Несимметричный триггер с эмиттерной связью

(триггер Шмитта)

Схема такого триггера приведена на рис. 3.60, а. Здесь перепады напряжения с левого плеча на правое передаются, как обычно, через делитель , а с правого на левое плечо — через общий резистор в цепи обоих эмиттеров. Шунтировать этот резистор конденсатором нельзя; в противном случае напряжение на не сможет быстро изменяться. Конденсатор С является ускоряющим. Делитель R1—R2 обеспечивает необходимый режим работы транзистора VT1.

Пусть, напри­мер, транзистор VT1 насыщен; тогда потенциал его коллектора можно считать равным отрицательному потенциалу эмиттеров . Напряжение делится цепью и лишь часть его подается на базу транзистора VT2:

Таким образом, база VT2 имеет менее отрицательный потенциал, чем эмиттер, так что при отпертом транзисторе VT1 транзистор VT2 заперт.

 

Рисунок 3.60

 

Пусть на базу открытого транзистора VT1 подается положительный импульс, под действием которого тран­зистор выходит из насыщения, и потенциал его коллектора становится более отрицательным. Это изменение подается через делитель на базу транзистора VT1, что увеличивает его ток . В результате увеличивается напряжение на резисторе , так что транзистор VT1 дополнительно прикрывается, и т. д. Процесс завершается тем, что VT1 запирается, aVT2 насыщается.

Выходные импульсы снимаются с коллектора транзистора VT2, не связанного непосредственно с другими элементами схемы. Благодаря этому нагрузка не оказывает на них существен­ного влияния.

Триггер Шмитта часто используют для формирования прямоугольных импульсов из напряжения произвольной формы, в частности синусоидального. Как только под действием потенциал базы транзистора VT1 станет равным потенциалу эмиттера , транзистор VT1 отпирается и схема лави­нообразно опрокидывается. При этом на выходе триггера формируется крутой фронт импульса. В результате опрокидывания транзистор VT1 насыщается, aVT2 запирается. При этом потенциал эмиттера принимает значение . В то время как транзистор VT2 остается запертым, на выходе формируется плоская вершина импульса. Когда под действием потенциал базы VT1 сравняется с новым значением потенциала эмиттера , начнется новый лавинообразный процесс — формирование за­днего фронта импульса, после чего схема вернется в первоначаль­ное состояние.

Триггер Шмитта можно использовать как пороговое устрой­ство: если входной сигнал достигает определенного порога, то триггер переключается. Величину порога можно менять, изменяя потенциал базы транзистора VT1 (рис. 3.60, а)с помощью рези­сторов R1, R2.

 

Запуск транзисторных триггеров

Запуск триггера можно про­изводить, запирая насыщенный транзистор или отпирая пред­варительно запертый.

Первый вариант предпочтительнее: на отпертый транзистор с весьма малым входным сопротивлением переключающий им­пульс воздействует меньшее время, чем при втором варианте. Этим уменьшается энергия, потребляемая от генератора запуска. В этом случае ускоряющие конденсаторы могут иметь меньшую емкость, что сокращает время установления напряжений в схеме после опрокидывания.

Переключающий импульс должен иметь ограниченную длите­льность, с тем чтобы не влиять на схему после возникновения лавинообразного процесса. Поэтому составной частью цепей за­пуска часто являются дифференцирующие (укорачивающие) це­пи.

 

Раздельный запуск

Такой запуск триггера показан на рис. 3.61 Он необходим, когда по принципу работы устройства сигналы, переключающие триггер в состояния 1 и 0, поступают с двух точек схемы.

 

Рисунок 3.61

 

Положительный прямоугольный импульс, поступающий на один из входов, дифференцируется, и соответствующий фронту положительный остроконечный импульс через разделительный диод VD1 или VD2 воздействует на базу насыщенного тран­зистора. Следующее переключение схемы произойдет под действием импульса, поступившего на другой вход.

 

Счетный запуск

 

Счетный запуск осуществляется импуль­сом определенной полярности, поступающим на общий вход обоих плеч триггера. Часто такой триггер сокращенно называют счетным (Т-триггером). Задача цепи запуска — направить каждый запуска­ющий сигнал в нужном направлении. Кроме того, она должна устранить опасность повторного переключения от одного запу­скающего импульса, еще присутствующего на общем входе уже после опрокидывания триггера.

Предположим, что в одном из устойчивых состоя­ний триггера транзистор VT1 насыщен, aVT2 заперт( ; ; ; ). При этом анод диода VD1 имеет потен­циал , а его катод — потенциал , так что VD1 отперт. Анод диода VD2 имеет потенциал , а катод — потенци­ал , так что VD2 надежно заперт напряжением . Через резисторы и выходное сопротивление генератора запуска конденсатор заряжен до напряжения . Напряжение на конденсаторе : .

 

Рисунок 3.62

 

Положительный запускающий импульс проходит через при­открытый диод VD1 на базу транзистора VT1. В результате VT1 выходит из насыщения. Через два отпертых транзистора замыкается петля положи­тельной обратной связи — возникает лавинообразный процесс, который приводит к переключению триггера: транзистор VT1 запирается, а транзистор VT2 переходит в режим насыще­ния.

Вслед за этим обратного опрокидывания не произойдет, так как на анод VD2 кроме запускающего импульса приложено запирающее напряжение с конденсатора , состояние которого за время опрокидывания не изменяется. Поэтому к открывшемуся транзистору VT2 поло­жительный импульс с входа сейчас не пройдет.

После переключения триггера конденсаторыСи начнут перезаряжаться через резисторы и . После перезарядки напряжения на конденсаторах примут значения . Значительно раньше закончится запускающий импульс, а следу­ющий сумеет пройти только через диод VD2 на базу отпертого сейчас транзистора VT2.

