
1 2,za t T T
količina naboja koja se izbija iz kapacitora iznosi:
2 2 2
1 1 1
2( ) 1 ( )
T T Tiz
izT T T
u tq i dt dt u t dt
R R
prema zakonu o očuvanju el. naboja vrijedi:
1 2
1
1 2
1 20
1 1( ) ( )T T
iz izPR T
A A
q q u t dt u t dtR R
1 2
PR
A AR R
1
2
PRA RA R
PRITEZNI SKLOPOVI
D1
+
uiz(t)uul(t)
R
C
UR
T1 T2
U0
U2
U1
uul (V)
t (sek)
t (sek)
uiz (V)
U0 UR
D1
+
uiz(t)uul(t)
R
C
UR
PRITEZNI SKLOPOVI
T1 T2
U0
U2
U1
uul (V)
t (sek)
t (sek)
uiz (V)
U0
UR
PRITEZNI SKLOPOVI
D1
+
uiz(t)uul(t)
R
C
UR
1 2za T T
ako se priteže gornja poluperioda ulaznog signala
uul (V)
t (us)
t (us)
uiz (V)
U1
U2U0UR=0
1 1T sek 2 100T sek
1
2
PRA RA R
0.1 , 10prR k R k
1 1 1 2 2 2,A U T A U T
1
2
0.1 100 110 1
UU
PRITEZNI SKLOPOVI
D1
+
uiz(t)uul(t)
R
C
UR
uul (V)
t (us)
t (us)
uiz (V)
U1 U0
UR=01 1T sek 2 100T sek
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
12
L 12
L12
L 12
L 12
L 12
L 12
L 12
L
C C C C
lx
... ... ...
... ... ...
x
12
L 12
L
C
l
???
ULAZNE STEZALJKE
IZLAZNE STEZALJKE
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
x
12
L 12
L
Ci
u+
++
+ +
i+
u
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
x
12
L 12
L
Ci
u+
++
+ +
i+
u
- pad napona po elementu dužine EML iznosi:
( ) iU L xt
u iLx t
- struja koja se odvodi po elementu dužine EML iznosi:
( ) ui C xt
i uCx t
x
2 2
2
u iLx t x
t
2 2
2
i uLx t t
2 2
2 2
u uL Cx t
2 2
2 2
i iL Cx t
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
ZP
ZS
+US Uul
+ +
Uiz
++
iul iiz
i1
U1 U2
i2
2 2
2 2
u uL Cx t
2 2
2 2
i iL Cx t
- Rješenje parcijalnih diferencijalnih jednadžbi drugog reda je oblika:
1 2
1 2
( ) ( )( ) ( ( ))
u u x vt u x vti i x vt i x vt
u1
x
u2
x
v=?
-v=?Traži se:- fazna brzina v s kojom val putuje po EML i - omjer u1/i1 i u2/i2.
Karakteristični parametri EML???
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
- Ako je u1(x-vt) rješenje, tada se može izvesti:
1 1 1 1
1
( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( )
u u x vt u x vt du x vtx vt x vtx x x vt x x vt d x vt
2 21 1 1 1 1
2 2
1
( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )
u u du x vt du x vt d u x vtx vt x vtx x x x d x vt x vt x x vt d x vt d x vt
1 1 1 1( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( )
v
u u x vt u x vt du x vtx vt x vt vt t x vt t x vt d x vt
21 1 1
2
( ) ( )( )( ) ( )
u u du x vt x vtvt t t x d x vt x vt
221 1
2
( ) ( )( )( ) ( ) ( )
v
du x vt d u x vtx vtv vx x vt d x vt d x vt
2 21 1
2 2
( )( )
d u x vt ud x vt x
2 2
1 12 2 2
( ) 1( )
d u x vt ud x vt v t
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
2 2
2 2
u uL Cx t
- Ako se koristi valna jednadžba i prethodne relacije i napravi usporedba, za faznu brzinu propagacijskog vala vrijedi:
- Fazna brzina, v, vala je određena sa jednadžbom:
- Vrijeme koje je potrebno da impuls pređe sa početka na kraj linije, duljine l, iznosi:
2 21 1
2 2 2
1u ux v t
2 1 1 .v v konstLC LC
dlt l LCv
td – vrijeme kašnjenja
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
- Potrebno je pogledati omjer napona i struje na liniji (u bilo kojoj točki linije):
u iLx t
u xLi t
u L vi
1u L
i LC
0u L Zi C
Z0 – valna impedancija – karakteristična impedancija EML
2
0,
V sV s A s L V sAL C Z A sA V C
V
2A s
VA
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
ulazne stezaljke
izlazne stezaljke
l
???????0,dt Z
izlazne stezaljke
ulazne stezaljke
dlt l LCv
0 0LZ RC
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
ZP
ZS
+US Uul
+ +
Uiz
++
iul iiz
i1
U1 U2
i2
- poremećaj putuje kroz EML brzinom v sa početka na kraj linije
- na kraju EML prema Ohmovom zakonu vrijedi: 1 2
1 2
izP
iz
uu u Zi i i
- na ulazu u EML u svakom trenutku vrijedi: S S ul ULu Z i u
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
- u analizi EML se predstavlja dijagramom refleksija:
- definira se parametar faktor refleksije:
početak EML završetak EML duljina, l
t=0t=td
t=2td
t=3td
t=4td
t=6td
t=5td
t=7td
u1
u2
u3
Tu
ulu
Ru
- ako se koristi relacija:
1 2
1 2
izP
iz
uu u Zi i i
2 2
1 1
u iu i
0
0
P
P
Z ZZ Z
ul R Tu u u
2 1
T ul
u uu u
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
ZP
ZS
+US Uul
+ +
Uiz
++
iul iiz
i1
U1 U2
i2
0 0( ) ( ), , 0S S Pu t U S t Z Z Z - Primjer:
- Rješenje:
[ ]t sek
[ ]Su V
0U
ZS
Z0
+
1(0 )u +
0(0 )Su U
- za t=0+ EML se nalazi u prijelaznoj pojavi
- faktori refleksije na početku i kraju EML iznose:
01 0 0
0
1(0 )2S
Zu U UZ Z
0
0
0Sul
S
Z ZZ Z
0
0
1Piz
P
Z ZZ Z
PRIJENOS IMPULSA PREKO ELEKTROMAGNETSKE LINIJE
01 1(0 )
2Uu u
1iz 0ul
0
td
3td
2td
4td
012
U
012
U
td 2td 3td 4td
0U
02
U
02
U
0U
0U
td 2td 3td 4td0
td 2td 3td 4td0
0
1u V
Su V
2u V
t sek
t sek
t sek
0
01 2 0
0
( ) ( ) 0S
Zu u U V
Z Z
MODEL TRANZISTORA
CRNAKUTIJA1
2
3
Bipolarni tranzistori
NPN
PNP
Unipolarni tranzistori
JFET
n - MODEL p - MODEL
MOSFET
MODEL TRANZISTORA
u impulsnoj tehnici se najčešće koriste sklopovi koji se temelje na tranzistoru u spoju:
• pojačala sa zajedničkim emiterom
• diferencijalnog pojačala
• operacijskog pojačala
MODEL TRANZISTORA – BIPOLARNI
E
B
C
NPN
E
n - poluvodič
B
p - poluvodič
C
n- poluvodič
1
1’
2
2’
++UBE
++++
UCE
MODEL TRANZISTORA
ČETVEROPOLI – PONAVLJANJE
1
1’ 2’
2
Na koji način se mogu predstaviti četveropoli?
+u1
+u2
i2i1
Za analizu četveropola odabiru se dvije nezavisne i dvije zavisne varijable!
