�ݺ�ߣ

0
COLEGIUL TEHNIC ,,DIMITRIE LEONIDA’’ IASI
Profesor îndrumător: Absolventa:
Boldea Alida Parfene Alexandru
Zdrevit Paul
CLASA a X-a A
2012

2
Cap.1. Generalităţi..........................................………………..….......4
1. 1 Sisteme de numeraţie....................................................................4
Cap. 2. Circuite electronice combinaţionale şi secvenţiale..................6
2.1 Porţi logice…………………………………………………….....7
2.2 Circuite logice cu mai mult de două intrări…………..…………..8
2.3 Codificatoare şi decodificatoare………………………………….9
2.4 Multiplexoare/demultiplexoare....................................................12
2.5 Circuite basculante utilizate ca circuite logice.............................13
2.6 Numărătoare.................................................................................20
2.7 Registre........................................................................................ 22
Bibliografie………………………………………………………….26
ANEXE...............................................................................................27

3
Cap. 1 Generalităţi. Circuite electronice de tip digital
Dispozitivele analogice sunt acele dispozitive la care semnalul la ieşire
variază continuu, chiar şi atunci când la intrare semnalul este variabil în trepte.
Semnalele digitale (numerice), au variaţii în trepte şi, în cele mai multe
cazuri, acestea au numai două niveluri:
- nivelul înalt, asociat de regulă cu tensiunea de + (5  15) V
- nivelul scăzut, asociat valorii de 0 V.
Dispozitivele la care se folosesc semnale digitale sunt dispozitive digitale,
sau numerice. În general, pentru generarea şi prelucrarea semnalelor
digitale, se utilizează circuite integrate. Semnalul numeric reprezintă deci o
succesiune a două niveluri de tensiune, bine determinate. La circuitele
integrate logice de tip TTL, nivelul înalt este asociat tensiunii de + 5 V, pe
când, pentru unele circuite de tip CMOS, el este asociat tensiunii de + 15 V.
Nivelurile logice pentru cele două tipuri de circuite integrate sunt
reprezentate în figura 1. Pentru generarea semnalelor numerice se folosesc
circuitele basculante monostabile, bistabile şi astabile.
Fig. 1 – Determinarea nivelurilor logice pentru circuitele integrate TTL şi CMOS
1.1. Sisteme de numeraţie
În sistemul zecimal, pentru reprezentarea numerelor, se folosesc 10
cifre, 0, 1, ... 8, 9, sistemul fiind numit şi sistem de numeraţie cu baza 10.
Electronica digitală foloseşte, din mai multe motive, sistemul de numeraţie
binar (cu baza 2), cu numai două cifre, 0 şi 1. În orice sistem de numeraţie, cu
baza b, un număr se reprezintă printr-o succesiune de cifre, locul fiecărei cifre
fiind numit rangul r al cifrei respective, acesta fiind egal cu 0, 1, 2, ... , începând
cu cifra aflată la dreapta şi continuând cu cele aflate la stânga ei, în ordine.
Ponderea rangului este egală cu b
r
. În

4
Fig. 2 – Ponderea rangurilor în sistemul binar (a), transformarea numerelor binare în numere zecimale (b)
şi transformarea numerelor zecimale în numere binare (c)
figura 2.a sunt date ponderile primelor 10 ranguri în sistemul binar.
Transformarea numerelor binare în numere zecimale se face pe baza
figurii 2.b. Ca exemplu, este considerat numărul 110011. Începând de la
punctul binar (echivalent cu virgula din scrierea numerelor zecimale), se scrie sub
fiecare cifră binară ponderea rangului său, conform figurii 6.2.a, se adună aceste
ponderi, rezultatul fiind numărul zecimal căutat (51). Transformarea inversă se
face conform procedurii reprezentate în figura 2.c (unde s-a luat drept exemplu
numărul zecimal 13). Numărul zecimal se împarte la 2, restul obţinut fiind valoarea
rangului cu ponderea 1. rezultatul împărţirii se împarte din nou la 2, noul rest fiind
valoarea rangului cu ponderea 2. Se continuă în acest fel, până când rezultatul
împărţirii este mai mic decât 2.
În figura 3 este prezentată schema bloc a dispozitivului electronic ce
realizează transformarea numerelor zecimale în numere binare, (proces numit
codificare) şi invers (proces numit decodificare).
Fig. 3 – Sistemul de codificare şi decodificare pentru transformarea numerelor zecimale în numere binare
şi invers
În general, dispozitivele electronice digitale utilizate în calculatoarele
electronice "înţeleg" numai numerele binare. Există unele situaţii în care se
foloseşte sistemul de numeraţie cu baza 16 (hexazecimal), cu cifrele 0, 1, 2, 3, 4, 5,
6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E şi F.
În tabelul 1 sunt reprezentate codurile binare şi hexazecimale ale