Временные диаграммы триггера со счетным запуском приве­дены на рис. 3.62, б. Из них следует, что каждой паре входных запускающих импульсов соответствует один импульс на выходе, т. е. триггер делит на два количество поступающих на вход импульсов.

 

3.3.5 Быстродействие транзисторных триггеров

Быстродействие триггера выражается в герцах и оценивается наибольшим числом переключений, которое может быть осуществлено в 1 с.

Быстродействие обратно пропорционально разрешающему времени — минимальному временному интервалу, за который триггер изменяет свое состояние на противоположное.

Разрешающее время, а, следовательно, и быстродействие триггера зависят от инерционности транзисторов, а также от величин емкостей конденсаторов и соответствующих сопротивлений резисторов схемы, определяющих длительность перезарядки конденсаторов.

Основными методами повышения быстродействия транзи­сторных триггеров являются использование высокочастотных транзисторов, устранение насыщения, уменьшение времени уста­новления напряжения на ускоряющих конденсаторах.

 

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ:

1. Ногин В.Н. Аналоговые электронные устройства. - М.: Радио и связь, 1992.

2. Ткаченко Ф.А. Техническая электроника. -Мн.: Дизайн ПРО, 2000.

3. Головин О.В., Кубицкий А.А. Электронные усилители. – М.: Радио и связь, 1983.

4. Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Импульсные и цифровые устройства. – М.: Высшая школа, 2002.

5. Валенко В.С., Хандогин М.С. Электроника и микросхемотехника. - Мн.: Беларусь, 2000.

6. Галкин В.И., Пелевин Е.В. Промышленная электроника и микроэлектроника. - Мн.: Высшая школа, 2000.

7. Цыкина А.В. Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты. - М.: Радио и связь, 1969.

8. Кубицкий А.А. Задачи и упражнения по электронным усилителям. – М.: Радио и связь, 1986.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

9. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства. - М.: Радио и связь, 1983.

10. Игумнов Д.В., Костюнина Г.П. Полупроводниковые устройства непрерывного действия. - М.: Радио и связь, 1990.

11. Изъюрова Г.И., Королев Г.В., Терехов В.А. и др. Расчет электронных схем.

- М.: Высшая школа, 1987.

12. Алексеенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника: Учебное пособие для высших учебных заведений. – М.: Советское радио, 1990.

13. Слуцкий В.З., Фогельсон Б.И. Импульсная техника и основы радиолокации.

- М.: Военное издательство, 1978.

14. Фролкин В.Т., Попов А.Н. Импульсные устройства: Учебное пособие. - М.: Советское радио, 1992.

15. Ерофеев Ю.Н. Импульсная техника. – М.: Высшая школа, 1989.

16. Хольный В.Я. Усилители в радиоэлектронном оборудовании воздушных судов. - М.: Радио и связь, 1990.

17. Проектирование радиоэлектронных устройств на интегральных микросхемах. Под ред. Шада С.Я. - М.: Советское радио, 1976.

18. Изъюрова Г.И., Королев Г.В., Терехов В.А. и др. Расчет электронных схем. - М.: Высшая школа, 1987.

19. Чекулаев М.А. Сборник задач и упражнений по импульсной технике. - М: Высшая школа, 1986.

20. Справочники по электрорадиоэлементам и интегральным микросхемам.

 

Содержание

 

РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ АНАЛОГОВОЙ СХЕМОТЕХНИКИ.. 3

Введение. 3

Тема 1.1 Основные технические параметры и характеристики АЭУ.. 11

Тема 1.2 Методы обеспечения режима работы биполярных и полевых транзисторов в каскадах усиления. 20

Тема 1.3 Многокаскадные усилители. 67

РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ АНАЛОГОВОЙ МИКРОСХЕМОТЕХНИКИ……………………………………………….......…..81

 

Тема 2.1 Особенности элементов интегральной микросхемотехники. 81

Тема 2.2 Интегральные операционные усилители. 102

Тема 2.3 Устойчивость усилителей с обратной связью и способы ее обеспечения 121

Тема 2.4 Устройства аналоговой обработки сигналов. 131

Тема 2.5 Компараторы напряжения. 151

Тема 2.6 Особенности построения ЦАП И АЦП.. 158

РАЗДЕЛ 3. ОСНОВЫ ИМПУЛЬСНОЙ СХЕМОТЕХНИКИ.. 172

Тема 3.1 Параметры и спектры импульсных

сигналов. 172

ТЕМА 3.2 Импульсные усилители и ключи. 182

ТЕМА 3.3 Формирователи импульсов. 197

Тема 3.4 Генераторы прямоугольных импульсов. 218

Тема 3.5 Генераторы пилообразных импульсов. 244

Тема 3.6 Триггеры.. 255

ЛИТЕРАТУРА.. 266

 

 

⇐ Предыдущая25262728293031323334

Поделиться:

Популярное:

1. D триггеры, работающие по фронту.
2. Арифметико-логическое устройство с магистральной связью.
3. В какое состояние устанавливается KJ-триггер при подаче на входы KJ единичных сигналов (11)?
4. В каком ряду записаны формулы веществ только с ионной связью?
5. ГЛАВА 10. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ТРИГГЕРЫ
6. Изучение принципов работы и свойств триггеров
7. Какая стратегия используется для кодирования внутренних состояний ЦА с памятью на Т – триггерах?
8. Каскады и цепи с емкостной связью.
9. Однородными называются такие члены предложения, которые являются одним и тем же членом предложения, относятся к одному и тому же члену предложения и соединяются друг с другом сочинительной связью.
10. Тема: «Построение схемы JK-триггера» (1 час)
11. Что называется обратной связью? Какую информацию необходимо получать с помощью обратной связи?