Укорачивающие одновибраторы.

В укорачивающих одновибраторах обязательным условием является то, что длительность входного импульса должна быть больше длительности формируемого импульса. Рассмотрим схему, приведённую на рисунке 7.13.

Рисунок 7.13 – Схема укорачивающего одновибратора

Временные диаграммы сигналов на входе и выходе инвертора, а также на выходе схемы "И" приведены на рисунке 7.14.

Рисунок 7.14 – Временные диаграммы укорачивающего одновибратора

Если бы логические элементы не обладали задержкой, то на выходе такой схемы постоянно присутствовал единичный логический уровень. Однако этого не происходит. Сигнал на выходе инвертора задержан по отношению к его входному сигналу. Как видно из приведенных временных диаграмм, одновибратор, схема которого приведена на рисунке 7.13, вырабатывает одиночный импульс по переднему фронту входного сигнала. Длительность импульса на выходе такой схемы будет равна времени задержки инвертора.

Если требуется длительность выходного импульса, большая времени задержки одиночного инвертора, то можно применить дополнительные элементы задержки на пассивных RC элементах. Пример подобной схемы приведён на рисунке 7.15, а временные диаграммы работы этой схемы приведены на рисунке 7.16.

Рисунок 7.15 – Схема укорачивающего одновибратора с использованием RC элементов задержки

Длительность выработанного формирователем импульса можно вычислить исходя из условия разряда конденсатора С. Действительно, пока конденсатор С разряжается до уровня порогового напряжения U, напряжение U2 воспринимается элементом "2И-НЕ" как уровень логической единицы и на его выходе поддерживается уровень логического нуля.

Рисунок 7.16 – Временные диаграммы укорачивающего одновибратора с использованием RC элементов задержки

С течением времени напряжение на конденсаторе C становится равным U_пор и на выходе элемента "2И-НЕ" появится уровень логической единицы. Если считать, что напряжение до начала разряда на конденсаторе было равно напряжению логической единицы U¹, то изменение напряжения U_C с течением времени можно представить как:

,

следовательно

.

Длительность импульса равна времени разряда конденсатора до порогового значения U_пор. Эту длительность можно определить, воспользовавшись следующей формулой: