Файл: Воскресенский В.В. Применение туннельных диодов в импульсной технике.pdf

Рис. ЗЛО. Временные диаграммы токов при

запуске

триггера

со

счетным

входом импульсами:

а) отрицательными; б) положительными

3.3. Т Р И Г Г Е Р Ы

Н А Д В У Х

Т Д

Кроме

триггеров

на одном

Т Д , в настоящее время

довольно широко применяются триггеры на

двух

последовательно

включенных

Т Д (пара

Гото) . Достоинствами

триггера

на

двух Т Д

{рис. 3.11а)

являются

разделение входных

и

выходных

з а ж и м о в и

i L . 'ч

Рис. З Л 1 . Схемы триггера на двух ТД:

а) принципиальная; б) эквивалентная для стадии

переключения

возможность запуска при одних и тех ж е п а р а м е т р а х схемы и вход­

ной цепи как положительными, так и отрицательными импульсами.

Р е ж и м работы диодов выбирается так, что

в статическом со­

стоянии они не могут одновременно находиться

в состоянии с низким

ражениями

(2.75) и (2.76),

в которых необходимо изменить знаки

неравенства

противоположными и вместо

/ ^ ( о о ) подставить

значе­

ние тока

i L

в установившемся режиме . Если

резисторы R, а

т а к ж е

диоды идентичны, то в статическом режиме,

независимо от того, ка­

кой из диодов находится

в состоянии с низким, а какой

в состоянии

с высоким уровнем напряжения, ток через катушку

будет

всегда

один и тот ж е по величине

(1ь — 1ь),

но противоположный

по на­

правлению. Тогда условие устойчивого состояния триггера,

разре­

шенное относительно Ru

запишется в виде

«

Е

- \ т ' ^

> « >

£ +

^ ; Г " '

•

Выполнение неравенств

(2.72) и (3.62)

обеспечивает

правильный

р е ж и м работы диодов в статическом

состоянии.

Д л я рассмотрения процессов, происходящих в триггере

во вре­

ной цепи

(рис. 3 . 1 1 6 ) ,

в которой

Ri = Я*. + п.

(3.63)

При условии идентичности диодов суммарное

напряжение на

них и на конденсаторе в процессе работы остается

постоянным, т. е.

и0

= U0

= UA +

UB.

(3.64)

Поскольку

во время

переключения Т Д ток катушки

i L считаем

неизменным, вместо нее на эквивалентной схеме включен

генератор

тока I L

, величина

которого

равна

току через

катушку в

установив­

шемся

статическом

состоянии.

Схема

рис. 3.116 с учетом принятых на ней обозначений и на­

правлений токов описывается следующими уравнениями:

Е

= (in

- f - / д 1

Т

i3)

# х

+ Ц д 1 +. Ы д 2 ;

(3.65)

^ 0

± « з а п

=

±

hRi

+

" д 1 +

" д г ;

(3.66)

" Д

1 + « Д 2 =

R(k

+

h)\

(3.67)

i 2

—t1 = /L ;

(3.6&)

* Д 1 — *Д2 =

IL-

(3.69)

З н а к ±

перед

u 3

a n

-и i3

означает

полярность

запускающих импуль­

сов и направление

тока

/3

в цепи

запуска .

Р е ш а я

полученную

систему уравнений и

используя

линейную

мических нагрузочных

прямых для каждого

диода:

'•д1 =

п

h - у + OR

г

( З - 7 0 )

*<ЭКВ1

^

- А Э К В 1

Сэкв2 — "дг

1L

' ^ Г Д 1

/ О 71 v

г д 2 —

5

о

on

I

\У-Ч}

^ Э К В 2

z

^ А Э К В 2

положим, что /'д1 = г д 2 независимо от состояния

диодов.

Это значит,

что

ROKB i = i / ? 3 K B 2 и наклон динамических

нагрузочных

прямых

счи­

таем

неизменным. Н а п р я ж е н и е .U0 и ток

I L т а к ж е полагаем

неиз­

менными во время действия запускающего импульса. Таким

обра­

зом,

положение нагрузочных прямых в процессе

переключения бу­

дет определяться только величинами е э к в

i и е Э К В 2 ,

которые

зависят

от н з а п и ед .

Пусть в

исходном состоянии Т Д ! находится

в состоянии

с

низ­

ким,

а Т Д 2

— с высоким уровнем напряжения .

Этому

соответству­

ют положения рабочих точек Ai и В2

на рис. 3.12. Очевидно, что во

втором устойчивом

состоя™™ рабочие точки соответственно зай­

мут положения Л 2

и В\, причем в

случае

идентичности

диодов

1'л1 = 1А2—1А и 1т = 1в2 = 1в- П о д действием

запускающего

импульса

одах при одновременном

переключении ТД, и форма напряжения

на них

3—191

65

положительной

полярности ток обоих диодов начинает

расти и Т Д 1

начинает переключаться в состояние с высоким уровнем

н а п р я ж е ­

ния. При этом возможны два случая .

Если в результате

переключения Т Д ! рабочая точка

на

характе ­

ристике окажется выше точки М,

в которой

1Д1 = / А — I B

+

IZ

(напри­

мер, точка В'[

на рис. 3.12),

то ток 1 Д 2 > / 2 ,

поскольку

£д 1

и

г'дг свя ­

заны

зависимостью

/ д 1 — £д 2

= / L «

const,

(3.76)

и Т Д 2

переключится только после окончания запускающего

импуль­

са вследствие того, что оба диода

не могут одновременно

находить­

ся в состоянии с высоким уровнем

н а п р я ж е н и я .

Если ж е при переключении Т Д ! рабочая

точка

на

характерис ­

тике окажется ниже точки М

(точка В\

на

рис. 3.12), то / д 2 < / 2

"

ТДг сразу ж е переключается

в состояние с низким

уровнем

напря ­

жения

(точка А ' 9 ) . Поскольку при этом

н а п р я ж е н и е

уменьшает ­

ся ( е д 2 = 0), то « Д 1 возрастет

и р а б о ч а я

точка

Т Д 4 переместится

в

положение В[,

а ТД2

— в положение А"2. После окончания

запус­

кающего импульса ток диодов Т Д ! и ТДг уменьшается

(соответст­

венно точки В["

и А'0"

) , и по мере изменения

тока

I L

диоды пере­

ходят

во второе устойчивое состояние

(точки

Л 2 и

B i ) . В

данном

Н а рис. 3.13 показаны перемещения

рабочей точки и форма на­

пряжения на диодах для случая, когда

после переключения Т Д 1