9 Триггеры

9.1 Основные понятия

Устройство с положительной обратной связью, которое имеет два состояния устойчивого равновесия и может скачком переходить из одного состояния устойчивого равновесия в другое под воздействием управляющего напряжения при достижении им пороговых уровней U и U, называют триггерами.

Триггеры делят на симметричные и несимметричные. Если все каскады выполнены по идентичным схемам то триггер называю симметричным в противном случае несимметричным. Триггеры используются как формирователи прямоугольных импульсов, электронные реле, делители частоты, счетчики, запоминающие устройства и т.д. К ним предъявляются следующие основные требования: отсутствие сбоев; высокая помехоустойчивость; высокое быстродействие; высокая чувствительность к запускающим импульсам; высокой нагрузочной способности.

Связь между каскадами осуществляется с помощью резисторов и , конденсаторы и шунтируют резисторы, предназначенные для формирования процессов переключения триггера (рисунок 82,а).

Длительность фронта импульса на коллекторе насыщенного транзистора при сильно входном сигнале (рисунок 82,б).

Длительность среза импульса на коллекторе запирающего транзистора:

.

Максимальное быстродействие транзистора достигается при выполнении условия , откуда находим оптимальную емкость ускоряющих конденсаторов:

.

Максимальная частота переключения триггера:

,

зависит от амплитуды запускающего импульса.

9.2 Способы запуска симметричных триггеров

Схемы запусков триригиров изображены на рисунках 83, 84,а,б.

9.3 Несимметричный триггер с эмиттерной связью

Несимметричный триггер с эмиттерной связью триггер иногда называют триггером Шмитта, широко применяется для преобразования синусоидального напряжения в прямоугольное (рисунок 85).

Через резистор осуществляется не только ПОС транзистора VT2 со входом VT1, но и ООС по току, возникающих в каскаде на VT1.

В процессе опрокидывания преобладает ПОС, т.к. приращение тока на VT2 значительно больше, чем на VT1.

Запуск производится с помощью импульсов чередующейся полярности.

9.4 Мультивибраторы

Устройства, относящиеся к генераторам релаксационного типа, могут работать в трех режимах: автоколебательном, ждущем, синхронизации (деления частоты, рисунок 86,а).

Работа мультивибратора; предположим, что в момент включения источника питания транзистор VT1 – насыщен, а VT2 – соответственно заперт. Поэтому напряжение и напряжение на базе VT1 ; напряжение на коллекторе , а напряжение на базовом электроде .

Перезаряд происходит по следующей цепочке; транзистор , заряд емкости по цепочке транзистор .

При достижении напряжения на . Начинается лавинообразный процесс – транзистор VT2 начинает открываться и напряжение на коллекторе начинает возрастать (рисунок 86,б).

9.5 Одновибраторы

Получаем из мультивибратора, если его принудительно запереть в одном из квазиустойчивых состояний, превратив в устойчивое (рисунок 87).

Схема одновибратора с эмиттерной связью. В исходном состоянии транзистор VT1 – заперт, а VT2 – открыт, на резисторе создается падение напряжения , а за счет источника питания на плече делителя , и .

При выполнении условия на базу VT1 подается положительное напряжение запирающее его. Конденсатор при этом заряжен до напряжения . При подаче на вход одновибратора запускающий отрицательный импульс с амплитудой превышающей напряжение на базе , транзистор VT1 начинает открываться и напряжение на коллекторе увеличивается. Положительное приращение напряжения передается через конденсатор на базу VT2 запирая его и уменьшая напряжение на резисторе способствуя отпиранию VT1. Состояние квазиустойчивое и зависит от емкости – перезаряд которой ведет к снижению напряжения до нуля и отпиранию VT2.