MODEL TRANZISTORA
1
1’ 2’
2+u1
+u2
i2i1
1. i1, i2, nezavisne varijable, a u1 i u2 zavisne varijable:
1 1 2
2 1 2
( , )( , )
u f i iu f i i
1 11 1 12 2
2 21 1 22 2
u z i z iu z i z i
2
111
1 0i
uzi
1
112
2 0i
uzi
2
221
1 0i
uzi
1
222
2 0i
uzi
MODEL TRANZISTORA
1
1’ 2’
2+u1
+u2
i2i1
2. u1, u2, nezavisne varijable, a i1 i i2 zavisne varijable:
1 1 2
2 1 2
( , )( , )
i f u ui f u u
1 11 1 12 2
2 21 1 22 2
i y u y ui y u y u
2
111
1 0u
iyu
1
112
2 0u
iyu
2
221
1 0u
iyu
1
222
2 0u
iyu
MODEL TRANZISTORA
1
1’ 2’
2+u1
+u2
i2i1
3. u2, i1, nezavisne varijable, a i2 i u1 zavisne varijable:
1 1 2
2 1 2
( , )( , )
u f i ui f i u
1 11 1 12 2
2 21 1 22 2
u h i h ui h i h u
2
111
1 0u
u Vhi A
1
112
2 0i
u Vhu
V
2
221
1 0u
i Ahi
A 1
222
2 0
1
i
i Ahu V
MODEL TRANZISTORA
h – MODEL, SNIMANJE PARAMETARA TRANZISTORA
Istosmjerni model
MODEL TRANZISTORA
h – MODEL, SNIMANJE PARAMETARA TRANZISTORA
Usporedbom parametara iz dobivene karakteristike tranzistora, u okolišu radne točkekod malih izmjeničnih signala, i parametara iz teorije četveropola, dobiva se:
IC – UCE krivulja (I – kvadrant):1
222
2 0 .B
Coe
CEi I konst
Iih hu U
IC – IB krivulja (II – kvadrant):2
221
1 0 .CE
Cfe
Bu U konst
Iih hi I
UBE – IB krivulja (III – kvadrant):2
111
1 0 .CE
BEie
Bu U konst
u Uh hi I
UBE – UCE krivulja (IV – kvadrant):1
112
2 0 .B
BEre
CEi I konst
u Uh hu U
MODEL TRANZISTORA
h – MODEL, NADOMIJESNA SHEMAmali izmjenični signal
BE ie B re CE
C fe B oe CE
u h i h ui h i h u
4
6
1100
2.5 1050
124 10
ie
re
fe
oe
h
hh
h
E
n - poluvodič
MODEL TRANZISTORA
EBERS-MOLLOV MODEL TRANZISTORAinjekcijski model
E
CB
IE
IB
IC
šupljine
elektroni 0E C BI I I
B
E
B’
+++
++
rB’B
N GEI C
GEITEC DEC
TCC DCC
I GCI
GCI
(1 )N GEI
C
n- poluvodič
B
p - poluvodič
GEIN GEI
- faktor strujnog pojačanjaN
- inverzni faktor strujnog pojačanjaI
( 1)
( 1)
BE
T
BC
T
N ES I CS
UU
GE ES
UU
GC CS
I I
I I e
I I e
1
1
TCOTC
BC
TEOTE
BE
CCUU
CCUU
MODEL TRANZISTORA
EBERS-MOLLOV MODEL TRANZISTORAinjekcijski model
( 1)
1
BE
T
BE
T
UU
GE ES
TEOTE
BE
UUES GE
DE N N N NT T
I I eCC
UU
I IC eU U
- faktor strujnog pojačanjaN
- struja zasićenja diode BE- kapacitivnost barijere pri naponu UBE=0 V
- napon približno jednak 1 V
- vremenska konstanta diode BEN
U
TEOCESI
( 1)
1
BC
T
BC
T
UU
GC CS
TCOTC
BC
UUCS GC
DC I I I IT T
I I eCC
UU
I IC eU U
- inverzni faktor strujnog pojačanja
- struja zasićenja diode BE- kapacitivnost barijere pri naponu UBC=0 V
- napon približno jednak 1 V
- vremenska konstanta diode BE
U
CSI
TCOC
II
15
15
0.980.5
10
2 10
N
I
ES
CS
I A
I A
MODEL TRANZISTORA
EBERS-MOLLOV MODEL TRANZISTORAzaporno područje
B
E
B’rB’B
N GEI
C
TEC DEC
TCC DCC
I GCI
GCI
GEI
E B C
MODEL TRANZISTORA
B
E
B’rB’B
N GEI
C
TEC DEC
TCC DCC
I GCI
GCI
GEI
EBERS-MOLLOV MODEL TRANZISTORAradno područje
E B C
B
E
B’rB’B
N GEI
C
TEC DEC
TCC DCC
I GCI
GCI
GEI
E B C
MODEL TRANZISTORA
EBERS-MOLLOV MODEL TRANZISTORApodručje zasićenja
MODEL TRANZISTORA
EBERS-MOLLOV MODEL TRANZISTORApodručje zasićenja
C
E
B
+
BEzasU
+BCzasU +
CEzasUB
E
B’rB’B
N GEI C
I GCI
GCI
GEI
Cg
Eg
CI
EI
BI+
BEzasU
+BCzasU
+
CEzasUCEzas BEzas BCzasU U U
C GC N GEI I I
E GE I GCI I I
0E C BI I I
( 1)BE
T
UU
GE ESI I e
( 1)BC
T
UU
GC CSI I e
N ES I CSI I
(1 )ln 0.7(1 )
B I CBEzas T
N I ES
I IU U VI
0.15CEzas BEzas BCzasU U U V
(1 )ln 0.55
(1 )N B N C
BCzas TN I CS
I IU U V
I
15
15
100
10
1
0.980.5
10
2 10
B
C
E
N
I
ES
CS
r
r
r
I A
I A
MODEL TRANZISTORA
EBERS-MOLLOV MODEL TRANZISTORAtablica padova napona
Tip tranzistora UZ Uγ UBE UBEzas UCEzas
Si 0 V 0.5 V 0.6 V 0.7 V 0.17 V Ge -0.1 V 0.1 V 0.2 V 0.3 V 0.1 V
UZ – zaporni napon UBE pri kojem je tranzistor u zapornom području, Uγ – napon koljena UBE pri kojem tranzistor počinje voditi struju, UBE – napon UBE pri kojem teče nominalna struja kroz tranzistor, UBEzas – napon UBE pri kojem se tranzistor nalazi u zasićenju, UCEzas – napon UBE pri kojem se tranzistor nalazi u zasićenju.
VRIJEME PREBACIVANJA TRANZISTORSKE SKLOPKE
- iz područja zapiranja u aktivno područje, bez kapacitora CTC
CR
Bi
CCU
Ci
B
E
B’
C
Er EC
Br( )BI S t
Bi
GEi CEi
N GEi
CR
Ci
E TE DEC C C 1 140E
E GE
rg I
( ) ( ( ))C Bi t f i t
(1 )B GE CE N GE N GE CEi i i i i i B’
C C N GEi i
UB’E1
E GE CEE
r i i dtC
GECE E E
dii r Cdt
(1 ) GEB N GE E E
dii i r C
dt
1 1
(1 )
GEGE B
E E E E
N
dii i
r Cdt r C
1N
NN
1
NN
N
111N
N
(1 )(1 )
E EN N E E
N
r C r C
(1 )1GE NGE B
N N
di i idt
( ) (1 ) (1 ) ( )N
t
GE N Bi t I e S t
( ) (1 ) ( )Nt
C N Bi t I e S t mA
+
t (sek)
t (sek)N
N BI
Cgr N BgrI ICgrI
IB=konst.
