16.16. Дифференцирующие и интегрирующие цепи, линии задержки

16.16.1. Для цепи, приведенной на рис. 16.39, можно записать урав­нение по второму закону Кирхгофа

Ток, протекающий через конденсатор

Если сопротивление R невелико, то можно считать

т. е. выходной сигнал пропорционален дифференциалу входного

Такая электрическая цепь называется дифференцирующей цепью. На рис. 16.40 приведены импульсы на входе а и на выходе б дифферен­цирующей цепи.

16.16.2. Если подать сигнал на вход схемы, приведенной на рис. 16.41, то

Если постоянная времени цепи достаточно велика, то можно считать

Следовательно,

Такая цепь называется интегрирующей цепью.

16.16.3. Линии задержки задерживают выходной сигнал относитель­но входного. Простейшие линии задержки состоят из или элементов (рис. 16.42). С помощью таких устройств можно задержать входной импульс на время

Недостатками таких линий задержки являются сильное искажение формы импульса и небольшое время задержки.

Применяются многозвенные ли­нии задержки, которые дают воз­можность умень­шить искажения импульса и увели­чить время задер­жки (рис. 16.43).

<

1

С

16.17. Триггеры

16.17.1. Триггером называется устройство, которое имеет два ус­тойчивых состояния и может скачком переходить от одного со­стояния в другое под влиянием внешнего управляющего сигнала.

При отсутствии управляющего действия триггер бесконечно долго остается в состоянии устойчивого равновесия, т. е. на выходные напря­жения не влияют дестабилизирующие факторы (изменение напряже­ния питания, помехи колебания температуры и т. п.).

Триггеры предназначены для формирования прямоугольных импуль­сов, деления частоты, счета импульсов, запоминания информации. Со­временные ЭВМ на 20...30% состоят из триггеров.

16.17.2. Схема симметричного триггера на биполярных транзисто­рах приведена на рис. 16.44. Особенностями схемы являются:

полная симметрия;

резисторная связь между каскадами (коллектор каждого транзисто­ра через резистор связан с базой другого);

положительный потенциал, поданный на базы транзисторов для на­дежного запирания.

При идеальной симметрии оба транзистора закрыты из-за положи­тельного потенциала на базах. В реальных схемах не бывает идеальной симметрии из-за разброса параметров эмиттеров. Поэтому через один транзистор (например Л) протекает больший ток. Таким образом, на кол­лекторе транзистора J1 повышается потенциал. Этот повышенный по­тенциал подается на базу транзистора 72, вследствие чего изменяется ток через этот транзистор и уменьшается падение напряжения на сопро­тивлении В результате сниженный потенциал подается на базу тран­зистора вызывает изменение протекающего через него тока и т. д. Процесс проходит лавинообразно, т. е. один транзистор Т\ открыт (рабо­тает в режиме насыщения), а второй 72 закрыт. В триггерах всегда один из транзисторов работает в режиме насыщения, а другой — закрыт.

16.17.3.Схемы запуска триггера могут быть различными. На обе базы можно подавать импульсы одной полярности (схема раздельного запус­ка). Того же результата можно достичь, если подавать на одну из баз импульсы чередующийся полярности. Пусть, например, транзистор 71 открыт, а транзистор закрыт. Если на базу 71 подать положительный импульс, то транзистор закроется. Потенциал на коллекторе уменьшит­ся до - т. е. отрицательный потенциал будет подаваться на базу тран­зистора . Этот транзистор открывается и будет работать в режиме насыщения. Возвратить триггер в исходное состояние можно подачей положительного импульса на базу транзистора 72 или отрицательно­го — на базу транзистора