Тема 3.6 триггеры Общие сведения

Устройство, имеющее два устойчивых состояния, называют триггером. В одном из них на выходе триггера присутствует высокий потенциал, в другом — низкий. Аналогично мультивиб­ратору, переход триггера из одного состояния в другое проис­ходит лавинообразно, но только с приходом переключающего (запускающего) сигнала.

В интервале между переключающими сигналами состояние триггера не меняется, т. е. триггер «запоминает» поступление сиг­нала, отражая это величиной потенциала на выходе.

Основные схемы транзисторных триггеров:

• симметричный тригге­р с внешним смещением

• симметричный тригге­р с автоматическим смещением

• несимметричный триггер с эмиттерной связью (триггер Шмитта)

3.3.1 Симметричный триггер с внешним смещением

При двух отпертых транзисторах в схе­ме имеется положительная обратная связь, которая в сочетании с усилительными свойствами каскадов обеспечивает лавинное протекание процессов. Поскольку цепь связи в триггере не содержит хронирующего конденсатора, то он может переключаться только под действием внешних импульсов.

Рисунок 3.58

Предположим, что транзистор VT1 заперт. Тогда при правильно выбранных сопротивлениях делителя потенциал базы транзистора VT2 может быть достаточно отрицательным для насыщения транзистора. При этом и потенциал базы транзистора VT1 не может быть отрицательным, т. е. VT1 действительно заперт. Этим доказано, что при одном отпертом транзисторе другой будет заперт.

Чтобы вывести схему из устойчивого состояния, можно подать положительный запирающий импульс на базу открытого транзистора. Предположим, что такой импульс подан на базу насыщенного сейчас транзистора VT1.При этом VT1 выйдет из насыщения и потенциал его коллектора станет более отрицательным, через делитель отрицательный перепад передастся на базу транзистора VT2,что вызовет отпирание VT2. Вследствие этого появится ток , потенциал коллектора станет менее отрицательным, через делитель это изменение передаст­ся на базу транзистора VT1,ток уменьшится, потенциал коллектора u_к1, а следовательно, и базы VT2 станет более отрицательным, ток возрастет и т. д. Лавинообразный процесс увеличения тока и уменьшения тока завершится запиранием транзистора VT1 и отпиранием транзистора VT2, т. е. пере­ключением триггера в другое устойчивое состояние. Для нового переключения триггера положительный запускающий им­пульс нужно подать на базу насыщенного сейчас транзистора VT2.

Переключение триггера форсируется ускоряющими кон­денсаторами C1, C2 (рис. 3.58, а). В начальный момент лавинообразного процесса они – коротко замкнутые участки цепи потенциалы и токи передаются без ограничения R1, R2. Недостаток C1, C2 - необходимо учитывать скорость их разряда до подачи очередного переключающего импульса.

3.3.2 Симметричный триггер с автоматическим смещением

Напряжение, запирающее транзистор, можно получать не от лишнего источника, а с резистора в общей эмиттерной цепи (рис. 3.59). Ток отпертого транзистора созда­ет на этом резисторе напряжение, которое через резистор при­кладывается между базой и эмит­тером другого транзистора, запи­рая его. Чтобы устранить отрица­тельную обратную связь во время формирования фронтов импуль­сов, резистор шунтируют кон­денсатором .

Рисунок 3.59

В рассматриваемой схеме по­тенциал эмиттера через насыщенный транзистор передается его коллектору. Вследствие этого потенциал коллектора меняется от (транзистор заперт) до (транзистор отперт). В результате амплитуда формируемого импульса ,что меньше амплитуды импульса на выходе схемы (см. рис. 3.57, а).

Триггер имеет два выхода. Потенциалы на них взаимно инвертированы: высокий потенциал на одном выходе соответствует низкому потенциалу на другом. Один из выходов называют прямым (его обычно обозначают Qили Р), другой — инверсным (обозначают или ).

Вышерассмотренные триггеры называют триггерами с установочными входами или RS-триггерами