Digitaltechnik I Grundschaltungen

Digitaltechnik I Grundschaltungen Seite 4 - 31 -
L-Pegel � H-Pegel:
(ansteigende Flanke)
H-Pegel � L-Pegel: U
(abfallende Flanke)
U
t
t
U H ⋅ R −
−
τ
τ
a ( t)
= ⋅ e = U H ⋅ e (4.33)
Prof. Dr. -Ing. G. Biethan Fassung 1.21 vom 31.03.2003
R
t
t
U H ⋅ R −
−
τ
τ
a ( t)
= − ⋅ e = −U
H ⋅ e (4.34)
mit Zeitkonstante т = R·C und Spannungswert des H-Pegels UH.
0
Ed
Es
C
D1
Bild 4.34 Aufbau eines Impulsgatters mit zwei Eingängen
R
Schaltung
R D2
Die Impulsspanunng Ua(t) nach Gl. (4.33) bzw. (4.34) ist bei passender Wahl der Zeitkonstante
sehr schnell abgeklungen, es entstehen nadelförmige Impulse von kurzer Dauer. Die
abfallende Flanke von Ud führt gemäß Gl. (4.34) zu einer negativen Impulsspitze, die bei
technischen Schaltelementen einen Eingangstransistor, der Ed zugeordnet ist, zerstören
könnte. Um diese Gefahr auszuschließen, wird die Klemmdiode (clamping diode) D2 benutzt,
die negative Werte von Ua(t) auf ca. -0,7V begrenzt.
Nachteile dieser analogen Differenzierschaltung zur Erzeugung eines flankenbezogenen
Impulses bestehen in der Abhängigkeit der Impulsform der Ausgangsspannung Ua(t) von
Amplitude und Flankensteilheit des Eingangssignals sowie der Zeitkonstanten Т und damit der
Belastung der Schaltung. Weiterhin ist es schwierig, Kapazitäten entsprechender Größe bei der
Schaltungsintegration zu verwirklichen. Daher werden integrierte Schaltungen zur Erzeugung
taktflankenabhängiger Signale nach der zweiten Methode durch Nutzung der
Signalverzögerungszeiten von Gattern verwirklicht.
A
0
Ed
ES
Symbol
&
A