مقاله اندازه‌گیری الکتریکی در 29 صفحه ورد قابل ویرایش
کنتورهای همگام و همزمان
ساختن کنتور ناهمگام یا ضربه ای (ripple) ، بسیار ساده است، اما به خاطر کار بسیار بالا، محدودیتی در این مورد وجود دارد. این نقطه ضعف، در کنتورهای همگام با راه اندازی مدار دو ضربه ای هماهنگ با ساعت برطرف شده است. لذا دراین کنتور زمان قرار دادن مدار، برابر است با زمان تأخیر انتشار یک مدار دو ضربه ای یک طرفه زمانیکه این کنتور هر مدار دو ضربه ای، همزمان و هماهنگ با ساعت قرار داده شود آن کنتور همگام یا همزمان نامیده می شود.
نمودار مدار کنتور همگام 3 ضربه ای در شکل نشان داده می شود. در این کنتور دو دریچة AND با سه مدار دو ضربه ای T مورد استفاده قرار می گیرد. کلیة مدارهای دو ضربه ای، توسط سیگنال ساعت C به قرار داده می شود. پایانه ورودی T مداد دو ضربه ای A ، با سیگنال سطح بالا تکلمیل می شود، لذا مدار دو ضربه ای A به انتهای هر ضربه (پالس) متصل می شود. ورودی T مدار دو ضربه ای A بالاست و تنها در این مدت، مدار دو ضربه این B متصل می شود. مدار دو ضربه ای C به با دریچه AZ AND تأمین می شود. دریچه AZ AND تنها در زمانیکه خروجی های مدار دو ضربه ای B و دریچه A AND بالا باشند، روشن می شود و تنها در طول این مدت مدار دو ضربه ای C متصل می گردد.
شکل : نمودار مدار کنتور همگام 3 ضربه ای
در ابتدا کلیه مدارهای دو ضربه ای، در صفر تنظیم می شوند، بنابراین خروجی ها عبارتند از: QC QB QA = 000 اما تنها در پایان اولین ضربه ای ادواری مدار دو ضربه ای A متصل می شود وخروجی QA از 0 منطقی با 1 منطقی تغییر می‌کند و همچنین دریچه AI AND را نیز روشن می‌کند. این امر هیچ تغییری در وضعیت خروجی مدار دو ضربه ای B و مدار دو ضربه ای C ایجاد نمی کند، زیرا ترمینال های ورودی T مدارها دو ضربه ای C,B قبل از رسیدن اولین ضربه ای ادواری در logic 0 منطقی بودند. بنابر این QC QB QA ، 001 می شود، البته پایان اولین ضربه ادواری ترمینال های ورودی T مدارهای دو ضربه ای B,A در ligic 1 هستند. البته قبل از رسیدن دومین ضربة ادواری بنابراین آنها فقط در پایان دومین ضربه ادواری متصل می شوند. لذا دریچه A1 AND خاموش می شود و دریچه AZ خاموش میماند. بنابراین در انتهای دومین دومین ضربه ادواری، خروجی QC QB QA 010 می شود. تنها در پایان سومین ضربة ادواری، مدار و ضربه ای A متصل می شود و خروجی آن به logic 1 تغییر می یابد. آن، دریچه A1 AND را روشن می‌کند و همچنین AZ AND نیز روشن می شود زیرا حالا ورودی دریچة AZ AND بالا هستند. لذا فقط در پایان ضربة سوم خروجی=011 QC QB QA تنها در پایان چهارمین ضربة ادواری، ورودیهای T کلیة مدارهای دو ضربه ای بالاست بنابراین کلیه مدارهای دو ضربه ای، متصل هستند و خروجی QC QB QA از 011 به 100 تغییر می‌کند و همچنین هر دو دریچة A2 , A1 AND را خاموش می‌کند. تنها در پایان پنجمین ضربة ادواری، مدار دو ضربه ای A متصل می شود و خروجی QC QB QA ، 101 می شود. این پروسه با هر ضربه ادواری جدید، طبق جدول ادامه می یابد. درست در پایان ضربة هفتم، خروجی هر مدار دو ضربه ای در logic 1 است و درست در پایان ضربة هشتم کلیه مدارهای دو ضربه ای مجدداً تنظیم می شوند و خروجی QC QB QA ، 000 می شود این چرخه مجدداً تکرار می گردد.
نکته شایان ذکر در این مدار این است ه درست در پایان هشتمین ضربة ادواری، کلیة مدارهای دو ضربه ای در یک زمان تنظیم مجدد می شوند و لذا نصب کنتور برابر است با زمان تأخیر انتشار هر مدار دو ضربه ای. این امر نشان می‌دهد که کنتور همگام می تواند با سیگنال ادواری فرکانس بالاتر عمل کند و راه اندازی شود.
برخی تفاوتهای جزئی در زمان تأخیر انتشار مدارهای دو ضربه ای و تأخیر ایجاد شده توسط دریچه های AND مورد استفاده در مدار ممکن است،موجب انحراف از
1- به لحاظ سایز، کوچکند و نیروی بسیار کمی مصرف می‌کنند.
2- ساخت IC های MOS ، مثل IC های TTL پیچیده نیست.
3- IC های MOS طبیعتاً از اجزای مقاومت IC استفاده نمی کنند، لذا امکان کمتری را در یک تراشه اشغال می‌کنند.
بهمین دلیل ICهای MOS در VLSI , LSI به کار می روند.
نقطه ضعف عمدة ICهای MOS این است که دارای سرعت عملیاتی پائین، در مقایسه با ICهای TTL می باشد.
1- معکوس کننده CMOS: نمودار معکوس کنندة CMOS پایه در شکل نشان داده می شود. در این مدار معکوس کنندة CMOS دارای دو MOSFET متصل شده به شکل متوالی است. آنها طوری متصل شده اند که منبع دستگاه P کانال T1 به منبع ولتاژی Ve+ ، VDD+ متصل می شود و منبع دستگاه N کانال T2 به زمین متصل می گردد. دریچه های هر دو دستگاه به یک ورودی مشترک متصل می شوند. ترمینالهای تخلیه هر دو دستگاه به شکل یک خروجی مشترک به هم وصل می شوند.