IC[mA]
UCE[V]
CgrI
CCUCEzasU
B
A
iB[uA]BI
( ) [ ( ) ( )]B Bi t I S t S t T A
100N ns
VRIJEME PREBACIVANJA TRANZISTORSKE SKLOPKE
CR
Bi
CCU
Ci
- iz područja zapiranja u aktivno područje, s kapacitorom CTC
B
E
B’
C
Er EC
Br( )BI S t
Bi
GEi CEi
N GEi
CR
Ci
+
TCC+CCi
( ) (1 ) ( )Ft
C N Bi t I e S t mA
E TE DEC C C
1 140E
E GE
rg I
(1 )( )F N E E C TCr C R C
600F ns
F N
t (sek)
t (sek)N
N BI
Cgr N BgrI ICgrI
IB=konst.
IC[mA]
UCE[V]
CgrI
CCUCEzasU
B
A
iB[uA]BI
( ) [ ( ) ( )]B Bi t I S t S t T A
- u području zasićenja
VRIJEME PREBACIVANJA TRANZISTORSKE SKLOPKE
B
E
B’
N GEI
C
I GCI CR
CCC
CEC
CI
Er
Br
Cr GCI
GEI
CCI
CEIBi
CR
Bi
CCU
CI
- struja kolektora IC je određena elementima vanjskog kruga po formuli CC CEzasCgr
C
U UIR
- struja u bazi tranzistora IB može poprimiti i veće vrijednosti od IBgr
IB=konst.
IC[mA]
UCE[V]
CgrI
CCUCEzasU
B
A
- u području zasićenja nema smisla tražiti relaciju ( )C Bi f i
- u području zasićenja se proučava relacijska ovisnost ( )GC Bi f i
- ako postoji zavisnost tada se tranzistor nalazi u zasićenju, a ako nije tada se tranzistor nalazi u radnom području
- u području zasićenja
VRIJEME PREBACIVANJA TRANZISTORSKE SKLOPKE
B
E
B’
N GEI C
I GCI CR
CCC
CEC
CI
Er
Br
Cr GCI
GEI
CCI
CEIBi
E CE C CCS
E CE C CC
r C r Cr C r C
S F
S
F
N BI
N BgrI
St
CgrI
CI mA
BI A
BgrI
1BI
2BI
1t 2t t msek
t msek
E B C
n1
n2
n3
St - vrijeme zadržavanja kolektorske struje uslijed uskladištenja naboja minoritetnih nosilaca u bazi
OPERACIJSKO POJAČALO
- Temeljni dijelovi operacijskog pojačala?
- Svrha operacijskog pojačala?
- Prijenosna funkcija operacijskog pojačala?- Unutarnja struktura operacijskog pojačala?
- Temeljni sklopovi operacijskog pojačala?
-u
+u
izu
CCU
EEU
VA
( )iz Vu A u u
- Nadomjesna shema operacijskog pojačala? 0
0
0
ul
iz
V
u
u
RRAi
i
100 500502000010
10
ul
iz
V
u
u
RRAi nA
i nA
( )VA u u
izu+
0izR
ulR
u
u
OPERACIJSKO POJAČALO
- Prijenosna funkcija operacijskog pojačala?
izu V
( )u u V
EEU
CCU
0u u u u
0u u u u
OPERACIJSKO POJAČALO
- Unutarnja struktura operacijskog pojačala?
-u
+u
izu1A 2A 3A
ULAZ50dB
POJAČANJE60dB
IZLAZ0dB
diferencijalno pojačalo Darlington + akt. teret Naponsko slijediloulR 0izR
1 2 3VA A A A
OPERACIJSKO POJAČALO
- Osnovni sklop operacijskog pojačala
+
-
+
SuVA
1Z
2Z
+
izu
u
u
?izS
S
uAu
- Načini rješavanja:1. metodom superpozicije2. primjenom metode preslikavanja, Millerova metoda
OPERACIJSKO POJAČALO
+
-
+
SuVA
1Z
2Z
+
izu
u
u
1. metodom superpozicije
+
Su
1Z
2Z
+
izu
u
u
+
( )VA u u
0u 2 1
1 2 1 2S iz
Z Zu u uZ Z Z Z
( )iz Vu A u u
2 1
1 2 1 2
(0 )iz V S izZ Zu A u u
Z Z Z Z
1 2
1 2 1 2iz V iz V S
Z Zu A u A uZ Z Z Z
1 2
1 2 1 2
(1 )iz V V SZ Zu A A u
Z Z Z Z
2
1 2
1
1 2
1
Viz
SS
V
ZAu Z ZA
Zu AZ Z
2
1 2V
izS
S
ZAZ ZuA
u
1 2 1
1 2
VZ Z A ZZ Z
2
1 2(1 )iz V
SS V
u A ZA
u A Z Z
2
21
11
iz VS
S V
V
u A ZA Zu A ZA
21
2
21
1
11
limV
iz VS
AS V
V
ZZ
u A ZA Zu A ZA
2
1
izS
S
u ZAu Z
OPERACIJSKO POJAČALO
2. primjenom metode preslikavanja, primjenom tzv. Millerove metode
Ponavljanje: Millerov teorem
1 2
3
4
5 6
Zφ1 φ2
I1 I2
1 21I Z
21
11
(1 )I
Z
1
21
1
1
ZI
11
1 1 V
Z ZI A
1Z
2 12I
Z
12
22
(1 )I
Z
2
2
2
1
11
ZI
22
21 11
V
V
V
A ZZ ZI A
A
2Z
2. primjenom metode preslikavanja, primjenom tzv. Millerove metode
OPERACIJSKO POJAČALO
+
-
+
SuVA
1Z
2Z
+
izu
u
u
+
Su
1Z
2Z
+
izu
u
u
+
( )VA u u
+
Su
1Z
+
izu
u
u
+
( )VA u u
2
1V
V
A ZA
2
1 V
ZA
0u 2
21
1
1
VS
V
ZA
u u ZZA
( )iz Vu A u u
2
21
1(0 )
1
Viz V S
V
ZAu A uZZ
A
2
21
1
1
Viz V S
V
ZAu A uZZ
A
2
1 VizS V
S
ZAu
A Au
1 2(1 )1
V
V
A Z ZA
2
21
(1 )(1 )
iz VS
S V
V
u A ZAZu A Z
A
2
1
izS
S
u ZAu Z
OPERACIJSKO POJAČALO
3. tzv. direktna metoda
+
-
+
SuVA
1Z
2Z
+
izu
u
u
1i
2i
( ) 0iziz V
V
uu A u u u u u u
A
11
Su ui
Z
22
izu uiZ
0u 0u u
1 2i i1 2
S izu u u uZ Z
1 2
S izu uZ Z
2
1
izS
S
u ZAu Z
OPERACIJSKO POJAČALO – PRIMJENA
+
-
+
Su
VA +
izu
u
u
3R
0u u
izu u
Su u
iz Su u
1iz Su u
NAPONSKO SLIJEDILO
+
-
+
Su
VA +
izu
u
u 1R
2R
0u u
Su u 1
1 2iz
Ru uR R
u u
1
1 2S iz
Ru uR R
u u
1 2 2
1 1
(1 )iz S SR R Ru u u
R R
NEINVERTIRAJUĆE POJAČALO
OPERACIJSKO POJAČALO – PRIMJENA
+
-
+
VA +
izu
u
u
1R
2R
1Su+1R
2Su+1R
Snu1i1i 1i
2i
0u u 0u 0u u
P
11 1
S Su u ui
R R
P KZS 2 1 1 1i i i i
2 11
n
kk
i i
22 2
iz izu u uiR R
12 1
niz Sk
k
u uR R
2
11k
n
iz Sk
Ru uR
SKLOP ZA ZBRAJANJE
+
-
VA +
izu
u
u
R
R
OPERACIJSKO POJAČALO – PRIMJENA
+
-
VA +
izu
u
u
+
C
Su
R
+
Ci
i
0u u 0u 0u u
S Su u uiR R
1C iz Cu u u i dt
C
izC
dui C
dt
Ci i
S izu duCR dt
0( ) ( )Sza u t U S t
1iz Su u dt
RC
0( ) ( )izUu t t S tRC
0U
0( )UarctgRC
,S izu u V
t msek
EEU