5
numerelor zecimale de la 1 la 17. Reprezentarea hexazecimală a numerelor
are avantajul că, prin utilizarea acestuia, se poate realiza transformarea
nemijlocită a numerelor binare cu 4 ranguri. De exemplu, F în sistemul
hexazecimal corespunde numărului binar cu 4 ranguri 1111. Codurile
hexazecimale se folosesc de obicei pentru reprezentarea numerelor binare
multirang. Astfel, numărului hexazecimal A6, îi corespunde numărul binar cu 8
ranguri 10100110. Sistemul hexazecimal se foloseşte frecvent la schemele cu
microprocesoare pentru reprezentarea numerelor binare cu 8 şi 16 ranguri.
După cum se poate constata din tabelul din figura 1, scrierea "10"
poate reprezenta 2, 10 sau 16 obiecte, după cum sistemul de numeraţie este binar,
zecimal sau hexazecimal. Pentru evitarea confuziilor în cazul utilizării
concomitente a mai multor sisteme de numeraţie, numerele se scriu cu
indicarea bazei de numeraţie ca indice în dreapta-jos: 1010, 102, 1016.
Transformările numerelor dintr-un sistem de numeraţie în altul reprezintă operaţii
tipice în microprocesoare.
Tabelul 1
Fig. 4 –Transformarea numerelor hexazecimale în numere binare (a) şi invers (b)

6
Ca exemplu, se prezintă transformarea numărului C316 în număr binar (figura
4.a) şi transformarea numărului binar 111010102 în număr hexazecimal (figura
4.b).
Cap. 2 Circuite electronice combinaţionale şi secvenţiale.
2.1 Porţi logice.
Algebra booleană, numită şi algebra logicii binare, operează cu variabile care
pot avea numai două valori numerice, 0 şi 1, cărora le corespund valorile
logice NU, FALS, sau NIMIC, respectiv DA, ADEVĂRAT, sau TOT. Operaţiile
logice de bază sunt următoarele:
POARTA SAU/ SAU NU
Tabel de adevăr:
Simbol :
Fig.5
POARTA ŞI/ ŞI NU
Tabel de adevăr:
Simbol :
Fig. 6
Variabile
logice
de intrare
Suma
Logică
Suma
Logică
negată
A B A+B A +B
0 0 0 1
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 1 0
Variabile
logice
de intrare
Produsul
Logic
Produsul
Logic
negat
A B A x B A x B
0 0 0 1
0 1 0 1
1 0 0 1
1 1 1 0
Porţile sunt circuite electronice simple care realizeazǎ operaţii logice.
A
B
A+B
A+B
A
B
A
B
AxB
AxB
A
B

7
POARTA NU A A = 1
Tabel de adevăr:
Simbol :
Fig. 7
Alte circuite logice folosite sunt: ŞI-NU, SAU-NU, SAU-EXCLUSIV, SAU-NU-
EXCLUSIV.
2.2 Circuite logice cu mai mult de două intrări.
În unele situaţii, circuitele analizate anterior pot dispune de mai multe
intrări, aşa cum este cazul exemplului următor, reprezentând circuitul logic ŞI cu
trei intrări, expresia booleană a funcţiei realizate de acest circuit,
reprezentarea lui şi tabela de adevăr fiind date în figura 8.a,b.
Şi în acest caz, circuitul poate fi sintetizat pe baza unor porţi elementare
(figura 8.e). În figura 8.g este arătată sinteza cu porţi elementare a
circuitului SAU cu 4 intrări, simbolul şi tabelul de adevăr al acestui circuit
fiind date în figura 6.13c,d. Pentru sinteza circuitului SAU cu 3 intrări se folosesc
circuite SAU cu 2 intrări (figura 8.h), care, la rândul lor pot fi sintetizate cu porţi
elementare. Sinteza circuitului ŞI cu 4 intrări este prezentată în figura 8.i.
Fig. 8 – Circuite logice cu mai multe intrări şi sinteza acestora
Variabila logică
de intrare
Complementare
A A
0 1
1 0
AA

8
Circuitele logice se realizează sub formă integrată, în familii, cum este cazul
integratelor din familia bipolară, sau al celor din familia CMOS, aspectul
exterior fiind determinat de tipul carcasei şi de modul de dispunere a terminalelor.
Cea mai răspândită variantă constructivă este reprezentată în figura 9.a,b
(capsulă TO 116), dispunerea terminalelor fiind exemplificată în cazul circuitului
TTL CDB 400 (7400), cuprinzând 4 porţi elementare, în figura 9.c.
Fig. 9
2.3 Codificatoare şi decodificatoare.
Codificatoare.
În electronica digitală, numerele zecimale sunt reprezentate sub forma lor
binară, aplicaţia care stabileşte legătura respectivă reprezentând aşa numitul
cod binar-zecimal (BCD – Binar Code Decimal). Codificarea este necesară în
acest caz datorită faptului că lucrul în sistemul binar, în care se operează cu
numai două valori (0 şi 1) este mai sigur decât în cel zecimal, în care se operează
cu 10 valori (cifrele zecimale 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).
Codificarea este necesară şi datorită altor motive, cum este cel privind
corecţia erorilor la transmiterea de date.
Deci, codificatorul este un circuit logic combinaţional folosit pentru a
transforma un număr zecimal în număr codificat într-o formă în care sistemul
electronic digital îl poate utiliza, el fiind plasat la interfaţa între sistemul
electronic digital şi utilizatorul uman, pentru adaptarea sistemelor de numeraţie
respective. Codificatorul este de fapt o matrice de circuite SAU.
Schema bloc a unui astfel de codificator este prezentată în figura 10.a,
în figura 10.b fiind dat tabelul de adevăr al circuitului. Pe baza acestuia, se
poate concepe schema logică (figura 10.c), precum şi schema practică,
cuprinzând şi diode luminescente pentru afişarea în sistem binar a numărului
codificat (figura 10.d).
Codificatoarele sunt circuite logice combinaţionale care furnizeazǎ la ieşire
un cuvînt binar de n biţi atunci cînd una din cele m intrǎri ale sale este activatǎ.

