Выходное напряжение интегратора начинает линейно возрастать по закону

В конце первого такта Ti

BHx(ii)- ic RC f

где Л -емкость счетчика; / - частота генератора импульсов.

Одновременно с началом интегрирования открывается ключ /Сз, который пропускает импульсы генератора на счетчик. В момент переполнения счетчика блок управления переключает ключ /Ci, и на

- Запуск сброс

Ci/em4Uf( (-

царробое отсче/пное устройстбо

Рис. 4.

интегратор подается эталонное напряжение, имеющее обратную полярность по сравнению с измеряемым. Начиная с этого момента, счетчик снова заполняется импульсами генератора, а напряжение на выходе интегратора линейно уменьшается. Наклон \кривой определяется величиной эталонного напряжения:

в момент /вых = 0 нуль-орган срабатывает и Закрыйает клШ Кз. В счетчике оказывается записанным число Nx, которое индицируется цифровым отсчетным устройством:

На точность работы такого .прибора не влияет плавный ухбд частоты генератора и параметров С-интегратора. Кроме того, в силу двухтактного режима работы происходит частичная компенсация погрешности, возникающей за счет нелинейности напряжения на выходе интегратора.

Не менее важным преимуществом метода является высокая помехозащищенность, обусловленная интегрированием измеряемого сигнала. 1При правильном выборе промежутка Ti удается в значительной мере ослабить влияние помех.

ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВЫХ ПРИБОРОВ

В настоящее время в измерительной технике, особенно в малогабаритных устройствах, все больше используются микроминиатюрные элементы и схемы.

Микроминиатюрные схемы зюжно разделить на четыре основные группы: схемы, выполненные на базе дискретных элементов уплотненным методом; микромодули; тонкопленочные схемы; полупроводниковые твердые - схемы. Наиболее перспективными считаются последние два вида, которые часто о-бъединяют общим названием - интегральные схемы (ИС) [Л. 10-12].

В последнее время получили распространение и гибридные схемы, сочетающие в себе два и более вида указанных схем.

Интегральная схема представляет собой один или несколько функциональных электронных элементов, собранных в виде отдельного прибора. Такая интегральная схема размещается в общем корпусе и заменяет дискретную электронную схему, насчитывающую несколько десятков, а то и сотен транзисторов, диодов, резисторов и т. п. Имея небольшие размеры, массу и потребляя незначительную мощность, ИС в то же время отличаются высокой надежностью, приближающейся к надежности одного транзистора.

Применение интегральных схем в приборах позволяет использовать в качестве элементов не отдельные транзисторы, а целые блоки и резко снижать число используемых элементов и паяных соединений. Это значительно повышает надежность приборов.

ЦИФРОВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

Цифровые логические ИС подразделяются на логические схемы на транзисторах с непосредственной связью (НСТЛ), резисторно-транзисторные логические схемы (РТЛ), диодно-транзисторные логические схемы (ДТЛ) и транзисорно-транзисторные логические схемы (ТТЛ). Отдельную группу составляют логические схемы на МОП-транзисторах.

Логические элементы на транзисторах с непосредственной связью НСТЛ просты и содержат небольшое число элементов. Например, элемент НЕ-ИЛИ (рис. 5,а) содержит несколько транзисторов, эмйт-

tepbi которых заземлены, а коллекторы присоединены к общему резистору нагрузки. Входные сигналы подаются на базы транзисторов. При наличии сигнала в базе любого транзистора протекает ток, который вызывает насыщение этого транзистора. Это приводит к падению напряжения на объединенных коллекторах до уровня остаточного напряжения насыщенного транзистора. Таким образом, подача положительного сигнала на любой из входов приводит к установлению на выходе напряжения 0.

В НСТЛ-вентиле НЕ-И (рис. 6,6) транзисторы включены последовательно, причем эмиттер нижнего транзистора заземлен, а кол-

Рис. 5.

лектор верхнего через резистор R подключен к источнику питания. Ток через резистор протекает только в том случае, если все транзисторы находятся в проводящем состоянии.

Эмиттеры транзисторов имеют разные потенциалы, поэтому для отпирания каждого транзистора требуется определенное базовое напряжение. Так, для отпирания транзистора Тг требуется напряжение /2=б.э + /к.э, а для транзистора - 1/б.э+21/к.э, где к.э - напряжение коллектор - эмиттер в режиме насыщения.

При объединении нескольких входов из-за разброса параметров базовые токи распределяются неравномерно. Поэтому может случиться, что один из транзисторов будет отперт, а на остальные транзисторы для их полного насыщения тока недостаточно. Для выравнивания токов в базовых цепях транзисторов включают последовательно добавочные резисторы, что приводит к спрямлению и сближению входных характеристик.

Быстродействие РТЛ-элементов несколько меньше, чем НСТЛ, так как базовый резистор образует с емкостью диода база -эмиттер ЛС-цепочку, которая вносит дополнительную задержку.

Диодно-транзисторные элементы ДТЛ тй)осты, экономичны, обладают достаточным быстродействием. Типичная диодно-транзистор- ая логическая схема показана на рис. 6.

Если хотя бы один из входов схемы находится под потенциалом земли, то диод Д4 заперт и в базу транзистора ток не поступает. Выходное напряжение равно +Uk. Только в случае, когда