SKLOP ZA INTEGRIRANJE
uz pretpostavku idealnogoperacijskog pojačala
OPERACIJSKO POJAČALO – PRIMJENA
+
-
VA +
izu
u
u
+
C
Su
R +
-
VA +
izu
u
u
+
Su
R
(1 )VC A1
CAA
0u ( )iz Vu A u u
0( ) ( )Sza u t U S t
(1 )A R C A 1 1iz
iz SA A
du u udt
(1 )A R C A
0( ) (1 ) ( )A
t
iz Vu t A U e S t V
0 (1 ) ( )A
t
u U e S t V
0( ) (0 (1 ))A
t
iz Vu t A U e
0( ) (1 ) ( )t
izu t U e S t V
R C
0U
R C
(1 )A R C A
0VA U
EEU
OPERACIJSKO POJAČALO – PRIMJENA
C
+
-
+
SuVA +
izu
u
u
R
0u u 0u 0u u
Ci
i
( ) SC S
dudi C u u Cdt dt
iz izu u uiR R
Siz
duu RCdt
( ) ( )Sza u t Dt S t
( ) ( )izu t D S t
+
-
VA +
izu
u
u
+
Su1
RA
C
1RA
A
ako se računa sa realnim pojačanjem operacijskogpojačala
0u
1 S
d
dudu udt dt
1(1 ) ( )1
t
ADu e S tA
( )iz Vu A u u
1(1 ) ( )t
Aizu D e S t
SKLOP ZA DERIVIRANJE
1d A
OPERACIJSKO POJAČALO – PRIMJENA
D
d
1d A
RC
OPERACIJSKO POJAČALO – PRIMJENA
+
-
+ VA +
izu
u
u
+
1R
1R
2R
2R
1su
2su
0u u 2 1
11 2 1 2
s izR Ru u u
R R R R
22
1 2s
Ru uR R
DIFERENCIJALNO POJAČALO
2 2 12 1
1 2 1 2 1 2
0s s izR R Ru u u
R R R R R R
1
1 2iz
RuR R
22
1s
RuR R
21
12
sRu
R R
2
22 1
1
( )iz s sRu u uR
OPERACIJSKO POJAČALO – PRIMJENA
0u u
NAPONSKI IZVOR
+
-
VA +
izu
u
u 1R
3R
4R
3
3 4iz
Ru u
R R
iz Zu u U
3
3 4
0iz iz ZR
u u UR R
3 3 4
3 4
( )iz ZR R R
u UR R
3
4
(1 )iz ZRu UR
MULTIVIBRATORI – BISTABILNI MULTIVIBRATOR
0
1
2
105
7011018
CC
BB
C
U VU V
R kR kR k
CCU
BBU BBU
1T 2T
CR CR
1R 1R
2R 2R+Su
++++- -
- -
- -++
+
BEzasU
0.7V+ CEzasU
0.15V
NV V
B1 2 11
1 2 1 2
1.7B CEzas BBR RU U U V
R R R R
1.7V
C1 11
1 1
9.15CC BEzas CC
C C
R RU U U VR R R R
9.15V
1BU U
MULTIVIBRATORI – BISTABILNI MULTIVIBRATOR
CCU
BBU BBU
2T
CR CR
1R 1R
2R 2R
9.15V
1.7V
0.15V
0.7V
,CCT CCTU R ,BBT BBTU R
1 2
1 2 1 2
CCCT CC BB
C C
RR RU U UR R R R R R
1 2( )CCT CR R R R
12
1 2 1 2
CBBT CC BB
C C
R RRU U UR R R R R R
2 1( )BBT CR R R R
+BEzasU
+ CEzasU2T
BBTR
BBTUCCTU
CCTR CIBI
CCT CEzasCgr
CCT
U UIR
BBT BEzasB
BBT
U UIR
0 B CgrI I
MULTIVIBRATORI – BISTABILNI MULTIVIBRATORCCU
BBU BBU
1T 2T
CR CR
1R 1R
2R 2R3R
C3T
3TC
3R
S R
T minT
rt
(1)V
(0)V
Q
Ulaz, okidni impuld
max1
r
ft
S
R
QB
Q
MULTIVIBRATORI – MONOSTABILNI MULTIVIBRATOR
0
1
2
2
105
702.2
101810
1
CC
BB
C
U VU V
R kR kR kR kC F
VNV
3R
C3T
MULTIVIBRATORI – MONOSTABILNI MULTIVIBRATOR
BEzasU
CCU
TU
t
1BEU
tBEzasU
CCU
CEzazUt
1 2,CE CEU U
t
2BEU
1t
CCU
BBU
2T
CR CR
1R
2R
R
+BEzasU
+ CEzasU
0.15V
10V
0.7V
0.7V+9.3V
1.8V
0.15V
9.15V
1.8V
1 1 2( ) 10 0.7 9.3C C B CC BEzasu t u u U U V V V
• za 1t t sklop u stanju mirovanja, 1 2, .T nevodi T u zas
u stacionarnom stanju:
1
2 11
1 2 1 2
2
2
10
1.8
0.150.7
C CC
B CEzas BB
C CEzas
B BEzas
u U VR Ru U U V
R R R Ru U Vu U V
9.15V
1t
CCU
CEzazUt
1 2,CE CEU U
1BEU
tBEzasU
1.8V
MULTIVIBRATORI – MONOSTABILNI MULTIVIBRATORTU
t
BEzasU
CCU
9.15V
t
2BEU
qT 2t
• za sklop u kvazistabilnom stanju, 1t t 1 2,T nevodi T nevodi
1 1( ) ( ) 9.3C Cu t u t V 1 0.15C CEzasu U V
2 1 1 1 1( ) ( ) ( ) 0.15 9.3 9.15B C Cu t u t u t V V V
3R
C3T
CCU
BBU
2T
CR CR
1R
2R
R
B1
B2C2
+CEzasU
C1 +C
Cr
22
1 CCBB
q q
Udu udt 2 2 1( ) (1 ) ( ) 10 (1 ) 9.15q q q q
t t t t
B CC Bu t U e u t e e e V
( )q CR r C
11
1C CEzasC
q q
du Uudt
1 1 1( ) (1 ) ( ) 0.15 (1 ) 0.15 0.15q q q q
t t t t
C CEzas Cu t U e u t e e e V
• za prestaje kvazistabilno stanje, 2t t 1 2,T vodi T nevodi
2 1 2 2 2( ) ( ) ( ) 0.15 0.5 0.35C C B CEzasu t u t u t U U V V V
BEzasU
CCU
TU
t
1BEU
t
CCU
BEzasU
CEzazUt
1 2,CE CEU U
t
2BEU
1t 2t
9.15V
1.8V
MULTIVIBRATORI – MONOSTABILNI MULTIVIBRATOR
• za prestaje kvazistabilno stanje, 2t t 1 2,T vodi T nevodi
CCU
BBU
2T
CR CR
1R
2R
R
B1B2
C2+CEzasU
C1 +
C
CrBEzasU
CEzasUU
0.35V
1 2
1 2
2 2
2 2
2 1 2 2 2
( ) 0.15
( ) 0.7
( ) 10
( ) 0.5
( ) ( ) ( ) 0.15 0.5 0.35
C CEzas
B BEzas
C CC
B
C C B CEzas
u t U V
u t U V
u t U V
u t U V
u t u t u t U U V V V
U
CCU
BBU
2T
CR CR
1R
2R
R
B1B2
C2C1 +
CBEzasU
+
Br
CEzasU
1.8V
1 0.35CU V
U
MULTIVIBRATORI – MONOSTABILNI MULTIVIBRATOR
BEzasU
CCU
TU
t
1BEU
t
CCU
BEzasU
CEzazUt
1 2,CE CEU U
t
2BEU
otqT1t 2t
U
9.15V
1.8V
• za započinje faza oporavka, 2t t 1 2,T nevodi T vodi
2 2( ) ( ) 0.35C Cu t u t V
1 2
2 2
2 2
1 2 1 2 2 2
( ) 1.8
( ) 0.15
( ) 0.7
( ) ( ) ( ) 0.35 0.7 0.35
B
C CEzas
B BEzas
C C C B
u t V
u t U V
u t U V
u t U u t u t V V V
( )o C BR r C
22
1BB
o o
Udu udt
2 2 2( ) (1 ) ( ) 0.5 (1 ) 0.7o o o o
t t t t
B Bu t U e u t e e e V
1 1 2( ) (1 ) ( ) 10 (1 ) 0.35o o o o
t t t t
C CC Cu t U e u t e e e V
11
1C CCC
o o
du Uudt
BEzasU
CCU
TU
t
1BEU
t
CCU
BEzasU
CEzazUt
1 2,CE CEU U
t
2BEU
otqT1t 2t
U
9.15V
1.8V
MULTIVIBRATORI – MONOSTABILNI MULTIVIBRATOR
