Формирование длительности фронтов

Длительность фронта внешнего сигнала обычно превышает не только длительность фронтов внутренних сигналов цифрового ЭС, но и длительность синхроимпульса и даже период последовательности синхроимпульсов. При приеме внешних сигналов с длинными, затянутыми фронтами может возникнуть ряд проблем, в том числе:

- длинные фронты вызовут гонки по входу. Связанная с этим неодновременность срабатывания ЦФУ может быть настолько большой, что разные ЦФУ сработают в различные такты. При таком сбое любая система синхронизации будет бессильна;

- если на длинный фронт наложен высокочастотный шум, то результирующий фронт сигнала может несколько раз пересечь уровень срабатывания элемента, что вызовет серию импульсов на выходе элемента при наличии одного сигнала на входе элемента (рис. 32);

- когда уровень входного сигнала с длинным фронтом находится в зоне переключения элемента, длительное время окажутся открытыми оба выходных транзистора элемента. Это вызовет соответственно длительное протекание сквозного тока переключения и, как следствие, перегрев выходных транзисторов и возможный выход их из строя;

Рис. 32. Воздействие сигнала с длинным фронтом

с высокочастотным шумом на логический элемент

- если уровень входного сигнала с длинным фронтом находится в зоне переключения элемента, когда коэффициент усиления велик, то даже небольшая паразитная положительная обратная связь, например, по цепям питания, может привести к вспышке генерации элемента. Это приведет к возникновению помехи для последующих ЦФУ и вызовет перегрев генерирующего элемента и возможный выход их из строя;

- если входной сигнал с длинным фронтом поступает на логические элементы Исключающее ИЛИ, Исключающее ИЛИ-НЕ или на ЦФУ, построенные на этих элементах, то на их выходах появятся ложные сигналы (сбои), являющиеся помехой для последующих ЦФУ (рис. 33).

Рис. 33. Воздействие сигнала с длинным фронтом

на логический элемент Исключающее ИЛИ

Таким образом, крутизну фронтов входного сигнала необходимо привести в соответствие (согласовать) с крутизной сигналов цифровой ЭС. Одним из возможных вариантов согласования может быть использование триггера Шмита.