Изучение работы триггера.

К триггеру предъявляются требования по сохранению устойчивости занимаемого состояния сколь угодно долго до прихода запускающего импульса, надежности и быстроте переброса из одного состояния в другое с приходом каждого запускающего импульса. Схема симметричного триггера, подлежащего исследованию, показана на рис.6. В исходном состоянии, если, транзистор VT2 открыт, то транзистор VT1 закрыт (рис.6). Режим отсечки закрытого транзистора обеспечивается источником напряжения смещения +Е_СМ = 12В. Условия надежного запирания транзистора:

(5)

где I_KOmax -максимальное значение обратного тока транзистора. Из условия (5) следует, что на базе закрытого транзистора должен быть положительный потенциал относительно эмиттера. Режим насыщении транзистора VT2 в этом случае обеспечивается током от источника Е_K через резисторы R₁ и R₃ при условии:

(6)

где β_min - минимальный коэффициент усиления базового тока транзистора. Так как триггер симметричен, то условия (5), (6) справедливы для обоих транзисторов. В зависимости от способа подачи запускающих сигналов различают две разновидности триггерных схем: триггеры с раздельным запуском и триггеры с общим (счетным) запуском (рис. 6)

Режим раздельного пуска

В триггере с раздельным запуском чередующиеся положительные и отрицательные импульсы последовательно подаются на базу транзистора VT2 через резистор R₇ и переключатель П1. Следует заметить, что при поступлении подряд двух или более импульсов одной полярности состояние триггера не меняется. Переброс триггера происходит только в тех случаях, когда меняется полярность входных импульсов. Разнополярные чередующиеся импульсы формируются цепочкой С_З и R₈, которая обладает малой постоянной времени заряда и разряда. Когда на эту цепочку поступает прямоугольное напряжение от мультивибратора с блокировкой коллекторных потенциалов (см. рис.6б) на выходе появляются короткие импульсы (1,2,3...), соответствующие моментам переключения напряжения мультивибратора (рис.6в).

Транзисторы триггера работают в ключевых режимах. В схеме предусмотрен источник смещения БП-2, благодаря которому на базе закрытого транзистора создается положительное напряжение, обеспечивающее надежное запирание. Открытый транзистор должен находиться в насыщении с запасом, обеспечивающим это состояние при допустимых отклонениях параметров схемы и режимов питания.

Положим, что схема триггера (рис.6а) находится в одном из устойчивых состояний. При этом транзистор VT2 открыт и насыщен. Напряжение на его коллекторе близко к нулю. Делительная цепь R₄R₅ обеспечивает положительное напряжение на базе VT1, т.е. VT1 надежно заперт. На коллекторе VT1 устанавливается отрицательное напряжение, близкое по величине к -Е_K. Это напряжение обуславливает ток в базе транзистора VT2, достаточный для его насыщения. С приходом положительного импульса на базу VT2, транзистор VT2 начнет закрываться. Напряжение на его коллекторе становится более отрицательным, что приводит к увеличению тока в делительной цепи, питающей базу транзистора VT1. Снижение напряжения на базе приводит к открыванию этого транзистора. Напряжение на его коллекторе становится более отрицательным. Ток в делительной цепи R₃R₆, питающий базу транзистора VT2 уменьшается, т.е. он еще больше закрывается, Напряжение на его коллекторе становится еще более отрицательным. В схеме развивается лавинообразный процесс опрокидывания, по окончании которого транзистор VT2 окажется надежно закрытым, а транзистор VT1 открытым и насыщенным. С приходом отрицательного импульса снова открывается транзистор VT2, a VT1 закрывается и т.д.

Диаграмма выходного напряжения U_BbIХ2 триггера показана на рис.6в. Минимальное значение амплитуды входного импульса, при котором начинается устойчивое переключение триггера, называемое порогом срабатывания, определяется параметрами схемы и транзисторов. Способ раздельного запуска некритичен к длительности и амплитуде входных импульсов.