max1
q o
fT t
2B qza u U T
2 2 1( ) (1 ) ( ) 10 (1 ) 9.15q q qo
t t tt
B CC B q qu t U e u t e e e U T
ln 2 0.7qT RC RC
+
-
VA +
izu
u
u
1R
R
C
2R
D
Du
3R
C3T
MULTIVIBRATORI – MONOSTABILNI MULTIVIBRATOR S OP
kada se na bazu T3 dovede impuls tada nastupikvazistacionarno stanje:
kada je OP u stacionarnom stanju:
2 2
1 2 1 2
0.6
( ) 0.6
iz CC
D
iz CC
C D
R Ru u UR R R R
u u Vu U
u t u u V
za t t
za t t
( ) ( ) 0.6
( ) ( ) 0.6
( ) 0.15
1 ,
( ) (1 ) ( ) (1 )
C C
C
CEzas
iz EE
EE
t t t t
EE EE D
u t u t V
u t u t V
u t U V
u u u U
Udu u RCdt
u t U e u t e U e u e
21
1 2
( )
iz CC
EE
kadau u u URu t U
R R
u V
izu V
u V
CCU
EEU
Du
2
1 2EE
RUR R
t
t
t
1t 2t
qT
MULTIVIBRATORI – ASTABILNI MULTIVIBRATOR S OP
u V
izu V
CCU
EEU
2
1 2EE
RUR R
t
t
2
1 2CC
RUR R
T T
2 2
1 2 1 2
(1 )
iz CC
iz CC
t
CC
ako jeu U u uR Ru u U
R R R R
u U e
2
1 2
2 2
1 2 1 2
(1 )
CC iz EE
iz EE
t
EE
Rkada je u u U u UR R
R Ru u UR R R R
u U e
2
1 2
2
1 2
.
( ) (1 )
.
( ) (1 )
iz CC
t t
CC EE
iz EE
t t
EE CC
za u U tj u u
Ru t U e U e VR R
za u U tj u u
Ru t U e U e VR R
RC
SCHMITTOV OKIDNI SKLOP
+
-
VA +
izu
u
u
1R
R
2R
+
Su
refU
1u2u
EEU
CCU
izu V
Su VrefU
2 1 2 1
1 2 1 2 1 2 1 2
2 11
1 2 1 2
2 1 2 1
1 2 1 2 1 2 1 2
2 12
1 2 1 2
0S iz CC
S
iz ref CC ref
S CC ref iz EE
iz ref EE ref
S EE ref
za u V u u u U
u uR R R Ru u U U U
R R R R R R R RR Rza u u U U u u u U
R R R RR R R Ru u U U U
R R R R R R R RR Rza u u U U
R R R R
2 1 2 1
1 2 1 2 1 2 1 2
iz CC
iz ref CC ref
u u u U
R R R Ru u U U UR R R R R R R R
HU
21 2
1 2
2 ,H CC CC EERU u u U za U U
R R
1u
2u
Su V
izu V
CCU
EEU
t sek
t sek
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA
pilasti valni oblik – napon raste linearno s vremenom; uiz=kt
TO
t
UTR
TO
TR
t
UTO
TR=0U
tTR – vrijeme oporavka (eng. recovery time)TO – period pilastog signala
Odstupanje pilastog napona od idealne linearnosti definira se:
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA
- greška nagiba
0
0
S S
t t Tn
S
t
du dudt dt
dudt
T
uS
t
- greška prijenosa
- greška pomaka
T
uS
t
maxU US(T)
uS
tT
U0(T)
US(T)
( )U T
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA
Primjer računanja pogreški na RC sklopu za integriranje
C
R
++
( )izu t( )ulu t
( ) 1 1( ) ( )iziz ul
du t u t u tdt RC RC
- greška nagiba
T
uS
t
0
0
iz iz
t t Tn
iz
t
du dudt dt
dudt
T
0( ) (1 )t
izu t U e V
0t
izdu Ue
dt
0
01iz
t
du Udt
0T
iz
t T
du Ue
dt
0 0 0
0 0
(1 )(1 )
T T
T
n
U U Ue eeU U
- primjenom razvoja funkcije u Taylorov red u okolišu točke T
( )1 2 3
0
( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ... ( )1! 2! 3! !
nn
x Tn
f T f T f T f Tu x u T x T x T x T x Tn
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA
2 3 4
2 3 41 ...2! 3! 4!
T T T T Te
2 3 4
2 3 41 1 ...2! 3! 4!n
T
T T T T T
nT
2prT
8pomT
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA
Načelno, generatori pilastog napona zasnivaju se na nabijanju kapacitora s konstantnom strujom „I”!
1 0S
1izU t k t
C
SC
I
uiz(t)+
+
1 1 1izu i dt I dt I t k t
C C C
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA
Sklopovska izvedba generatora koji se nabijaju konstantnom strujom:
a
bc
C+
Ucn
Ucn
R
U0
0 .U
I konstR
I U0Ucn
Ucn+
R
I
U=0
C
U0 UcnUcn+
R
U0
R
+
+
-
C
S
I
U0R +
+
-
C
I
S
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
Princip rada sklopa:
U početnom stanju sklopke S su otvorene, dok je na ulaz sklopa priključen naponski generator jedinične odskočne funkcije oblika: us(t)=U0∙S(t) [V]. Neka je operacijsko pojačalo idealnih karakteristika, tj. AV →∞.
Sklop s slike zbog idealnih karakteristika operacijskog pojačala, može se rastaviti na dva sklopa:
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
Izrazi za u+ i u- dobivaju se iz izraza sklopa za deriviranje i sklopa za integriranje, u Laplace-om području iznose:
Zbog idealnih karakteristika operacijskog pojačala vrijedi:
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
Komentar: Izlazni napon, uiz je idealni pilasti napon! Raste od 0[V] do vrijednosti U TR C
[V] koja je određena trenutkom kada se zatvore sklopke, S. Kada se sklopke S zatvore kapacitori C se izbiju.
Za slučaj da se u obzir uzima naponsko pojačanje operacijskog pojačala, tada proračun izgleda:
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
Zanimljivo je pogledati koliko iznosi greška nagiba, εn. Nakon korištenja izraza dobiva se:
Zbog velikog AV kod operacijskog pojačala izraz ima malu vrijednost, te se može zaključiti da je pogreška nagiba malena, odnosno da je odstupanje izlaznog napona od pravca maleno.