9
Fig.10 Codificator pentru codificarea numerelor zecimale în numere binare (cod 8421) (a), tabela sa de
adevăr (b), schema logică a codificatorului (c) şi schemă de realizare practică (d)
Codificatorul zecimal- binar are un număr de 10 intrări şi 4 ieşiri, la intrare se
aplică datele în sistem zecimal iar la ieşire apar datele codificate în binar
Transformarea unui număr zecimal în codul BCD este realizată conform
tabelului de adevăr de mai jos:
Notăm cu i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7, i8, i9 intrările în codificator şi cu A, B, C, D
ieşirile.
2
Decodificatoare
I 3
2 2
2 1
2 0
2
A B C D
0 (i0) 0 0 0 0
1 (i1) 0 0 0 1
2 (i2) 0 0 1 0
3 (i3) 0 0 1 1
4 (i4) 0 1 0 0
5 (i5) 0 1 0 1
6 (i6) 0 1 1 0
7 (i7) 0 1 1 1
8 (i8) 1 0 0 0
9 (i9) 1 0 0 1
Decodificatoarele sunt circuite logice combinaţionale cu n intrǎri şi 2n
ieşiri.
Dacǎ la intrǎrile decodificatorului se aplicǎ o anumitǎ combinaţie logicǎ numai una
dintre ieşiri este activatǎ.

10
Deci, decodificatorul (figura 11.a) este un circuit logic combinaţional care
realizează funcţia inversă celei pe care o realizează codificatorul, adică
trecerea numerelor binare în forma lor zecimală.
Fig. 11 Decodificator (a); decodificator-formator (b)
Aceste circuite sunt matrice de circuite ŞI. În practică, datorită aceloraşi
motive ca şi la codificatoare, ieşirile sunt active la nivelul logic scăzut
(zero), prin utilizarea circuitelor logice ŞI-NU.
Circuitul cel mai utilizat ca decodificator este circuitul TTL de tip
7447 (CDB 447), care este un decodificator-formator, el cuplându-se direct
cu un circuit de afişaj cu şapte segmente (figura 12). Numărul în cod 8421 care
trebuie decodificat se aplică la intrările D, C, B, A, semnalele pentru comanda
afişorului cu 7 segmente fiind obţinute la ieşirile a, b, c, d, e, f, g ale
decodificatorului.
Fig. 12 Dispozitiv de afişare cu 7 segmente
Decodificatorul binar- zecimal are un număr de 4 intrări şi 10 ieşiri. Fiecărei
combinaţii de 0 şi 1 la intrare, îi corespunde un 1 pe o singură ieşire.
Decodificatorul binar/zecimal/7 segmente este utilizat când cifrele zecimale, în
vederea afişării sunt realizate din segmente. Se face astfel trecerea de la cuvintele
binare ale intrării (A, B, C, D) la cuvintele de ieşire care să comande segmentele a,
b, c, d, e, f, g, sintetizând cifrele de la 0 la 9.
Tabelul de adevăr corespunzător decodificatorului binar-zecimal este:

11
Număr
zecimal
INTRĂRI IEŞIRI
3
2 2
2 1
2 0
2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
A B C D
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
2 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
3 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
4 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
5 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
6 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
7 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
9 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Tabelul de adevăr corespunzător decodificatorului binar-zecimal/7 segmente este:
Numǎr
zecimal
3
2 2
2 1
2 0
2 a b c d e f g
A B C D
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0
2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1
3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1
4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1
5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
6 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1
7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
2.4 Multiplexoare/demultiplexoare
Multiplexoarele au: n intrări de selecţie, 2n
intrări de date şi o singură ieşire.
a
b
c
d
e
f g
Multiplexoarele sunt circuite logice combinaţionale care permit
transmiterea datelor de la una din cele n intrǎri la o cale de ieşire
unicǎ.

12
Fig. 13
Fig. 14
2.5 Circuite basculante utilizate ca circuite logice.
Pentru generarea directă a impulsurilor se foloseşte frecvent o categorie
mare de circuite electronice, numite circuite basculante. Aceste circuite se
caracterizează obişnuit printr-o funcţionare care are loc în două etape diferite. Într-
o etapă se produc variaţii rapide ale tensiunilor şi curenţilor, etapă care durează, de
obicei, un timp foarte scurt şi poartă numele de etapă de basculare şi o etapă în
care tensiunile şi curenţii variază foarte lent, sau rămân eventual neschimbaţi. De
obicei, circuitele basculante sunt realizate cu ajutorul unor dispozitive
semiconductoare introduse prin scheme cu reacţie. Bucla de reacţie funcţionează în
etapa de basculare şi este întreruptă în cealaltă etapă. Circuitele basculante pot fi
clasificate după numărul stărilor stabile distincte, în care se pot găsi astfel:
- circuite basculante astabile;
- circuite basculante bistabile;
- circuite basculante monostabile.
 Circuitele basculante astabile trec automat dintr-o stare în alta, stări care
durează intervale de timp bine determinate. Trecerea dintr-o stare în alta nu este
I1
I2
I2
n
EMULTIPLEXORIntrări
de date
Ieşire
A1 A2 An
Intrǎri de
selecţie
Demultiplexoarele sunt circuite logice combinaţionale care permit
transmiterea datelor de la o intrare unicǎ, la una din cele 2n
ieşiri.
DEMULTIPLEXOR
A1 A2 An
Intrări de
selecţie
Intrare de
date
E1
E2
E2
n
Ieşiri
I

