Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

этом в реальной схеме из-за наличия флуктуации в какой-то момент один из токов увеличится на небольшую величину, пусть, например,

ра Т2, что приведет к возрастанию потенциала коллектора Т2, а сле­ довательно, к дальнейшему увеличению тока / к і . Этот процесс, раз­ виваясь лавинообразно, приведет к тому, что транзистор 7\ полно­ стью откроется, а Т2 закроется. Для переключения схемы в другое

открытое состояние другого [42]. Для определенности будем считать,

где / к о max — максимальное значение теплового тока.

Величину смещения выбирают, исходя из требований к переход­ ному процессу. Поэтому, чтобы не вызвать глубокого запирания, за­ даются: Ее, < 0,2£к -

Необходимо учитывать, что быстродействие триггера зависит от

393

Для обеспечения максимального быстродействия необходимо выби­ рать сопротивление R K с учетом граничной частоты транзистора и схемы запуска триггера. Расчет динамических параметров тригге­ ра основан на рассмотрении переходных процессов в транзисторных ключах. Обычно триггеры управляются большими запускающими сигналами, поэтому расчет переходных процессов сводится к расче­ ту переходных процессов в системе двух ключей без обратной свя­ зи [42, 141].

Переключение (запуск) триггера может осуществляться двумя способами. В первом способе переключение триггера осуществляет­ ся либо подачей спусковых импульсов одинаковой полярности пооче­ редно на базу каждого из транзисторов, либо подачей импульсов чередующейся полярности на базу одного и того же транзистора (см. рис. 179). Этот режим называется режимом разделенных вхо­ дов. Во втором режиме, режиме счетного входа спусковые импуль­ сы одной и той же полярности подаются одновременно через разде­ лительные конденсаторы и диоды на базы или коллекторы обоих транзисторов (рис. 179,6). При счетном запуске наличие форсирую­ щих конденсаторов С является принципиально необходимым. В этом случае они не только способствуют ускорению переходного процес­ са, но и «запоминают» предыдущее состояние триггера и тем самым обеспечивают правильное переключение. Если запуск осуществляет­ ся на базы транзисторов, то длительность запускающих импульсов должна выбираться так, чтобы обеспечить надежное переключение триггера (при недостаточной длительности может не успеть запе­ реться открытый транзистор, при слишком большой длительности резко ухудшается длительность фронта на коллекторе отпирающе­ гося транзистора). Подробный расчет триггерных схем в статиче­ ском и динамическом режимах приведен в работах [42, 141].

В различных схемах вычислительных устройств применяются мультивибраторы, которые являются релаксационными генератора­ ми импульсов прямоугольной формы. Они также применяются в ка­ честве автоматических переключателей. Различают два режима ра­ боты мультивибраторов — автоколебательный и ждущий. В автоко­ лебательном режиме мультивибраторы обычно имеют симметрич­ ную схему (рис. 180, а ) . В отличие от триггера в этой схеме не суще­ ствует устойчивого состояния равновесия. Схема находится в одном из устойчивых состояний в течение определенного промежутка вре­ мени, пока происходит разряд емкости, подсоединенной к базе за­ крытого транзистора (например, емкости С2 ) через проводящий транзистор 7V По мере разряда емкости положительное напряже­

394

в течение которого происходит разряд емкости, определяет постоян­ ную времени релаксации. В условиях малого изменения температур для определения постоянных времени релаксации можно пользо­ ваться приближенными формулами:

Г ^ с у ^ In (l H - ^ ) ;

7 V ^ C , K 6 1 l n ( l + ^ - ) .

\ Ей j

Расчет параметров мультивибратора дан в работах [42, 141].

•л.

о

Рис. 180. Схемы мультивибраторов:

а— симметричного транзисторного; б — заторможенного

Вждущем режиме мультивибратор имеет одно устойчивое со­ стояние. Под действием запускающего сигнала схема из исходного устойчивого состояния переходит в квазиустойчивое и самостоятель-

395

но возвращается в исходное состояние (рис. 180,6). В исходном со­ стоянии транзистор Ті открыт. Запуск схемы осуществляется пода­ чей на базу транзистора Т2 отрицательного импульса или положи­ тельного импульса на базу транзистора 7Ѵ

Время, в течение которого схема находится в квазиустойчивом состоянии, равно длительности импульса на выходе заторможенно­ го мультивибратора. Длительность импульса на выходе схемы оп­ ределяется процессом перезаряда емкости С2 , т. е.

Следующий запускающий импульс можно подавать после того, как напряжение на емкости С2 станет равным исходному значению. Это время называется временем восстановления схемы

Запускающий импульс должен быть достаточно коротким, и его влияние на происходящие в схеме процессы после начала опрокиды­ вания не учитывается.

Расчет и разновидности схем идущих мультивибраторов приве­ дены в работах [42, 141].

Счетчики импульсов. Счетчики импульсов применяются для под­ счета числа импульсов, а также для их распределения и преобразо­ вания. Широкое применение нашли счетчики импульсов в триггерных схемах, которые можно разделить на двоичные, десятичные

иреверсивные [147, 100, 144].

Всхемах двоичных счетчиков все триггеры соединяются последо­ вательно. Для п последовательно соединенных триггеров емкость счетчика N будет равна N = 2™.

На рис. 181, а приведена блок-схема двоичного счетчика для под­ счета N импульсов. Импульсы поступают на счетный вход первого триггера. Выход первого триггера подсоединен к счетному входу второго триггера и т. д. до п-го триггера. Работу схемы можно пояс­ нить циклограммой, приведенной на рис. 181,6. Триггер перебрасы­ вается из одного положения в другое при поступлении каждого сле­ дующего импульса. На циклограмме «0» и «1» представлены уров­

нями напряжения. Когда триггер 7\ переходит из положения «1» в положение «0», положительный импульс поступает на вход тригге­ ра 7*2, и он изменяет свое состояние. Переброс триггера из положе­

число импульсов, поступивших на вход счетчика в двоичной системе счисления. Как видно из циклограммы, каждое двоичное число опи­ сывает состояние всех триггеров в данный момент времени. На триг­ гере Ті записан младший разряд числа, на триггере Т2 — второй от начала и т. д. Индикацию состояния каждого триггера можно осу­ ществить с помощью неоновых лампочек, подключенных к одному

396

из выходов каждого триггера. Кроме того, число импульсов, посту­ пивших на счетчик, можно определить по показаниям миллиампер­ метра, если выход каждого триггера через сопротивление опреде­ ленной величины подключить к миллиамперметру.

Значительное распространение получили десятичные счетчики. Преимущество десятичных счетчиков заключается в удобстве счи-

Л Л Л Л А К А А

ö

іывания показаний, так как десятичная система является более при­ вычной.

Десятичные счетчики состоят из последовательного соединения одинаковых блоков-декад. Первая декада отсчитывает число им­ пульсов до девяти, при поступлении десятого импульса производит­ ся сброс показаний до нуля в первой декаде и поступает импульс во вторую декаду. Вторая декада отсчитывает десятки импульсов, третья — сотни и т. д. Декады можно строить из четырех триггеров или из десяти по кольцевой схеме [147, 100].

397