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
Neka je izlazni napon iz komparatora pozitivan, te neka iznosi UCC. U točki Z, pad napona na dvije zener diode iznosi:
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
U isto vrijeme, pad napona u točki u1+ iznosi (koristeći se metodom superpozicije):
Izlazni napon je negativnog predznaka. Koristeći činjenicu da je u1- jednak 0V,
dobiva se da vrijedi:
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
Dakle, kada izlazni napon poprimi vrijednost gornjeg izraza, u1+ postaje negativniji od
u1-, odnosno na izlazu iz komparatora dolazi do prebacivanja naponskog nivoa iz +UCC
u –UEE. Napon točke Z postaje negativan. Dioda D2 vodi te na diodi vlada pad napona od -0.6V, dok dioda D1 ne vodi te je na diodi Zenerov napon (negativan po iznosu). Potencijal točke Z iznosi:
Zbog toga ulaz u sklop za integriranje “osjeća“ negativnu promjenu, te pad napona na izlazu iz Millerovog sklopa iznosi:
GENERATORI PILASTIH VALNIH OBLIKA – MILLEROV GENERATOR PILE
Vrijeme trajanja negativne pile T1 (odnosno pozitivne pile) odredi se na način da se traži
vrijeme T1 potrebno da izlazni napon promijeni vrijednost s 4
3Z
RUR na 4
3Z
RUR
.
LOGIČKI SKLOPOVI – OSNOVNI POJMOVI
DEKADSKI BROJEVNI SUSTAV:
- baza brojevnog sustava je b=10,- prikazuju se stanja od 0 do 9, za svaku dekadu,- električki, za prikazivanje svake dekade potrebno je 10 naponskih razina odnosno vodiča,- ako se želi prikazati brojevi od tri dekade, primjerice 754, tada je potrebno imati trideset (30) naponskih razina, odnosno vodiča.
2 1 0754 7 10 5 10 4 10
prva dekadadruga dekada
treća dekada
0
10m
ii
i
N a
- Općenito, bilo koji broj, N, u dekadskom brojevnom sustavu se može prikazati preko jednadžbe:
0 10, 0,10a a
HEKSADECIMALNI BROJEVNI SUSTAV:
- baza brojevnog sustava je b=16,- prikazuju se stanja od 0 do 15, gdje se nakon broja 9 nastavlja sa početnim slovima abecede, A, B, C, D, E i F.- električki, za prikazivanje je potrebno 16 naponskih razina, odnosno vodiča,
1 0(16) (10)
2 1 0(16) (10)
11 1 16 1 16 17
9 2 9 16 15 16 2 16 2546F
- Općenito, bilo koji broj, N, u heksadecimalnom brojevnom sustavu se može prikazati preko jednadžbe:
0
16
0 16, 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, , , , , ,
mi
ii
N a
a a A B C D E F
LOGIČKI SKLOPOVI – OSNOVNI POJMOVI
najmanje značajan bit, LSB (Least Significant Bit)
najviše značajan bit, MSB (Most Significant Bit)
LOGIČKI SKLOPOVI – OSNOVNI POJMOVI
BINARNI BROJEVNI SUSTAV:
- baza brojevnog sustava je b=2,- prikazuju se stanja 0 i 1,- električki, potreban je najmanji broj vodiča za prikazati neki broj N,
3 2 1 0(2) (2)
3 2 1 0 1 2 3(2) (10)
1011 1 2 0 2 1 2 1 2 11
1011.101 1 2 0 2 1 2 1 2 1 2 0 2 1 2 11.625
- Općenito, bilo koji broj, N, u binarnom brojevnom sustavu se može prikazati preko jednadžbe:
0
2
0 2, 0,1
mi
ii
N a
a a
LOGIČKI SKLOPOVI – OSNOVNI POJMOVI
Prednosti binarnog brojevnog sustava:
- električki, potreban je najmanji broj vodiča za prikazati neki broj N,
- lagano se projektiraju (potrebno je projektirati samo sklopke sa elektroničkim sklopovima),- podaci se lakše spremaju (jer se spremaju samo stanja log. “0” i log, “1”),- točnost i preciznost su veće (mogu se graditi sa proizvoljno mnogo točaka preciznosti. Kod analognih sustava preciznost se ostvaruje do maksimalno 2 ili tri znamenke),
- digitalni sustavi se programiraju,- sklopovi digitalne elektronike su manje osjetljivi na šum,
- u čip se može upakirati više sklopova nego kod analognih,
Osnovni nedostatak korištenja digitalne tehnike: STVARNI SVIJET JE UGLAVNOM ANALOGAN!
- u digitalnim sustavima egzaktna vrijednost napona nije bitna.
LOGIČKI SKLOPOVI – OSNOVNI POJMOVI
- Dokaz da u binarnom brojevnom sustavu treba najmanji broj vodiča!
- Broj vodiča koji je potreban da se prikaže N stanja u bilo kojem brojevnom sustavu:
mN bb – baza brojevnog sustavam – broj grupa
- Broj vodiča koji je potreban da se prikaže N stanja:
v m b
lnlnbv Nb
0vb
2
1lnln 0
(ln )
b bbN
b
ln 1 0b
1b e
2 3e
2b
LOGIČKI SKLOPOVI
Korištenjem pravila Boolove algebre, osnovne logičke operacije su:
&
,
f A B A B disjunkcijaf A B A B konjukcija
f A negacija komplement
Temeljem osnovnih logičkih operacija, osnovni logički sklopovi su:
• ILI sklop
• I sklop
• NE sklop
Bilo koja logička operacija se može riješiti s predstavljenim osnovnim logičkim operacijama!
LOGIČKI SKLOPOVI – ILI SKLOP U DIODNOJ LOGICI
>=10
0
0 0ABC
f A B C
A B C f=AvBvC0 0 0 00 0 1 10 1 0 10 1 1 11 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 1
DA
DB
DC
UCUBUA
+ + +R
I+
Uiz
pr npR r R
Uiz
UA
UB
t
t
t
V N V
V NN
DA
DB
A B
LOGIČKI SKLOPOVI – ILI SKLOP U DIODNOJ LOGICI
Vremenski odziv ILI sklopa u DL u realnim uvjetima u el. sklopu!
Ako se u obzir uzmu kapacitivnosti dioda i parazitna kapacitivnost na izlazu iz sklopa, te propusni otpor dioda, tada je nadomjesna el. shema sklopa:
UA
Uiz
t
t
1
2
ILI sklop u DL ima brz porast prednjeg brida a sporo opadanje silaznog brida!!!
1 0 0
2 0 0
1 2
( ) ( ( 1) )
( )pr D pr
D
R r C n C r C
R C nC R C
DA
DB
DC
UCUBUA
+ + +R
I+
UizCp
CD
CD
CD
001
LOGIČKI SKLOPOVI – ILI SKLOP U DIODNOJ LOGICI
Valja odrediti maksimalnu struju koju treba dati svaki generator da bi sklop ispravno vršio logičku funkciju!
DA
DB
DC
UCUBUA
+ + +R
I+
UizCp
CD
CD
CD
001
Najnepovoljniji slučaj je kada je samo jedan generator aktivan u sklopu, npr. UA
( 1)AS
pr
UI n IR r
LOGIČKI SKLOPOVI – I SKLOP U DIODNOJ LOGICI
&0
0
0 0ABC
f A B C
A B C f=A∙B∙C0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1
DA
DB
DC
UCUBUA
+ + +
R
+
Uiz
U0+
I
0 1 1
Uiz
UA
UB
t
t
t
V N V
V VN
DA
DB
t
UC
N V
V N N V DC
A
B
C
LOGIČKI SKLOPOVI – I SKLOP U DIODNOJ LOGICI
Vremenski odziv I sklopa u DL u realnim uvjetima u el. sklopu!
