Главная страница  Транзисторные схемы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 [ 178 ] 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223


Глава семнадцатая

ТРИГГЕР С ЭМИТТЕРНОЙ СВЯЗЬЮ 17-1. ВВЕДЕНИЕ

Триггер с эмиттерной связью (рис. 17-1) выполняет те же функции, что и его ламповый аналог - триггер с катодной связью (триггер Шмитта [124]). Будучи несимметричной схемой, триггер с эмиттерной связью используется не в качестве счетчика или запоминающего элемента подобно симметричному триггеру, а как порОг говое устройство, которое реагирует на определенный уровень сигнала или определенную амплитуду импульса. В последнем f случае его называют различите-

лем или дискриминатором ампли-

туды. Кроме того, триггер с эмит-Вытд терной связью применяется для формирования прямоугольных импульсов определенной амплитуды из синусоидального сигнала или сигнала другой непрямоугольной формы. Таким образом, для дан-- ного триггера характерна прежде всего работа в условиях перемен-Рис. 17-1. Принципиальная схема НОЙ величины ВХОДНОГО сигнала, триггера с эмиттерной связью. Схемная особенность данного

триггера состоит в том, что коллектор транзистора не связан с внутренними частями схемы какими-либо сопротивлениями или емкостями. Отсюда сравнительно малое влияние нагрузки на работу триггера, а также большая крутизна фронтов выходных импульсов.

Как известно, всякая спусковая схема имеет два критических уровня входного сигнала, при которых она срабатывает и отпускает, т. е. переходит из одного состояния в другое. В триггере с эмиттерной связью критические уровни имеют один и тот же знак, но разные величины. Эта разница в уровнях носит название гистерезиса.

Поскольку данный триггер чаще всего используется в качестве порогового устройства, одной из специфических проблем при его анализе и расчете является стабильность уровней срабатывания и отпускания как в зависимости от времени, так и в зависимости от температуры.

17-2. СТАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ

Примем условно за исходное состояние триггера такое, в котором транзистор Ti закрыт, а открыт и насыщен. Поскольку насыщенный транзистор имеет потенциал UtK О, можно быть уверенными, что транзистор Ti заперт, если входная з. д. с. Е - 0. Начиная с этого значения будем изменять э, д. с. Ед



отрицательных значений, a затем в обратном направлении. Тогда соответствующие изменения токов и напряжений в схеме образуют рабочий цикл триггера.

Рабочий цикл. Пренебрегая влиянием ускоряющей емкости С и считая, что источник сигнала имеет нулевое внутреннее сопротивление {Rr = 0), получаем кривые рабочего цикла, показанные иа рис. 17-2.

Транзистор Tl отпирается при напряжении f/j = Ut2, после чего возрастающий ток частично ответвляется в базу транзистора Та и выводит его из насыщения при напряжении С/а- Теперь оба транзистора находятся в активном режиме, и наступает стадия регенерации. При правильном расчете схемы процесс развивается лавинообразно и происходит опрокидывание триггера во второе устойчивое состояние: транзистор Tl насыщен, транзистор Та заперт. Таким образом, напряжение С/а есть напряжение срабатывания. При последующем увеличении Е (по модулю) транзистор Т все больше насыщается, так как ток /,1 увеличивается, а /к1 уменьшается; транзистор Та остается запертым. При напряжении C/g ток / 1 обращается в нуль, а затем делается отрицательным; при этом оба перехода транзистора Ti работают в прямом направлении, т. е. транзистор превращается в двойной диод . Если


и, иг

(Увеличенный масштаб) с.


иг Us

-Ее.

Рис. 17-2. Рабочий цикл триггера при заданной э. д. с. на входе.

теперь уменьшать входное напряжение, то напряжения и токи в схеме изменяются по прежним кривым вплоть до точки СУа- Обратное опрокидывание триггера происходит не в точке C/g, а при меньшем напряжении Us. Получающаяся гистерезисная петля, как указывалось, характерна для любой спусковой схемы. Напряжение Ug есть напряжение отпускания. Тот факт, что отпускание происходит при напряжении Us < U, объясняется следующим. В точке С/а, в которой транзистор Ti еще насыщен, потенциал C/ga составляет лишь некоторую долю потенциала U. Эта доля определяется делителем Ri, R. Поэтому в точке U напряжение C/ga < < О и транзистор Та находится в области глубокой отсечки. Он может открыться лишь после того, как транзистор Ti выйдет из

Такой случай, рассмотренный применительно к ключу-звезде (см. § 15-5), возможен только при условии Ед > -к! что мало реально на практике.




Рис. 17-3. Входная характеристика триггера с эмиттерной связью.

насыщения (точка [/4 на рис. 17-2) и коллекторный ток 1,а достаточно уменьшится. Только тогда потенциал. Ui, пониженный делителем Ri, R2, может сделаться равным Ug, что и требуется для отпирания транзистора Т.

Рабочий цикл триггера, описанный выше, имеет место в случае идеальной э. д. с, на входе. При конечном сопротивлении критические значения U2 и изменяются, а если Rr достаточно велико, то скачки в схеме могут вообще отсутствовать и она перестанет быть триггером. Более того, скачки могут отсутствовать и при Rr = О, если параметры схемы не удовлетворяют определенным соотношениям, которые выше подразумевались выполненными. Все эти важные вопросы удобно выяснить, исходя из входной вольт-амперной характеристики триггера. Из нее же мы получим в дальнейшем выражения, необходимые для выбора элементов схемы.

Входная характеристика. Из диаграммы на рис. 17-2 видно, что входная характеристика, снятая при Rr = О, неоднозначна по напряжению. Значит, чтобы получить истинную - однозначную - входную характеристику, нужно задавать не напряжение на базе, а ток /gi. Это можно сделать как аналитически, так и экспериментально; результаты показаны на рис. 17-3. Как видим, характеристика в принятых координатах имеет S-образную форму и состоит из пяти участков (/-V).

На участке / входной ток равен нулю (с точностью до /ко), что соответствует запертому состоянию транзистора Ti (Uqi > Ug). При небольшом входном токе транзистор Т] отпирается и переходит на участок . Теперь потенциал Lgi привязан к потенциалу Ug (так как Us6 ~ const) и оба они растут (по модулю) за счет протекания тока Igi через суммарное сопротивление в узловой точке Tj. Одновременно часть тока /ki ответвляется в базу транзистора и выводит его из насыщения при /g] = /ц и f/g, = {/ц. На участке / оба транзистора работают в активном режиме, что при определенных условиях делает сопротивление на этом участке отрицательным, как показано на рис. 17-3. В точке с координатами /щ, Ljjj транзистор запирается. Транзистор Ti продолжает работать в активном режиме (участок IV), в котором рост тока базы сопровождается пропорциональным ростом /3, и соответственно f/g,. В точке с координатами /jy, Uiy транзистор Ti насыщается и на участке V растет напряжение Lei в результате протекания тока /б1 через суммарное сопротивление в узловой точке Ti-

Имея входную характеристику, легко оценить роль сопротивления источника сигнала Rr и, в частности, получить важный критерий триггерного режима. Пусть Rr = О, как считалось в предыдущем разделе; тогда линии нагрузки на рис. 17-3 следует проводить вертикально и в точках (/ц и Um будут иметь место скачки тока /бь как показано на рис. 17-2. Следовательно, в зтом случае напряжения Un и Um являются соответственно напряже-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 [ 178 ] 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.