19. Управляемые выпрямители

20.

Условное графическое обозначение (УГО) синхронного T-триггера с динамическим входом синхронизации С на схемах.

Т-триггер - это счетный триггер.  У Т-триггера имеется только один вход. После поступления на этот вход импульса, состояние Т-триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что он как бы подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход.  Т-триггер можно синтезировать из любого двухступенчатого триггера. Рассмотрим пример синтеза Т-триггера из динамического D-триггера. Для того чтобы превратить D-триггер в счётный, необходимо ввести цепь обратной связи с инверсного выхода этого триггера на вход.  Первоначально на выходе Q этого триггера - нулевой сигнал, а на входе D=/Q=1. По фронту первого синхроимпульса единичное состояние с D-входа перепишется на выход Q и соответственно на инверсном выходе /Q и входе D появится нуль. В следующем такте на D-выход будет переписан нулевой сигнал с D-входа. Таким образом, информация на выходе T-триггера будет меняться на противоположную по приходу каждого счётного синхроимпульса, а число выходных импульсов уменьшится в два раза по сравнению с числом входных импульсов.  Т-триггеры используются при построении схем различных счётчиков, поэтому в составе БИС различного назначения обычно есть готовые модули этих триггеров.

Т-триггер - это счетный триггер. Т-триггер имеет один вход (вспомогательные входы принудительной установки “0” и “1” не рассматриваются), куда подают тактирующие (счетные ) импульсы. После подачи каждого тактирующего импульса состояние Т-триггера меняется в обратное (инверсное) предыдущему состоянию (аналогично состоянию JK-триггера при комбинации входных переменных J=1 и K=1). Т-триггеры строятся только на базе двухступенчатых (RS, D, JK) триггеров.

Т-триггер можно синтезировать из любого типа двухступенчатого триггера. Рассмотрим пример синтеза Т-триггера из JK-триггера. Для этого Т-триггер представим как совокупность комбинационного устройства КУ и JK-триггера (рис. 3.19).

Приведенное на рис.3.19, (а) комбинационное устройство должно обеспечить на выходах J и K соответствующие сигналы управления RS-триггером (при подаче на его входы сигналов Q и Т), в соответ-ствии с таблицей состояний (рис. 3.19, б). Карты Карно, с помощью которых получены минимальные формы логических выражений для функций J и K, приведены на рис 3.20.

полученных логических выражений следует, что для построения Т-триггера, достаточно объединить входы C, J, K JK-триггера, как показано на рис. 3.21.

Рис. 3.21. Схема Т – триггера, выполненного на базе JK - триггера

Счетный триггер можно синтезировать и на базе D-тригера. Рассмотрим пример реализации Т-триггера на базе D-триггера, управляемого фронтом синхроимпульса. Совмещенная таблица состояний синтезируемого триггера и D-триггера приведена на рис. 3.22, (а). Карта Карно, используемая для минимизации логического выражения функции, КУ, содержит всего один контур с двумя клетками и, следовательно, функция будет содержать тоже всего одну переменную (рис. 3.22, б).

Из логического выражения функции D следует, что для получения счетного триггера из D-триггера, достаточно соединить инверсный выход D-триггера с его входом “D” (рис. 3.23).

Временные диаграммы, поясняющие принцип работы счетного триггера приведены на рис. 3.24. Из временных диаграмм следует, что переключение состояния счетного триггера, выполненного на базе D-триггера, происходит в моменты поступления передних фронтов синхроимпульсов. Частота следования импульсов на выходе счетного триггера в два раза меньше частоты входных синхроимпульсов, что позволяет их использовать в качестве делителей частоты. Если один счетный триггер позволяет делить частоту на два, то для реализации делителя частоты на четыре потребуется два триггера, соединенных последовательно и т.д.

Счетный Т – триггер

Синхронный и предназначен для построения счетчиков

УГО

Промышленно не выпускается, но используют режим счетного Т- триггера в D, JK- триггерах

 

 

Таблица переключений Т- триггера

 

В Т- триггерах при поступлении синхросигнала на выходе Q триггера сигнал инвертируется, т.е. при поступлении очередного синхроимпульса осуществляется инверсия предыдущего состояния.