Ako se u obzir uzmu kapacitivnosti dioda i parazitna kapacitivnost na izlazu iz sklopa, te propusni otpor dioda, tada je nadomjesna el. shema sklopa:
I sklop u DL ima spor porast prednjeg brida a brzo opadanje silaznog brida!!!
DA
DB
DC
UCUBUA
+ + +
R
+
Uiz
U0+
I
CD
CD
CD
C0
0 1 1
UA
Uiz
t
t
1
2
1 0 0
2 0 0
2 1
( )( ) ( ( 1) )
D
pr D pr
R C nC R CR r C n C r C
LOGIČKI SKLOPOVI – I SKLOP U DIODNOJ LOGICI
Valja odrediti maksimalnu struju koju treba primiti generator da bi sklop ispravno vršio logičku funkciju!
DA
DB
DC
UCUBUA
+ + +
R
+
Uiz
U0+
I
CD
CD
CD
C0
0 1 1
Najnepovoljniji slučaj je kada su dva generatora na ulazu u logičkoj jedinici. Tada generator UA može primiti struju od:
0 ( 1) Spr
UI n IR r
LOGIČKI SKLOPOVI – NE SKLOP
1A A A f= A 0 1
+
+
Uiz
UCC+
RC
RB
UA
UA
Uiz
t
t
UCC
UCC
t
UCC
1A A
(1) 5(0) 0.15
CC
CEzas
V U VV U V
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVOD
Osnovni logički sklopovi I, ILI i NE nemaju poželjan faktor ulaznog i izlaznog grananja, te se logički sklopovi izvode složenijim sklopovima kod kojih su bitno poboljšani navedeni faktori.
Povezivanjem logičkog sklopa I i logičkog sklopa NE dobiva se logički sklop NI (NAND), a povezivanjem logičkog sklopa ILI i logičkog sklopa NE, dobiva se logički sklop NILI (NOR).
Kod složenih logičkih sklopova će se proučavati slijedeći parametri:
- prijenosna funkcija sklopa
- faktor ulaznog grananja
- faktor izlaznog grananja
- disipacija snage
- prijelazne karakteristike
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVOD
ulU V
izU V
(1)V
(0)V
(0)V (1)VUNU UVU
V(1) – stanje logičke jedinice, V(1)=UCC
V(0) – stanje logičke nule, V(0)=UCEzas
UUN – maksimalni ulazni napon koji omogućava stanje logičke nule na izlazu
UUV – minimalni ulazni napon koji omogućava stanje logičke jedinice na izlazu
(0)(1)
UN
UV
V UV U
PRIJENOSNA FUNKCIJA SKLOPA
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVOD
ulU V
izU V
(1)V
(0)V
(0)V (1)VUNU UVU
MU
MU
IZ ULU U
UM – napon praga ili napon sredine (eng. threshold voltage or midpoint voltage)
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVOD
UK – dinamika ili napon „klizanja“ (eng. logical swing)
(1) (0)KU V V
ulU V
izU V
(1)V
(0)V(0)V (1)V
UNU UVU
KU
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVOD
ulU V
izU V
(1)V
(0)V
(0)V (1)VUNU UVU
0GSU PPU 1GSU
UGS0 – granica smetnji u području logičke nule na ulazu
UGS1 – granica smetnji u području logičke jedinice na ulazu
UPP – širina prijelaznog područja, (eng. transition width)
0
1
(0)(1)
GS UN
GS UV
PP UV UN
U U VU V UU U U
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVOD
FAKTOR ULAZNOG GRANANJA (ENG. FAN IN)
PROMATRANI LOG. SKLOP
N
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVOD
FAKTOR IZLAZNOG GRANANJA (ENG. FAN OUT)
PROMATRANI LOG. SKLOP
... ...
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVOD
DISIPACIJA SNAGE CCU
EEU
(1)V
EEI
CCI
XX
CCU
EEU
XX
(0)V
'CCI
'EEI
' '0CC CC CC EE EEP I U I U
1CC CC CC EE EEP I U I U
1 0
2CC CC
CCsrP PP
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – UVODPRIJELAZNE KARAKTERISTIKE
td – vrijeme kašnjenja (eng. delay time)tp – vrijeme porasta (eng. rising time)tuk – vrijeme postavljanja logičke jedinice (eng. turn-on time)ts – vrijeme prostornog naboja (eng. storage time)tf – vrijeme opadanja (eng. falling time)tisk – vrijeme postavljanja logičke nule (eng. turn-off time)
(1)V
(0)V
(1)V
(0)V10%
90%
50%
dt pt
ukt
st ft
iskt
propVNt propNVt
t nsek
t nsek
( )izU V
( )ulU V
50%
tpropVN – vrijeme kašnjenja propagacije iz log. jedinice u log. nulu (eng. high-to-low propagation delay time)tpropNV – vrijeme kašnjenja propagacije iz log. nule u log. jedinicu (eng. low-to-high propagation delay time)
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – DTL – tehnika
A B C f0 0 0 10 0 1 10 1 0 10 1 1 11 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0
1
(1)(0)
52.2
50.150.7
0.60.5
CC
CEzas
CC
C
CEzas
BEzas
D
V UV UU VR kR kU VU VU VU V
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
Uiz(V)
UA(V)UUNUUV
V(0)
V(0) V(1)
V(1)
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – DTL – tehnika
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
BI
1
1
1
1
1
(0)(0) 0.15 9.6 0.75
3 (1) 5
0.85
A
D
iz CC
CCB
za U V dioda D vodiU V U V V V
U U U V U V
U UI mAR
?3
3 1.5 0.6
0.9
UN
D UN
UN D
UN
UU U U
U U U V V
U V
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
'BI
CgrI
1
1
' 1
1
''
(1)1.2 0.7 1.9
0.62
2.2
3.6
A
D D BEzas
CCB
CC CEzasCgr
C
CgrB Cgr
B
za U V dioda D nevodiU U U U V V V
U UI mAR
U UI mAR
II I
I
1 1
?
1.9 0.51.4
UV
UV UV
UV
UV
UU U U U U U
U V VU V
(0) 0.15izU V V
PRIJENOSNA FUNKCIJA
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – DTL – tehnika
Uiz(V)
UA(V)
5
51.40.90.15
0.15
DISIPACIJA SNAGE, POTROŠNJA SKLOPA
'0
0
0
(0) 0.15
( )
(2.2 0.62 ) 514.1
iz
CC Cgr B CC
CC
CC
za U V V
P I I U
P mA mA VP mW
1
1
1
(1) 5
0.85 54.25
iz
CC B CC
CC
CC
za U V VP I UP mA VP mW
0 1
214.1 4.25
29.175
CC CCsr
sr
sr
P PP
mW mWP
P mW
PRIJENOSNA FUNKCIJA
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – DTL – tehnika
FAKTOR ULAZNOG GRANANJA, N
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
N
(0)(1)
ul
ul
za U V nema ograničenjaza U V nema ograničenja
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – DTL – tehnika
FAKTOR IZLAZNOG GRANANJA, M
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
'BI
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
'BI
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
'BI
BI(1)V(0)V
(0)V
(0)V
'CgrI
'CgrI
'CgrI
(1)
(1) 5iz CC
V
ako jeizlazU V U Vnema ograničenja
M
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – DTL – tehnika
FAKTOR IZLAZNOG GRANANJA, M
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
'BI
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
'BI
RCR1
D4
D1
D2
D3
D5
+UCC
T
Uiz
A
B
C
U1
'BI
BI
(1)V'CgrI
'BM IRCI
CI (0)V
'
'
1
'
1
(2 )
( )
20 12
iz C RC B
B C
B RC B
CC D BEzasB
CC CEzasRC
C
CC D CEzasB
U KZS I I M Iuvjet zasićenja I I
I I M IU U UI
RU UI
RU U UI
Ruz M
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
1
2
3
(1)(0)
5441.41
0.150.70.550.6
0.5
CC
CEzas
CC
C
CEzas
BEzas
BCzas
BEakt
V UV UU VR kR kR kR kU VU VU VU VU V
- prijenosna funkcija sklopa- faktor ulaznog grananja- faktor izlaznog grananja- potrošnja logičkog sklopa
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
ABC
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
- Prijenosna funkcija sklopa
1
1
?3
3
1.5 0.6 0.9
T
T
UN
UN BE P
UN BE
UN
UU U U U
U U U
U V V V
1 2 3
2 3
11
(0) 0.15, !
