7.5. Управление триггерами.

Переключать триггеры можно либо по базовым цепям, либо по коллекторно-базовым цепям.

Согласно ГОСТ у триггеров различают прямые и инверсные входы, потенциальные и динамические входы.

Потенциальными называют такие входы, которые образуются при помощи R и D.

Динамические — при помощи емкостных.

Прямые входы — такие, которые устанавливают триггер в состояние “1” или “0” при помощи сигнала “1”.

Инверсные — такие, которые устанавливают триггер в состояние “1” или “0” при помощи сигнала “0”.

С динамическим прямым входом.

С динамическими инверсными входами.

С объединенным счетным входом.

Триггер Шмитта.

8. Генераторы импульсов.

8.1. Мультивибраторы.

8.1.1. Общие сведения о мультивибраторах.

8.1.2. Автоколебательный режим работы.

8.2. Мультивибратор Роэра.

8.1. Мультивибратор — это генератор двухтактных релаксационных (разрывных) колебаний.

Релаксационные колебания — это когда быстро изменяющиеся процессы сменяются на медленно изменяющиеся.

Мультивибраторы выдают импульсы по форме, близкой к прямоугольной. Как схема, мультивибратор представляют собой два усилительно-инверторных каскада с отрицательным смещением на базы, каскады соединены перекрестными коллекторно-базовыми связями и эта связь емкостная.

Мультивибратор считается симметричным, если:

Rк1 = Rк2 = Rк

Rб1 = Rб2 = Rб

С1 = С2 = С.

8.1.2. Мультивибратор также как и триггер имеет два состояния, но эти состояния временно устойчивые.

У мультивибратора различают:

а) режим самовозбуждения (после подачи Uк)

б) собственно автоколебательный режим.

Принцип работы:

После подачи напряжения Uк оба транзистора приоткрываются за счет поступления минуса на их базы. Допустим, что коллекторный ток Ік1 = Iк2 = Iк, т.е. Ік1  Iк2, следовательно а  в. Потенциал т. А передается на левую обкладку С2, а заряжается С1. По принципу работы самого конденсатора этот же потенциал получит и правая обкладка С2, который, попадая на базу Т2 его призакрывает, а Т1 еще больше приоткрывается. Такой лавинообразный процесс длится до тех пор, пока Т1 полностью не откроется, а Т2 полностью не закроется. На этом режим самовозбуждения заканчивается и схема приходит в одно из своих временно устойчивых состояний, когда Т1 открыт, Т2 закрыт.

Допустим, что С1 заряжается, а С2 в это же время разряжается. При этом имеется ввиду, что в предыдущий момент времени С2 заряжается, а С1 разряжается.

Iбо = ібо + із.

После окончания заряда конденсатора ток базы Iбо = Iб.

з = Rк С. р = Rб С.

Iбо

ібо  + Uк  Тэб  Rб  (-Uк) із  + Uк  Тэб  С  Rк  (-Uк)

ірс  + С  Rб  (-Uк)  (+Uк)  Тэк.

Временная диаграмма:

поскольку Rб  Rк, то з  р.

tзар = 0,7 Rб С.

Rб  4,3 Rк.

Практически стремятся, чтобы Rб = (57) Rк.

Потенциал коллектора закрытого транзистора определяется величиной -Uк и зарядным током, протекающим через Rк. При симметричном мультивибраторе период колебаний будет равен Т = tn + tn = 2tn.

tn = 0,7 Rб С.

Т = 1,4 Rб С.

8.2. Мультивибратор Роэра.

Мультивибратор Роэра представляет собой генератор релаксационных колебаний с индуктивной обратной положительной связью и используется в качестве модулятора частотно - импульсных сигналов. - Ем - пусковое натяжение.

Допустим, открыт Т1  начинает протекать коллекторный ток в обмотке W2, который создает мдс. Последняя в свою очередь наводит эдс. в обмотках W3, W4, при этом эдс. в обмотке W1 смещает потенциал базы Т1 в прямом направлении, а Т2 — закрыт положительным смещением. Лавинообразный процесс открытия Т1 длится малый отрезок времени и транзистор Т1 переходит в режим насыщения. При этом производная от потока практически равна 0, этим самым обрывается индуктивная связь с базой и Т1 стремится открыться, а Т2 — закрыться. Однако полное открытие Т2 произойдет после окончания процесса перемагничивания.

Ux dt = W dф (2)

Проинтегрируем обе части в пределах:

Ux tпер = 2W Фп = 2W Bп S.

Т = 2 tпер. — период работы мультивибратора.

С некоторым приближением можно считать, что 4W Bп S  Const  fмв = К Uх.

Если вместо постоянного U на вход подавать медленно изменяющееся U (по сравнению с частотой мультивибратора), то частота выходных импульсов в любой момент времени будет пропорциональна входному U.

8.3. Одновибраторы. Линии задержки.

Одновибратор является генератором однотактных релаксационных колебаний.

МУЛЬТИВИБРАТОР

ОДНОВИБРАТОР

Одновибратор состоит из двух усилительно - инверторных каскадов, соединенных между собой перекрестными коллекторно - базовыми связями, при этом одна связь емкостная, другая — резистивная.

Одновибратор имеет одно длительно устойчивое состояние и одно временно устойчивое состояние.

Iбо = ібо + із.

із  + Uк  I1эб  С  Rк2  (-Uк) з = Rк2 С

ібо  + Uк  I1эб  Rб  (-Uк)

по истечении 3з  Із  0.

Разряд С:

ір  + С  Rб  (-Uк) (+Uк)  Т2эк  (-С)

р = Rб С tр = 0,7 Rб С

Одновибратор характеризуется разрешающей способностью — это время между двумя входными импульсами на Т1.

Тр = 0,7 Rб С + 3 Rк С

Условие стабильной работы:

— насыщенное состояние Т1 и Т2 в их открытом состоянии

— надежное закрытое состояние Т2

— стабильность напряжения (Uк).

Пример: резкое снижение напряжения Uк вызовет немедленный разряд С, следовательно, схема опрокинется.