13
provocată de impulsuri aplicate din exterior. Acest circuit transformă tensiunea
continuă într-o succesiune de impulsuri de formă dreptunghiulară şi durată fixă.
 Circuitele basculante bistabile pot rămâne un timp oricât de lung în una din
cele două stări stabile pe care le pot avea. Trecerea dintr-o stare în alta este
provocată prin aplicarea unui impuls scurt de comandă din exterior.
 Circuitele basculante monostabile au o singură stare stabilă în care pot
rămâne un timp nedefinit. La aplicarea unui impuls din exterior, în perioada
stabilă, aceste circuite trec într-o nouă stare care durează un interval de timp bine
determinat după care revin la starea stabilă anterioară.
În afară de circuitele basculante menţionate mai sus, mai există şi alte tipuri de
generatoare de impulsuri care au o funcţionare mai aparte. Acestea sunt:
- circuitul basculant autoblocat denumit uneori şi blocking generator, circuit
ce este capabil să furnizeze impulsuri foarte scurte, de amplitudine foarte
mare;
- circuitul basculant Schmitt, denumit şi trigherul Schmitt, circuit capabil să
transforme variaţii foarte lente ale tensiunii de intrare în impulsuri
dreptunghiulare cu fronturi foarte abrupte.
Circuitul basculant astabil
Fig. 15 Schema de principiu a unui circuit basculant astabil.
Circuitul multivibrator astabil este un oscilator RC, denumit şi oscilator de
relaxare. Un oscilator de relaxare utilizează unul sau mai multe condensatoare,
care prin timpul lor de încărcare şi descărcare, prin rezistenţe, produc la ieşire o
tensiune variabilă de formă dreptunghiulară sau o succesiune de impulsuri
dreptunghiulare. Acest circuit sau generator de impulsuri se utilizează pentru
producerea semnalelor de sincronizare necesare în aproape toate instalaţiile
electronice de automatizări sau calcul. Din acest motiv el este denumit şi ceas sau
orologiu, de unde semnalele produse se numesc semnale de sincronizare, de
ceas,de orologiu sau de tact.
Multivibratorul astabil produce la ieşire un semnal de formă aproximativ
dreptunghiulară şi frecvenţă fixă.
El este utilizat pentru comanda vitezei de desfăşurare a operaţiilor pe care le
realizează instalaţiile electronice de automatizare şi calcul.

14
Circuitul basculant astabil simetric cu tranzistoare
 Funcţionarea circuitului. Circuitul prezentat în figura 15 este un circuit
oscilator în adevăratul sens al cuvântului, deoarece oscilaţiile iau naştere prin
existenţa reacţiei pozitive existentă între ieşirea şi intrarea circuitului.
Pentru a înţelege funcţionarea circuitului, vom merge din aproape în aproape,
desenând circuitul din figura 15, format din două părţi, conform figurii 16, a şi b.
În figura 16, a se prezintă prima parte din care este format acest circuit, adică
tranzistorul Q1 şi toate componentele aferente circuitului său. În figura 16, b se
realizează acelaşi lucru, însă pentru circuitul tranzistorului Q2.
a b
Fig. 16 Circuitele componente ale schemei prezentate în figura 15
Se observă că circuitul din care face parte Q1 este un amplificator inversor, în
configuraţia emitor comun, amplificând astfel orice semnal ce i se aplică pe bază,
dacă prin polarizare punctele de funcţionare a tranzistorului se află în regiunea
activă sau liniară. Se presupune că, într-adevăr, punctul de funcţionare se află în
regiunea liniară, că amplificarea etajului este 10 şi că pe baza lui Q1 se aplică un
semnal de +1µV. Acesta pozitivează şi mai tare dioda emitor-bază, curentul de
colector va creşte, ceea ce va duce la scăderea tensiunii de pe colector cu 10 µ V.
Se consideră acum circuitul lui Q2 care este identic cu circuitul lui Q1 şi este
deci tot un amplificator inversor. Se presupune, ca mai sus, că punctul de
funcţionare al lui Q2 este tot în regiunea activă şi că amplificarea etajului este tot
de 10. Se observă însă că variaţia de tensiune 10µV de pe colectorul lui Q1 se
aplică pe baza lui Q2. Fiind o variaţie de tensiune, ea se va transmite integral prin
CC1. În acest moment, faza lui Q2 va fi polarizată cu o tensiune spre negativ de 10
µ V.
O tensiune mai puţin negativă pe baza lui Q2 va avea ca rezultat o oarecare
închidere a diodei emitor-bază, deci va produce o micşorare a curentului colector,
care fiind mai mic va produce o cădere de tensiune mai mică pe RC2. Ca urmare,
VC2, în urma amplificării etajului, va creşte spre pozitiv cu +10 µ V. Aceşti curenţi
de +10 µ V se aplică însă pe baza lui Q1. Se vede deci clar că reacţia pozitivă a
circuitului (necesară apariţiei oscilaţiilor) deoarece semnalul de la ieşire, respectiv
tensiunea de colector a lui Q2, se aplică în fază pe intrarea circuitului (baza lui Q1)
cu semnalul de intrare aplicat iniţial.