(0) 0.15 0.6 0.753
(1) 5
1.06
ul CEzas
BET
P BE
P
IZ CC
CC PB
za U V U Vdioda D vodi aT iT nevode
U V U V V VdabiT iT vodili U U
U V U VU UI mA
R
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
ABC
(0)V(1)V
1BI
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
ABC (0)V
(1)V
1 2B BI ICI2CI
2EI
3BI
2 3
11
2 32
2
22 2
2
2 2 2
33 2
3
(1)
0.55 0.7 0.7 1.95
0.76
( )2.96
4.1
3.72
3.02
A
P BC BEzasT BEzasT
P
CC PB
CC CEzasT BEzaTC
CB C
B
E B C
BEzasTB E
CC CEzaC
za U V dioda BC vodiU U U UU V V V V
U UI mA
RU U U
I mAR
II I
II I I mA
UI I mA
RU U
I
33
2 3
1.21
!!!!
s
C
CB C
B
mAR
II I
IT iT u zasićenju
(0) 0.15izU V V
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
1 1
?
1.95 0.51.45
T T
UV
BE P UV UV P BE
UV
UV
UU U U U U U
U V VU V
- Prijenosna funkcija sklopa
Uiz(V)
UA(V)
5
51.450.90.15
0.15
- Potrošnja sklopa TTL logike
0
0
0
1 2
1
1
0 1
(0) 0.15
1.06 55.3
(1) 5( )(0.76 2.96 1.21 ) 524.65
25.3 24.65
215
iz
CC B CC
CC
CC
iz
CC B C C CC
CC
CC
CC CCsr
sr
sr
za U V VP I UP mA VP mWza U V VP I I I UP mA mA mA VP mW
P PP
mW mWP
P mW
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
- Faktor ulaznog grananja, N
(0)(1)
ul
ul
za U V nema ograničenjaza U V nema ograničenja
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
- Faktor izlaznog grananja, M
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
ABC
(0)V (1)V
'BI
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
(1)V
'BI
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
(1)V
'BI
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
(1)V
'BI
(1)
(1) 5iz CC
V
ako je izlazU V U Vnema ograničenja
M
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
ABC (0)V(1)V
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
'BI
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
'BI
R1 R2 RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
'BI
BI'BM I
2CI RCI
CI3BI
(1)V
(1)V
(1)V
'
3
'3
11
2 32
2
2 2 2
33 2
3
'
(0)
0.76
( ) 2.96
3.72
3.02
1.21
(
iz
iz C RC B
B C
B RC B
CC PB
CC CEzasT BEzaTC
E B C
BEzasTB E
CC CEzasRC
C
CC CB
za U V
U KZS I I M Iuvjet zasićenja I I
I I M IU UI mA
RU U UI mA
RI I I mA
UI I mAR
U UI mAR
U UI
1
1
)1.06
20 55.88 55
TEzas BEUmA
Ruz M
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
R1 R2RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
ABC
(0)V
T4
D
V(1)=4V
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
R1 R2RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
ABC
(0)V
T4
D
V(1)UC2
3
1 2 3 4(1) , ,(0) 0.15
T
ul
iz CEzas
zaU V T T iT su u zasićenju T nevodiU V U V
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika
Neposrednog naklon šato se ulaz prebaci iz log. jedinice u log. nulu, T3 je i dalje u zasićenju zbog parazitne kapacitivnosti. Strujno naponske prilike u sklopu su:
2 3 4
2
24
2
4 3 4
44
4 4 4
4
0.15 0.6 0.71.45
2.2
0.9
31.5
( )
C CEzasT D BEzasT
C
CC CB
C CEzasT D CEzasT
CC CC
C
B C
C ce d C
U U U U V V VU V
U UI mAR
U U U U VU U
I mAR
I I T u zasićenjuR r r C R C
Kapacitor C se nabija sa vremenskom konstantom τ2, te tranzistor T4 pređe iz zasićenja u aktivno područje i radi kao emitersko slijedilo. Kapacitor C se prestaje nabijati kada napon na izlazu dosegne napon:
2 4iz CCU U U V
R1 R2RC
R3
T1T2
T3
+UCC
Uiz
ABC
T4
D
UC2
0.15V
0.15V
C
4CI
4BI
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika sa 3 stanja
REGISTAR 1 REGISTAR n
1 0
R1 R2RC
R3
T1T2
T3
+UCC
T4
D
UC2
R1R2RC
R3
T1T2
T3
+UCC
T4
D
UC2
1
0I=?U=?
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – TTL – tehnika sa 3 stanja
E=1 Uiz=V(0), Riz malen (vodi T3)
E=1 Uiz=V(1), Riz malen (vodi T4)
E=0 Riz→∞, (T3 i T3 ne vode)
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – MOSFET – tehnika
50pF
UDD=+5V
Uul
Uiz
T2
T1
DS GSU U
iz DD GSU U U
2V
3V
4V
5V
6V
1 2 3 4 5
ID[mA]
UDS[V]
ΔU=4V
1
2
3
4
5
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – MOSFET – tehnika
50pF
UDD=+5V
BUiz
T2
T1A
T3
NILI
2V
3V
4V
5V
6V
1 2 3 4 5
ID[mA]
UDS[V]
1
2
3
4
5
A
B
UGS [V] UDS [V]0 – 1 42 33 24 1
UGS [V] UDS [V]0 – 1 42 13 0.54 0.1
A
B
1 2 3 4 5
UGS[mA]
UDS[V]
1
2
3
4
5
A
B
45
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – MOSFET – tehnika
UDD=+5V
BUiz
T2
A
T3
NI
T1
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – CMOS – tehnika
UDD=+5V
Uul
Uiz
T2
T1
1 2 3 4 5
ID[mA]
UDS1[V]
-2
-3
-4
-5
2
3
4
5
ID[mA]
UGS2UGS1
uul UGS1 UGS2 uiz
1. 0 0 -5 5
2. 1 1 -4 5
3. 2 2 -3 4.7
4. 2.5 2.5 -2.5 2.5
5. 3 3 -2 0.3
6. 4 4 -1 0
7. 5 5 0 0
9
(1) 5 1 5(0) 10 0
25
10 10 10p
sr
V V mV VV mV Vt nsek
P W nW
12345
1 2 3 4 5 Uul[V]
Uiz[V] idealno simetrična karakteristikagranica smetnje u području logičke nule na ulazu UGS0 (od 0Vdo 2V)granica smetnje u području logičke jedinice na ulazu UGS1 (od 3V do 5V)prijelazno područje je 1V (od 2V do 3V)
SLOŽENI LOGIČKI SKLOPOVI – CMOS – tehnika
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Binarno brojilo
BROJILA I REGISTRI – Dekadsko brojilo
BROJILA I REGISTRI – Brojilo za oduzimanje
BROJILA I REGISTRI – Registri
BROJILA I REGISTRI – Slijedni rad bistabila
BROJILA I REGISTRI – Registri
BROJILA I REGISTRI – Registri
D/A PRETVORBA
D/A PRETVORBA
A/D PRETVORBA
A/D PRETVORBA