Сn	Jn	Kn	Qn-1	Qn

 

Примечание: D – триггер можно получить ,используя JK- триггер при следующем подключении.

 

 

 

Примечание: T –триггер можно собрать с использованием программирования логических интегральных схем (ПЛИС).

21.

Электрические сглаживающие фильт-ры. Их классификация, основные параметры и характеристики. Достоинства и недостатки различных типов фильтров. Электронные фильтры, их особенности  Сглаживающим фильтром называют устройстве, предназначенное для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения. Основными элементами сглаживающих фильтров являются конденсаторы, индуктивные катушки и транзисторы, сопротивления которых различны для постоянного и переменного токов. Для постоянного тока сопротивление конденсатора равно бесконечности, а со противление индуктивной катушки очень мало. Сопротивление транзистора постоянному току (статическое сопротивление) на два-три порядка меньше сопротивления переменному току (динамическое сопротивление). Основным параметром, характеризующим эффективность действия сглаживающего фильтра, является коэффициент сглаживания, равный отношению коэффициентов пульсаций на входе и выходе фильтра: q=Рвх/Рвых Кроме выполнения требования к коэф-фициенту сглаживания фильтры должны иметь минимальное падение постоянного напряжения на элементах, минимальные габариты, массу и стоимость.  Емкостные фильтры. Этот тип фильтров относится к однозвенным фильтрам. Емкостный фильтр включают парал-лельно нагрузочному резистору Rф. Емкостный фильтр целесообразно применять с высокоомным нагрузочным резистором Rн при мощности Рн не более несколькихдесятков ватт. Rф=(0,2…0,4)Rн Индуктивные фильтры. Индуктивный фильтр, состоящий из дросселя Lф, включают последовательно с нагрузочным резистором Rн . Он, так же как емкост-ный фильтр, относится к типу однозвенных фильтров.  Коэффициент пульсацийопределяется простым соотношением р=2?fоcнLф/Rн. Индуктивные фильтры обычно применяют в трехфазных выпрямителях средней и большой мощностей, т. е. в выпрямителях, работающих на нагрузочные устройства с большими токами. В выпрямителях малой мощности использование индуктивного фильтра Lф нецелесообразно, поскольку они работают на высокоомные нагрузочные устройства. Г-образные фильтры. Г-образные фильтры являются простейшими многозвенными фильтрами. Этот фильтр может быть LC-типа и RС-типа . Их применяют тогда, когда с помощью однозвенных фильтров не выполняется предъявляемое к ним требование с точки зрения получения необходимых коэффициентов сглаживания. Эти фильтры, являясь более сложными по сравнению с однозвенными, обеспечивают значительно большее уменьше-ние коэффициента пульсаций. Коэффициент сглаживания для Г-образного RС-фильтра определяется из выражения q = (0,5 ? 0,9) (омега)оснRфСф. П-образные фильтры. где qc, qr — коэффициенты сглаживания С-фильтра и Г-образного фильтра. При сопротивлениях нагрузочного устройства в несколько килоом применяют П-образные СRС-фильтры, а при малых сопротивлениях (несколько ом) — CLC-фильтры. Наибольший коэффициент сглаживания П-образного фильтра достигается при условии Сф1==Сф2. П-образные фильтры целе-сообразно применять, если коэффициент сглаживания должен быть равен 100—1000 и более. Большой коэффициент сглаживания П-образного фильтра по сравнению с Г-образным достигается за счет ухудшения таких параметров выпрямителя, как габариты, масса и стоимость.  Электронные фильтры последнее время все чаще начали применять электронные фильтры, в которых вместо индуктивных катушек включают транзисторы. Такая замена позволяет из-бавиться от переходных про-цессов, отрицательно влияющих на работу нагрузочного устрой-ства и самого выпрямителя, при этом сни-жаются габариты, масса и стоимость вы-прямителей. Применение транзисторов в фильтрах основано на различиисопротивлений для постоянной и переменной составляющих коллекторного тока. Недостатком их является то, что медленные изменения напряжения на входе приводят к пропорциональному изменению выходного напряжения