15
S-a precizat anterior că prin aplicarea unui semnal care deschide tranzistorul Q1,
acesta îl va amplifica şi inversa şi îl va aplica pe baza lui Q2, acţionând în sensul
închiderii acestuia. Acest fenomen se repetă pentru tensiuni de amplificat din ce în
ce mai mari până când Q1 va fi complet deschis (saturat), iar Q2 complet închis
(blocat).
Pentru Q1 saturat şi Q2 blocat, circuitul se află în această stare numai un timp
dat, după care Q1 se blochează şi Q2 se saturează, acestei stări urmându-i din nou
prima, după aceeaşi perioadă de timp. Practic, perioada de tranziţie între cele două
stări ale circuitului este foarte scurtă, astfel încât tensiunea pe colectorul lui Q1 sau
Q2 (VC1 şi respectiv VC2), vor avea o formă de undă dreptunghiulară care va varia
între +VCC (blocat) şi 0 V (saturat).
Circuitul din figura 15 se poate foarte bine compara cu circuitul din figura 17,
cu formele de undă corespunzătoare punctelor A şi B.
În acest circuit tranzistoarele au fost înlocuite comutatoarele C1 şi C2. Trebuie
precizat că niciodată ambele comutatoare nu pot fi închise sau deschise în acelaşi
timp.
Fig. 17 Circuitul basculant astabil prezentat sub formă de circuit cu comutatoare
Până acum, asupra acestui circuit se cunosc următoarele: în momentul aplicării
tensiunii de polarizare, unul din tranzistoare va intra în saturaţie, iar celalalt se va
bloca automat, iar după un anumit timp situaţia se va inversa, tranzistorul blocat va
intra în conducţie şi se va satura, iar celălalt se va bloca.
Dacă Q1 este saturat, conduce tensiunea sa de colector VC1=0 V prin emitorul
pus la masă. Deci, în punctul A tensiunea este zero. Pe de altă parte, Q2 este blocat
şi deci tensiunea sa de colector VC2 =+VCC = +12 V.
Placa din dreapta a condensatorului CC2 este la potenţialul +12 V, deoarece este
conectată în punctul B care este de fapt si colectorul tranzistorului Q2 (blocat).
Placa din ştanga lui CC2 este la potenţialul 0 V, prin baza tranzistorului saturat Q1,
astfel încât acest condensator va fi încărcat cu o diferenţă de potenţial de 12 V,
atâta timp cât Q2 este blocat.
Dacă se presupune acum că Q2 începe să conducă, acesta va intra în saturaţie
într-o perioadă foarte scurtă de timp, datorită reacţiei pozitive a circuitului. Dar CC2
nu are timp să se descarce în aceeaşi perioadă de timp şi posedă aici o diferenţă de
potenţial de 12 V. Deoarece această diferenţă de 12 V rămâne, iar placa din dreapta
este pusă la pământ prin colectorul lui Q2 în saturaţie, placa din stânga se va

16
schimba brusc pe – 12 V, deoarece un condensator nu-şi poate schimba brusc
tensiunea la borne.
CIRCUITUL BASCULANT ASTABIL ASIMETRIC
Formele de undă ale circuitului astabil sunt considerate simetrice, deoarece
perioada cât tranzistorul Q1 este blocat şi Q2 saturat este egală cu perioada cât Q1
este saturat şi Q2 blocat. Aceasta este o consecinţă a simetriei circuitului, adică a
identităţii paralele a componentelor care îl compun. Dacă aceste componente nu ar
fi simetrice, perioada cât un tranzistor este blocat nu ar mai fi egală cu perioada cât
acesta este saturat. În acest caz, formele de undă generate nu mai sunt simetrice, iar
circuitul se numeşte multivibrator astabil asimetric.
Fig. 18 Circuit basculant astabil asimetric
Simetria multivibratorului astabil simetric constă din egalitatea constantelor de
timp, adică RB1CC2 = RB2CC1, adică RB1 = RB2 si CC1 = CC2.
Asimetria circuitului prezentat in figura 18 constă din faptul că aceste constante
de timp nu mai sunt egale. După cum se poate observa RB1 ≠ RB2, ceea ce duce la :
TC1 ≠ TC2,
adică :
RB1CC2 ≠ RB2CC1
CIRCUITUL BASCULANT BISTABIL
Circuitul basculant bistabil sau multivibratorul bistabil este un circuit care
posedă două stări stabile şi care este asemănător ca structură şi ca principiu de
funcţionare multivibratorului astabil. Între cele două tipuri de circuite există o mare
diferenţă de funcţionare şi anume: circuitul basculant astabil nu posedă o stare
stabilă, conducţia trecând alternativ pe un tranzistor sau pe celălalt, pe când
circuitul bistabil posedă două stări stabile, conducţia rămânând stabilă pe un
tranzistor până ce, prin aplicarea unui semnal exterior, conducţia va trece pe
celălalt tranzistor, circuitul atingând astfel cea de-a doua stare stabilă a sa. Datorită
acestui fapt, circuitul bistabil îndeplineşte o funcţie de memorare.

