Элементы задержки, формирования, обнаружения и генерации импульсов. Типовые ситуации в схемотехнике ЛЭ

Элементы задержки
Применяются для согласования времени распространения сигналов по цепям схемы, с целью борьбы с эффектом гонок.
Последовательные схемы ЛЭ;
RC цепи;
Схемы деления частоты тактовых сигналов;
Отрезки кабеля.

Схемы задержки на ЛЭ
наносекунды

Схемы задержки на RC элементах
Для формирования микросекундных задержек
Схемы формирования фронтов импульсов

Использование RC-цепи для задержки цифрового сигнала

Формирование импульсов по длительности
Это задачи расширения, сужения и стандартизации длительности сигнала с помощью элементов задержки.
При F – дизъюнкция.
Увеличение длительности.
При F – конъюнкция.
Уменьшение длительности.
t
При F=x1(неХ2),
Твых=td

Разностные преобразователи
Это схемы формирующие стандартный импульс в ответ на изменение входного сигнала.
Схема обнаружения заднего фронта и переднего фронта

Выделение переднего фронта импульса с помощью дифференцирующей цепи

Детектор событий
Может выполнять
умножение частоты
на два.
Каскадируя детекторы
cобытий, можно получать
умножители частоты 2 в
степени N. Где N число
детекторов в последовательной
цепи.

Кольцевой генератор
Исходное
состояние 1.
Изменение управляющего
сигнала с 0 на 1 запускает работу генератора.

Некоторые типовые ситуации
Режимы неиспользуемых выходов.
Согласование уровней сигналов при использовании разнотипных ЛЭ.
Режимы неиспользуемых элементов.
Наращивание числа входов.
Снижение нагрузки на выходах ЛЭ. Или увеличение коэффициента разветвления.

Режимы не используемых входов
Данный вопрос решается с учетом типа базовых ЛЭ.
возможные
рекомендуемые
Для формирования сигналов.

Согласование уровней сигналов при сопряжении разнотипных ЛЭ
При согласовании
КМОП с ТТЛШ проблем
не возникает, так как
уровни логических
сигналов допустимы
для прямого управления.
При согласовании ТТЛШ с КМОП
необходимо увеличение высокого
уровня логической единицы, с
помощь резистора R (5 кОм).

Неиспользуемые элементы
Необходимо
обеспечить
режим минимального
энергопотребления.

Наращивание числа входов ЛЭ и
увеличение коэффициента разветвления
Для И-НЕ, ИЛИ-НЕ
добавляются инверторы
Наращивание входов для операций И и ИЛИ решаются просто.
Способы увеличения
коэффициента разветвления

Риски сбоя в работе схемы
Статические.
Динамические.
ЕслиTз1 меньше tз2
Если Tз1 больше tз2
Если Tз1 = tз2
Tз1
tз2

Методы борьбы с рисками
Синтез схем свободных от рисков. Предполагает сложный анализ процессов в схеме и введение избыточных элементов для исключения рисков. Данный метод практически не применяется, точнее – редко.
Запрещение восприятия сигналов комбинационной схемы элементами памяти, на время переходных процессов. Данный метод является основным.