Файл: Гольденберг Л.М. Импульсные и цифровые устройства учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 304

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

к разделению цепей запуска и обратной связи триггера; заметим, что при запертых диодах легче добиться и насыщения открытого транзистора триггера.

Для запирания диодов достаточно выбрать напряжение Е\ не­ сколько больше максимального базового напряжения открытого транзистора; поэтому в триггерах на германиевых транзисторах напряжение Еt выбирают по­ рядка 0,3 4- 0,5 В, а в тригге­ рах на кремниевых транзисто­ рах— порядка 0,7 1 В. При этом диоды цепей запуска за­ перты напряжением порядка 0,1ч- 0,5 В. Повышение напря­ жений, запирающих диоды, приводит к снижению чувстви­

тельности триггера.

Запуск триггера можно производить, запирая входным импульсом насыщенный тран­ зистор или открывая запертый транзистор (для чего приш­ лось бы изменить направление включения диодов и поляр­ ность напряжения £і). Однако предпочтительней запуск триг­ гера запирающими импульсами (т. е. положительными в слу­ чае транзисторов типа р-п-р и отрицательными в случае тран­ зисторов типа п-р-п). Это об­ условлено рядом факторов; отметим следующие.

Во-первых, при запуске от­ пирающим импульсом в цепи запуска проходит большой ток в течение всего времени дей­ ствия входного импульса. При запуске запирающим импуль­

сом входное сопротивление транзистора, на базу которого посту­ пает этот импульс, увеличивается по мере запирания и ток падает. Благодаря этому энергия, потребляемая от входного генератора, во втором случае меньше.

Во-вторых, при запуске отпирающими импульсами требуется большая емкость ускоряющих конденсаторов. Действительно, если,

например,

в

триггере

(см.

рис.

4.8 а) транзистор Ті

насыщен,

транзистор

Т2

заперт

и на

базу

Тх подан запирающий

(положи­

тельный)

импульс, то

рассасывание заряда неосновных носите­

лей в базе Т1 и запирание Тх обусловлены в основном током управ­

258


ляющего генератора et; транзистор же Т2 включается током за­ ряда ускоряющего конденсатора С3. При этом за время включе­ ния Т2 напряжение на конденсаторе С3 изменяется почти на ве­

личину £„, а заряд в базе

Т2 возрастает до Qrp, т.

е. СЕК« Qrp,

и емкость ускоряющего

конденсатора С ^ Qrp/^к-

Во втором

случае, при запуске отрицательным импульсом, запертый транзи­ стор Т2 включается током управляющего генератора, а рассасы­ вание и выключение Т\ производятся током разряда ускоряющего конденсатора, при этом емкость С должна быть достаточной для вывода из базы Т2 заряда (s + 1) Qrp, т. е. С (s + l)Q rp/£n.

Следовательно, в этом случае емкость С ускоряющих конден­ саторов должна быть значительно больше, чем в первом случае, а увеличение емкости С приводит к увеличению времени восста­ новления схемы и ухудшению быстродействия триггера.

Сравнивая менаду собой схемы запуска, приведенные на рис. 4.8, следует заметить, что во многих случаях схема рис. 4.86, использующая импульсный трансформатор, является более бы­ стродействующей при одинаковых внутренних сопротивлениях ге­ нераторов входных импульсов напряжения и одинаковых ампли­ тудах импульсов, так как в этой схеме можно получить зна­ чительно больший ток, запирающий транзистор; поэтому в последней схеме процессы рассасывания заряда и запирания тран­ зистора протекают быстрее.

В быстродействующих триггерах вместо резисторов Ri и R2 (рис. 4.8а) в укорачивающих цепях схем запуска используют

диоды Д 3, Дц,

показанные на рисунке пунктиром

(эти диоды

мо­

гут быть включены и параллельно

соответственно

резисторам

R і

и R2). Это ускоряет процесс разряда конденсаторов Сх и С2

при

отрицательном

перепаде

входного

напряжения. Кроме того,

при

запуске триггера

(т. е. во время положительного

перепада вход­

ного напряжения)

схема

меньше

нагружает генератор входных

импульсов, так как диоды Д 3 и Д 4

заперты.

