ражены два случая сходимости сигнала: при увеличении входного напряжения депочки с уровня Нывкс до уровня Bj и при уменьшении входного яапряже-«ия каскада с уровня Вмив до уровня H"i. Для определения сходимости сигнала не требуется иметь зеркальное отображение П€рвдаточной характеристики.

На рис. 1.16 пунктиром обозначен более простой графический метод, при котором используются только одна передаточная характеристика и прямая

/ четные схемы

нечетные схемы

Ugxfнечетные) UgJmiibie)

Рис. 1.16. Анализ сходимости сигналов с учетом разброса передаточных характеристик

ПерекрытибиМ характ€)ристик на рнс, 1.16 образуются области I, II и III. Если уровень сигнала на входе каска1да меньше уровня Гн, то сигнал приближается к области /. Если уровень сигнала иа входе каскада больше уровня 7"в, то сигнал приближается к рабочей области . Если уровень сигнала на входе каскада больше Гн, но меньше Тв, то может иметь место как сходимость в область /, так и в область или уровень сигнала может остаться в области /. Области IV, как это будет показано ниже, важны с точки зрения определения допустимых пределов помех в каскаде.

На рис. 1.17 представлен пример анализа сходимости сигнала в цепочке яеинвертирующих схем с усилением. .По сравнению с инвертирующими схемами здесь уровни Н и В взаимно независимы. Если на входе цепочки имеется уровень Н, то он будет на входах и (выходах всех последующих схем, и, наоборот, если на входе каскада имеется уровень В, то он будет иа входах и выходах всех последующих схем. На рисунке показаны примеры сходимости сигнала при 51величении входного напряжения цепочки с уровня Нмакс до уровня Bl и при уменьшении входного напряжения с уровня В„ив до уровня H". 26

в цепочке неинвертирующих схем без усиления состояния Н и В тоже не зависят друг от друга. Как это локазаяо «а рис. 1.18, при лвдбом входноь* напряжении сигналы (всегда сходятся в нуль. Число схем о цепочке ограни-

чвттвшмы

тчетные схвт

Рис. 1.17. Анализ сходимости сигналов в цепочке неинвертирующих схем с усилением

Рис. 1.18. Анализ сходимости сигналов в цепочке неинвертирующих схем без усиления

(тятныв)

Ив Ми

чено, что связано с величиной максимально допустимого снижения уровней и Н, которые должны быть восстановлены до .первоначального значения с помощью .ннвертирующих схем с усилением.

1.7. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ЦИФРОВЫХ СХЕМ

Виды помех в цифровых схемах

В цифровых системах существуют два основных вида помех, характеризуемых длительными постепенными или кратковременными изменениями. В зависимости от длительности помехи можно разделить на четыре группы:

а) статические помехи, действующие постоянно или в длительных временных интервалах. К этому типу помех относятся, например, изменения напряжения источника питания, падение напряжбн.ия на подводящих напряжение или заземляющих проводниках, колебания уровня сигнала, обусловленные непостоянством напряжения источников питания, нагрузки и температуры;

б) квазистатические помехи. Продолжительность этих помех или их постоянная времени болыпе, чем время между двумя следующими друг за другом операциями в соответствующих схемах;

в) динамические помехи. Продолжительность этих помех или их постоянная времени меньше минимального времени между двумя следующими друг за другом операциями в соответствующих схемах. Их причиной являются собственные помехи, возникающие в цифровой системе, например, под влиянием индуктивной и емкостной наводок между проводниками, из-за больших изменений тока иа общих шинах питания, отражения сигналов на несогласованных линиях и т. п. Эти помехи могут проникать из менее быстродействующих частей системы в более быстродействующие и наоборот, в этом случае они могут иметь в более быстродействующей части характер квазистатических помех;

г) кратковременные помехи. Длительность таких помех примерно того же порядка, что и величина задержки распространения соответствующих цепей. Так как цифровая схема с точки зрения частоты представляет собой нелинейный фильтр, то для того чтобы импульс помех мог оказать влияние на схему, его ампл,итуда с уменьшением длительности должна увеличиваться. Поэтому задержка схемы должна быть меньше, чем это необходимо с точки зрения требуемого быстродействия системы.

Состояние цифровой схемы характеризуют уровни Н и В. Переход схемы из одного состояния в другое вызывается изменением входного уроетя, которое может быть результатом нормального функционирования предыдущей схемы или может быть вызвано сигналом помех. Сигнал помех достаточной амплитуды и длительности может изменить состояние схемы, что явится причиной появления ложной информации, распространяющейся в следующие схемы. Поэтому (цифровая схема должна быть составлена таким образом, чтобы ее помехоустойчивость была как можно больше. Наихудшим вариантом являются статические помехи, поэтому каждая схема должна характеризоваться допустимым уровнем статических помех ib обоих состояниях - В и Н.

В цифровых системах сигналы помех появляются в проводящих сигналы цепях между выходами и входами схем, на заземляющих проводн1жах и на проводах, подводящих напр-яжение питания. Бее указанные помехи могут оказывать влияние иа систему каждая в отдельности или в самых разнообразных комбинациях.

На рис. 1.19 приведены примеры помех в инвертирующих схемах с усилением, включенных каскадяо. Пример помех, возникающих на сигнальных соединениях, представлен на рис. 1.19а. В схеме А может действовать сигнал помехи, который увеличивает уровень Н, .и, наоборот, в схеме В может действовать сигнал помехи, уменьшающий входной уровень В. В схемах А и В на рис. 1.196 действует сигнал помехи, возникающий яа заземляющих соединениях. Отрицательное напряжение помехи, воздействующее яа схему А, стремится увеличить входной уровень Н, т. е. имеет такое же влияние, как положительное напряжение помехи на входе схемы А яа рис. 1.19а. Если схема В