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FLIP FLOPs Latch • São memórias de 1 bit, pode ser constituído por duas portas NAND ou duas NOR de duas entradas cada. Latch SR com portas NAND • As duas portas NAND estão interligadas de modo cruzado, de forma que a saída da NAND número 1 é conectada a uma das entradas da NAND número 2 e vice-versa. As saídas das portas, denominadas Q e ത𝑄 Latch SR com portas NAND • Vamos analisar o circuito e a tabela verdade Condição Indesejada Entradas SET e RESET= 0 simultaneamente. Gera Q = ത𝑄 = 1. (as duas saídas são s complementares entre si.) Resultado não previsto na tabela verdade. Graficamente Latch com portas NOR Flip Flop Conceito de sincronismo - CLOCK • Os sistemas digitais podem operar tanto no modo assíncrono quanto no síncrono. Esse sinal de clock é geralmente um trem de pulsos retangulares ou uma onda quadrada. Conceito de sincronismo - CLOCK • Os sistemas digitais, em sua maioria, são síncronos, visto que o projeto e a análise de defeitos são mais fáceis nesse tipo de sistema. Flip Flop com entrada de clock - SR Flip Flop com entrada de clock - SR • SOMENTE Quando a entrada clock assumir valor 1, o circuito irá se comportar como um flip-flop RS básico, pois as portas NAND de entrada funcionarão como os inversores do circuito. Flip Flop com entrada de clock –SR disparo na subida Fl ip F lo p co m e n tr ad a d e cl o ck – SR d is p ar o n a su b id a Flip Flop com entrada de clock –SR disparo na subida •A condição em que S = R = 1 não deve ser usada, porque resulta em condição ambígua Flip Flop com entrada de clock –JK disparo na subida Igual ao JK exceto por uma diferença: A CONDIÇÃO EM QUE J = K = 1 NÃO RESULTA EM UMA SAÍDA AMBÍGUA Flip Flop com entrada de clock –JK disparo na subida Fl ip F lo p co m e n tr ad a d e cl o ck – JK d is p ar o n a su b id a Flip Flop com entrada de clock –JK disparo na subida •As entradas J e K sozinhas não são capazes de fazer o FF mudar de estado lógico. Flip Flop “D” com clock O flip-flop D tem apenas uma entrada de controle síncrona, entrada D, que representa a palavra data (dado). ). A operação do flip-flop D é muito simples: a saída Q irá para o mesmo estado lógico presente na entrada D Fl ip F lo p “D ” co m c lo ck Implementação de um Flip Flop “D” • É implementado acrescentando-se um único INVERSOR a um flip- - flop J-K disparado por borda ( aplica-se igualmente ao S-R) Multivibrador Monoestável É o circuito digital que está com o FF é o monoestável. Como o FF, o monoestável tem duas entradas, Q e ഥQ, que são o inverso uma da outra. Ao contrário do FF, o monoestável tem apenas um estado de saída estável (normalmente, Q = 0, ഥ𝐐, = 1). Quando disparado fica no estado inverso (Q = 1, ത𝑄 = 0). Permanece nesse estado quase estável . Pot um período “tp” determinado por uma constante “R.C”. Na prática, tP pode variar de vários nanossegundos a várias dezenas de segundos. O valor exato de tP depende dos valores dos componentes externos, RT e CT. 2 tipos de CI’s: monoestável não redisparável e monoestável redisparável. CI Monoestável Não Redisparável • O tempo : 𝑡𝑃 = 0,693. 𝑅𝑡 . 𝐶𝑡. Circuito Monoestável Redisparável O monoestável redisparável opera de modo semelhante ao não redisparável, exceto por uma importante diferença: Ele pode ser redisparado enquanto estiver em seu estado quase estável, recomeçando a temporização de um novo intervalo de tempo tP. Multivibrador Mono estável • Possui em apenas um estado estável. • Os monoestáveis têm aplicações limitadas. porque são suscetíveis a falsos disparos devido a ruídos espúrios. • Costumam ser usados em aplicações simples de temporização com um intervalo de tempo tP predefinido. Circuito gerador de clock - Temporizador 555 – Oscilador Astável • O CI temporizador 555 é um dispositivo compatível com TTL que pode operar em diferentes modos. • Um multivibrador astável é um circuito eletrônico que tem dois estados, mas nenhum dos dois é estável. O circuito portanto se comporta como um oscilador) e o tempo em nível alto é maior que em nível baixo (duty cicle > 50% Temporizador 555 Termos importantes: • tL: (time low) tempo de sinal em nível baixo • tH: (time high): Tempo de sinal em nível alto • Ciclo de trabalho (duty cycle): É a razão entre a amplitude do pulso (ou tH) e o período (T ) e é expressa como uma porcentagem 𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 = 𝑡𝐻 𝑇 . 100% • Período 𝑇 = 𝑡𝐻+𝑡𝐿 (segundos) Obs.: Como as fórmulas indicam no diagrama, os intervalos tL e tH não podem ser iguais, a não ser que RA seja zero. Isso não pode acontecer, pois geraria uma corrente excessiva pelo dispositivo e significa que é impossível produzir uma onda quadrada na saída com um ciclo de trabalho de exatamente 50 por cento. Entretanto, é possível conseguir um ciclo de trabalho bem próximo de 50 por cento fazendo RB >> RA (desde que RA seja maior que 1 kΩ), de modo que tL ≈ tH. Uma modificação simples pode ser feita nesse circuito para permitir um ciclo de trabalho de menos de 50 por cento. A estratégia é permitir que o capacitor seja carregado apenas por RA e se descarregue apenas por RB. Isso pode ser feito conectando-se um diodo (D2) em série com RB e outro diodo (D1) em paralelo com RB e D2, como mostrado no detalhe da Figura 21. As equações para tH e tL para esse circuito são • 𝑡𝐿 = 0,94𝑅𝑏. 𝐶 • 𝑡𝐻 = 0,94𝑅𝑎. 𝐶 Temporizador 555 Para o ciclo de trabalho maior que 50% utilizamos: • 𝑡𝐿 = 0,693𝑅𝑏. 𝐶 • 𝑡𝐻 = 0,693(𝑅𝑎 + 𝑅𝑏). 𝐶 • 0,693 é constante Para o ciclo de trabalho menor que 50% utilizamos diodos ligados em paralelo com RB: • 𝑡𝐿 = 0,94𝑅𝑏. 𝐶 • 𝑡𝐻 = 0,94(𝑅𝑎). 𝐶 • 0,94 é constante Exercícios: 1) Calcule a frequência e o ciclo de trabalho da forma de onda de saída do multivibrador astável com 555 para C = 0,001μF, RA = 2,2 kΩ e RB = 100 kΩ. 2) Usando os diodos com o resistor RB, como mostrado no detalhe da Figura, calcule os valores de RA e RB necessários para obter uma forma de onda de ciclo de trabalho de 1 kHz, 25 por cento com um 555. Suponha que C seja um capacitor de 0,1 μF. 3) Para o pulso mostrado na figura abaixo. Qual o ciclo de trabalho ?
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