17
Fig. 19 Schema de principiu a circuitului bistabil (multivibratorul bistabil)
Circuitul de memorare este circuitul al cărui semnal de ieşire depinde atât de
semnalul aplicat pe intrare, cât şi de starea iniţială în care se află circuitul.
Conform celor spuse mai sus, semnalul de ieşire al circuitului basculant bistabil
va depinde atât de semnalul aplicat, cât şi de starea iniţială a circuitului.
Circuitul basculant bistabil este un circuit cu două stări stabile care produce la
ieşire impulsuri de formă dreptunghiulară. Durata stărilor stabile depinde de
succesiunea impulsurilor semnalului de intrare. Acesta este utilizat ca circuit de
memorie, circuit de deplasare, circuit de numărare sau pentru divizarea frecvenţei.
După utilizările pe care le are, circuitul bistabil este unul din cele mai
importante circuite din domeniul electronicii industriale, automaticii şi tehnicii de
calcul.
BISTABILUL DE TIP D (TRIGGER SCHMITT)
Bistabilul (triggerul) Schmitt reprezintă un circuit basculant cu două stări
stabile de echilibru, având însă o schemă asimetrică. Cuplajul între tranzistoare
este asigurat din colectorul lui T1 în baza lui T2 prin rezistenţa R, iar invers, între
T2 T2, prin intermediul rezistenţei Re. Din această cauză, circuitul mai este numit
circuit bistabil cu cuplaj prin emitor.
Fig. 20 Circuit basculant bistabil Schmitt

18
Funcţionarea bistabilului este următoarea: se consideră în starea iniţială T1
blocat şi T2 în conducţie puternică: la aplicarea la intrare a unui semnal a cărui
amplitudine depăşeşte tensiunea de blocare („nivelul de prag”), T1 începe să
conducă. Tensiunea sa de colector scade, se aplică prin cuplaj rezistiv pe baza lui
T2 care îşi micşorează conducţia, pe rezistenţa comună RE apare o micşorare a
căderii de tensiune, determinând o conducţie însă mai puternică a lui T1, ducând
într-un timp extrem de scurt la situaţia: T1 saturat, T2 blocat (a doua stare stabilă).
Starea durează până când semnalul exterior scade sub o anumită valoare faţă de
valoarea de deschidere a tranzistorului T1. În acest caz T1 îşi micşorează conducţia,
determinând apariţia stării iniţiale (T1 blocat, T2 saturat).
Datorită specificului său de funcţionare circuitul basculant bistabil Schmitt
poate avea următoarele utilizări:
— Formator de impulsuri pentru un semnal e intrare alcătuit dint-o succesiune
de impulsuri de polarităţi diferite; circuitul basculează ori de câte ori se schimbă
polaritatea impulsurilor de intrare;
— Discriminator de amplitudine a impulsurilor; circuitul basculează, deci dă
semnalul de ieşire ori de intrare (de câte ori semnalul de intrare sau impulsurile de
intrare depăşesc tensiunea de prag);
— Memorator de impulsuri pentru un semnal de intrare alcătuit dintr-o
succesiune de impulsuri de polarităţi diferite; circuitul basculează ori de câte ori se
schimbă polaritatea impulsurilor de intrare.
Exemplu de circuit astabil.

19
Forma de unda simplă a CA
Time
0s 10us 20us 30us 40us 50us 60us 70us 80us 90us 100us
V(R4:1) V(Q2:c)
-4V
0V
4V
8V
12V
2.6 Numărătoare.
Numărătoarele sunt circuite logice secvenţiale care înregistrează numărul de
impulsuri aplicate la intrare. Ele se realizează prin asocierea circuitelor basculante
bistabile, având rol de celule de memorie binară, cu circuite logice combinaţionale,
care determină modul corect în care urmează ca numărătorul să-şi schimbe starea
la fiecare nou impuls aplicat la intrare.
Clasificarea numărătoarelor se face după anumite criterii:
1. modul de funcţionare (comutare a bistabililor):
- asincrone – celulele de memorie din care este construit numărătorul
nu comută simultan ci aleator;
- sincrone – celulele de memorie din care este construit numărătorul
comută simultan sub acţiunea unui impuls de tact aplicat simultan
tuturor celulelor.
2. modul de modificare a stărilor (conţinutului):
- directe – îşi cresc conţinutul cu o unitate la fiecare impuls aplicat la
intrare;
- inverse – conţinutul scade cu o unitate la fiecare impuls aplicat la
intrare;
- reversibile – numără direct sau invers, în funcţie de o comandă
aplicată din exterior.
3. modul de codificare a informaţiei:
- binare
- binar-zecimale
- modulo “p” etc.
Numărătoarele se pot realiza cu celule de memorie de tip T care realizează o
divizare cu 2. Prin interconectarea a “n” celule de memorie se obţine un numărător
cu un număr de stări distincte. Fiecărei stări îi vom asocia câte un cuvânt de cod
binar de lungime “n”, reprezentând conţinutul celor “n” celule binare pentru starea