 

 

Схемы раздельного запуска на коллекторы

Схема раздельного запуска на коллекторы, изображенная на рис. 4.9а, по принципу действия аналогична схеме рис. 4.8а.

Пусть транзистор Г, заперт. Тогда диод Д\ заперт напряже­ нием

Нді обр = —Ек «кі ** — Дк +

ЕкЕзДЕз + Дкі) = — ЕКІ?КІ/(Я3+ ЕКІ).

Во многих триггерах это

напряжение — порядка —(2-f-3)B.

Для повышения чувствительности триггера это напряжение не­ обходимо уменьшить, для чего в схему запуска добавляют рези­

стор Еі (и такой же

резистор

R2 BO вторую

схему запуска).

Тогда

 

 

 

ид, обр = -

E M R ' i +

Я і) + Е к Е з Д Е з +

Е к і),

9*

259



и выбором

соотношения

^(/(У?! +

R\) можно установить на диоде

требуемую

величину напряжения

«д] 0GP (порядка

—0,5 В).

При положительном

перепаде

напряжения в\

с амплитудой

£ Л > |“діобр| ток, запирающий насыщенный транзистор Т2, про­ ходит через конденсаторы Сt и С3, диод Д\ и базу транзистора Т2.

Таким образом, положительный импульс на входе е\

производит

на триггер схемы рис. 4.9а такое

же

действие,

как

положитель­

ный импульс на входе е2 в схеме

рис.

4.8а. Но

чувствительность

триггера при запуске на коллекторы значительно ниже чувстви­ тельности при запуске на базы, так как в первом случае ток в базу насыщенного транзистора проходит, кроме диода Д і и кон­ денсатора С1, еще через конденсатор С3. Чтобы этот ток умень­

шался

сравнительно

медленно (что требуется для ускорения про­

цесса

рассасывания

в транзисторе Т2), ускоряющие емкости С3

и С4

в

этой

схеме

приходится брать большими, чем в схеме

рис. 4.8;

это

снижает разрешающую способность триггера.

На рис. 4.96 изображена схема триггера с запуском через до­ полнительные транзисторы 7"і и Т2, которые в исходном состоя­ нии заперты при помощи источника EQ. Е с л и транзистор Т3 в ис­ ходном состоянии заперт, то при отпирании транзистора Ті вход­

260


ным отрицательным импульсом напряжение на коллекторе тран­ зистора Гз уменьшается по абсолютной величине, что приводит в

конечном счете к

выходу транзистора 7\j из режима

насыщения

и к опрокидыванию триггера.

цепях запу­

Использование

дополнительных транзисторов в

ска оправдано тем, что резко повышается чувствительность триг­ гера. Такие схемы запуска применяются, в частности, в интеграль­ ных триггерах с непосредственными связями.

4.5.2. СХЕМЫ ОБЩЕГО ЗАПУСКА

Схемы общего запуска на базы

Схема общего (счетного) запуска на базы показана на рис. 4.10а. Пусть в исходном состоянии транзистор Т\ насыщен, «бі = —0,3 В, «кі = —0,1 В, а транзистор Т2 заперт, «б2 = + 0 ,5 В ,

ик 2 = —8 В. Тогда диод Д\ в исходном состоянии открыт, так как

«кі > «бі, а диод Д 2 заперт напряжением

иД 2 = ик 2 — Ія0 Я2 «62

Ä* «к2«62 = —8,5 В, где /до — обратный

ток этого диода. Поло­

жительный запускающий импульс пройдет только через диод Ді на базу насыщенного Т\ и вызовет опрокидывание схемы.

Казалось бы, в этой схеме есть опасность двойного срабаты­ вания триггера от одного входного импульса, если сразу после опрокидывания триггера откроется диод Д 2, а входной импульс

к этому

времени еще не закончится. Но отпирание диода Д 2 про­

исходит

не сразу, а лишь после того, как разрядится конденса­

тор С2.

Если учесть к тому же, что длительность укороченного

импульса, действующего на катод диода Д 2, тоже определяется временем разряда конденсатора С2 (через резистор R2, насыщен­ ный к этому моменту времени транзистор Т2 и генератор ej), то станет ясно, что двойное срабатывание триггера от одного вход­ ного импульса не произойдет.

261