20
dată a numărătorului. Codul în care numără un numărător va fi dat de succesiunea
cuvintelor de cod binar asociate stărilor numărătorului.
Numărul stărilor stabile distincte posibile ale unui numărător format din “n”
celule binare este 2n
. Dacă din aceste stări se elimină “k” stări rezultă un numărător
cu p = 2n
– k stări distincte. Matematic, operaţia realizată de numărător este o
operaţie modulo “p”.
Capacitatea numărătorului = numărul stărilor sale distincte.
Factorul de divizare = raportul dintre numărul de impulsuri de la intrare şi
numărul impulsurilor de la ieşire.
Observaţie. Un numărător funcţionează de fapt şi ca un divizor de frecvenţă.
1. Numărător binar asincron direct
Schema logică a numărătorului este realizată prin conectarea în cascadă a
bistabililor de tip JK în configuraţie de bistabili de tip T:
Q0 Q1 Q2
J0 Q0 J1 Q1 J2 Q2
CLK0 CLK1 CLK2
K0 Q0 K1 Q1 K2 Q2
1 1 1 R
Fig. 21
Q0, Q1, Q2, ieşirile numărătorului, ne dau starea lui la un moment dat.
R este semnalul de Reset, folosit pentru aducerea numărătorului în starea iniţială,
la 000.
Intrările bistabililor JK sunt toate legate la “1” logic, deci bistabilii vor
comuta la fiecare impuls de tact.
Tact exterior se aplică doar pe intrarea primului bistabil.
Formele de undă pentru numărătorul binar asincron direct sunt:
CLK
Q0
Q1
Q2
Q2 0 0 0 0 1 1 1 1
Q1 0 0 1 1 0 0 1 1
Q0 0 1 0 1 0 1 0 1

21
Numărătorul este modulo 8, numărând direct în binar, de la 000 la 111. El
basculează pe fronturile descrescătoare ale impulsurilor de tact.
Dacă dorim să obţinem valorile numărului în zecimal putem utiliza ieşirile
numărătorului, Q0, Q1, Q2, ca şi intrări într-un decodificator binar zecimal.
Dezavantajul numărătorului asincron este că timpul de comutare, în cel mai
defavorabil caz, este egal cu suma timpilor de comutare a tuturor bistabililor care îl
compun. Avantajul lui constă în simplitatea schemei, realizată doar cu bistabile,
prin interconectări directe.
2.7 Registre.
Registrele sunt circuite logice secvenţiale care permit stocarea şi/sau
deplasarea informaţiei codificate binar. Ele se realizează din celule de memorie
binară (CBB) şi din circuite logice combinaţionale (CLC), care permit înscrierea,
citirea şi transferul informaţiei. Capacitatea unui registru este dată de numărul
celulelor de memorie.
Orice informaţie binară, care nu depăşeşte capacitatea registrului, poate fi
înscrisă prin acţionarea corespunzătoare a intrărilor (care depinde şi ea de natura
bistabilelor).
Registrele pot să fie de mai multe tipuri: de memorie; de deplasare;
combinate; universale.
Registrele de memorie memorează informaţia binară în celule de memorie
binară. În fiecare celulă de memorie se memorează un bit de informaţie. Încărcarea
se poate face paralel, prin intrările asincrone, de Set şi Reset.
Registrele de deplasare sunt cele care realizează transferul informaţiei.
Transferul se poate face: stânga-dreapta; dreapta-stânga; în ambele sensuri.
La fiecare impuls de tact conţinutul registrului se deplasează cu câte o celulă
(în sensul stabilit). Semnalul de ieşire este identic cu cel de intrare, dar întârziat cu
un număr de impulsuri de tact egal cu numărul de celule de memorie din care este
format registrul.
Exceptând primul bistabil, ecuaţia de stare a unui registru de deplasare
stânga-dreapta este dată de relaţia: Qi(t+1) = Qi-1(t)  c (unde c = impulsul de tact).
Exemplu: Registru de deplasare stânga-dreapta cu bistabile JK MS.
Q0 Q1 Q2 Q3
SIN
J0 Q0 J1 Q1 J2 Q2 J3 Q3
CLK CLK CLK CLK
K0 Q0 K1 Q1 K2 Q2 K3 Q3
R R R R
Reset
CLK Fig. 22

22
La fiecare impuls de tact conţinutul bistabilului Qi se transferă în bistabilul
Qi+1. În bistabilul Q0 se introduce informaţia din exterior, iar conţinutul ultimului
bistabil se pierde. Încărcarea registrului se realizează deci în mod serie.
Iniţializarea registrului se face prin semnalul de Reset, care forţează toate ieşirile
registrului în 0 logic.
Registrele de deplasare dreapta-stânga şi reversibile se realizează folosind
circuite logice combinaţionale suplimentare.
Registrele combinate sunt cele care au şi funcţia de memorare şi cea de
deplasare.
Registrele universale cumulează toate funcţiile: deplasare stânga-dreapta,
deplasare dreapta-stânga, încărcare serie sau paralelă a informaţiei, citire serie sau
paralelă a informaţiei.
RI A B C D LI
S0
S1
D Q D Q D Q D Q
CLK CLK CLK CLK CLK
CLR CLR CLR CLR
CLR
Q0 Q1 Q2 Q3
Fig. 23
Intrările de selecţie S1S0 condiţionează modul de funcţionare a registrului.
Avem:
S1S0 = 00 păstrează conţinutul nemodificat;
S1S0 = 01 deplasare stânga-dreapta;
S1S0 = 10 deplasare dreapta-stânga;
S1S0 = 11 încărcare paralelă.
Ştergerea registrului se face asincron, prin semnalul CLR.

23
Cap. 3 Norme de tehnica securităţii muncii
Protecţia muncii este o problemă de stat, urmărind îmbunătăţirea
continuă a condiţiilor de muncă şi înlăturarea cauzelor care pun în pericol
viaţa şi sănătatea oamenilor muncii în procesul de producţie. Protecţia
muncii are un rol însemnat în organizarea producţiei, creşterea
productivităţii muncii şi întărirea disciplinei în producţie.
Organizarea protecţiei muncii este reglementată prin acte normative,
între care: Legea nr. 5/1965, Decretul 971/1965, HCM 304/1975, Normele
departamentale de protecţia a muncii în telecomunicaţii, cu Ordinul MTTC
1809/ 1979.
S-au stabilit o serie de îndatoriri generale, între care:
- toţii oamenii muncii trebuie să-şi însuşească normele de protecţie a
muncii şi să le aplice cu stricteţe;
- trebuie să semnaleze toate defectele instalaţiilor sau apariţia de
situaţii periculoase;
- să asigure buna funcţionare a instalaţiilor, uneltelor şi încăperilor la
care lucrează;
- să folosească în timpul lucrului echipamentul de protecţie prevăzut
în normativ, precum şi echipamentul de lucru;
- să cunoască măsurile de prim ajutor ce trebuie luate în caz de
accidentări sau îmbolnăviri profesionale;
- să respecte disciplina la locul de muncă, evitând orice acţiune ar
duce la accidentări sau pericole;
- conducerile întreprinderilor trebuie să asigure aplicarea măsurilor de
protecţie a muncii pentru toţi angajaţii lor, inclusiv pentru studenţi, elevi şi
ucenicii aflaţi în practica de producţie;
- conducerile întreprinderilor stabilesc instrucţiuni proprii de protecţie
a muncii, extrase din normele departamentale şi completate cu măsuri
suplimentare de protecţie, corespunzând specificului locului de muncă.
Astfel, pentru lucrul în centrele autonome, staţiile de frecvenţă
atelierele de reparaţii şi altele cu specific apropiat, se stabilesc între altele:
- interzicerea depozitării diferitelor aparate şi materiale pe culoarele
de trecere sau între echipamente;
- verificarea periodică a punerii la pământ a echipamentelor şi
protecţia contra supratensiunilor şi supracurenţilor (protectoare şi bobine
termice);
- nu se admit în electroalimentarea echipamentelor improvizaţii sau
fire înnădite, dezizolate etc.

24
- spălarea pieselor şi contactelor se face numai cu alcool, păstrat în
bidoane mici din tablă;
- ciocanele de lipit se vor ţine în timpul lucrului în coşuri metalice de
protecţie;
- se vor folosi numai siguranţe fuzibile calibrate;
- documentaţiile tehnice şi alte acte se vor păstra în dulapuri metalice;
- stingerea începuturilor de incendii se va face numai cu stingătoare cu
dioxid de carbon (CO2), fiind interzise cele cu spumă chimică, apă sau nisip;
- se vor verifica periodic toate punctele de conexiune (îmbinări,
borne) pentru asigurarea contactelor stabile la instalaţiilor de
electroalimentare;
- toate intervenţiile la electroalimentare vor fi făcute numai de
personal calificat şi autorizat şi numai după scoaterea de sub tensiune;
- se interzice folosirea focului deschis sau a corpurilor incandescente
în sălile de acumulatoare;
- sălile de acumulatoare vor fi prevăzute cu ventilaţie eficientă;
- toate uneltele de lucru trebuie să fie în bună stare, fără improvizaţii
sau uzură puternică;
- prezenţa tensiunii electrice se va verifica numai cu becul cu neon sau
instrumente de măsură.
Trebuie respectate strict şi normele de circulaţie pe drumurile publice,
atât la sosirea şi plecarea de la serviciu, cât şi cu ocazia deplasărilor în
timpul orelor de serviciu.
Oamenii muncii din telecomunicaţii trebuie să aplice de asemenea
Normele de Prevenirea şi Stingerea Incendiilor, din care se menţionează:
- formarea de grupe de intervenţie şi grupe de salvare şi evacuare;
- păstrarea cu deosebită atenţie şi numai în locurile permise a
materialelor inflamabile;
- interzicerea fumatului în afara locului special marcate;
- cunoaşterea mânuirii şi specificului stingătoarelor de incendii şi a
celorlalte mijloace de stingere;
- verificarea periodică a instalaţiilor electrice, evitarea improvizaţiilor
şi siguranţelor necalibrate;
- evitarea lucrului cu flacără deschisă fără supravegherea atentă şi
numai în locurile admise.

25
1. Dascălu, D., Turic, L., Huffman, I., (1981), Circuite electrice, Editura
Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.
2. Dănilă, T., Baiciu, V., Dispozitive şi Circuite Electronice.
3. Lăzăroiu, D. F., Lăzăroiu, I., Electronică Industrială, Editura
Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.
4. Proiectarea cu circuite logice MSI şi LSI standard, T.R. Blakeslee,
ET, 1988
5. Circuite integrate digitale, Gh. Ştefan, V. Bistriceanu, Probleme,
proiectare, EDP, 1992
6. Circuite integrate digitale, Gh. Ştefan, V. Bistriceanu, Probleme,
proiectare, Ed. Albastră, 2000
7. Electronica analogica, Aurelian Chivu , Dragos Cosma
8. Masurari electrice si electronice, Eugenia Isac
9. Electronica digitala, Adrian Trifu

26
ANEXE
EXEMPLU DE CIRCUIT ASTABIL

28
Circuite Basculante Bistabile

29
Schema
Forma de undă
Time
0s 1ms 2ms 3ms 4ms 5ms 6ms 7ms 8ms 9ms 10ms
V(R3:2)
0V
5V
10V
SEL>>
V(R4:1)
0V
5V
10V
V(V1:+)
0V
5V
10V

�ݺ�ߣ

Circ electr-de-tip-digital

More Related Content

Circ electr-de-tip-digital