Файл: Виглин, С. И. Генераторы импульсов автоматических устройств учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 121

Скачиваний: 0

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

найдем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ипЪ

= -£-Ьиа1,

 

 

 

(18.20)

где

 

 

ао

 

 

 

 

 

 

 

 

[|«61 кр| — |«бо l | ] > 0

 

 

 

Д «61 =

« 6 о 1 —

«6 1 кр =

 

 

— положительное

приращение

напряжения

« 6 i

в

про­

межутке

t2—h (рис. 1<8.7).

Так

как

величина

Д « б 1 является

входным

сигналом

усилителя, работающего в линейном

режиме,

то

 

 

 

 

 

 

 

 

лА «62

 

 

 

 

 

 

Д

«61 = -

^ - .

 

 

 

 

где

Д «62 изменение

напряжения на базе транзистора 7г

в

промежутке

1%—1%. Как видно из рис. 18.7, оно равно

напряжению

# б з 2

на

базе запертого

транзистора Т2.

Воспользовавшись соот­

ношением

(18.1) П р и

'св

1 =

*св] мин»

ПОЛУЧИМ

 

 

 

 

 

 

Д «61 =

 

=

-±-[Еа-

;С В 1 Ш

М

(18.21)

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^п2

=

ТГ t^" 6 —

^Bi M H H # 6 2 J .

(18.22)

После перехода триггера в момент h во второе устойчивое со­

стояние изменение

управляющего сигнала

и у п р влияет

только

на

напряжение

uei

запертого

транзистора

7Y

Остальные

напряже­

ния остаются постоянными. Следующий цикл начинается в момент

4, когда снова управляющее

напряжение

и у п р достигает

первого

порога срабатывания Ь'п1.

 

 

 

 

Перейдем к изучению процессов в несимметричном

триггере

для случая, когда

 

 

 

 

 

# с в 2 ^

# с в р

 

 

При этом

условии ток связи

4 в 2

уменьшается настолько, что в

отсутствие

управляющего сигнала

( « у п р =

0) неравенство

(18.11)

не выполняется. Поэтому после включения источников питания при «упр=0 обязательно устанавливается второе устойчивое состояние (транзистор Т| заперт, транзистор Т2 открыт). Для того чтобы открыть транзистор Т\, необходимо отрицательным управляющим сигналом иу П р скомпенсировать смещение Е5. Следовательно, в отличие от симметричного триггера в несимметричной схеме два устойчивых состояния и третье неустойчивое возможны только при

и у п р Ф 0 .

178


Обозначим б у п р к р величину управляющего напряжения, при которой в несимметричном триггере обеспечивается режим тран­ зистора Т\, соответствующий границе насыщения. Подставляя в

соотношение

(18.8)

 

 

 

 

 

 

# 6 i =

«61 к р ;

 

 

 

 

u y n p =

£/упр кр;

 

 

 

 

^св 2 ~

' с в 2 м а к о

 

получим

 

 

 

 

 

^ у п р

кр =

[ ^ б ~~1св2

макс Нб\ — « 6 1 кр] ~ — •

(18.23)

Процессы

в

несимметричном

триггере протекают

качественно

так же, как в симметричном. Поэтому на рис. 18.8 показаны вре­ менные графики только для на­

пряжения

 

« K i

и иК 2.

При %( | р—0

"WP

 

 

 

триггер

 

находится

в состоянии,

п

 

 

 

когда

транзистор

Ti

заперт, а

"

 

 

 

транзистор Т2 открыт. Как только

 

 

 

 

управляющее

напряжение

 

и у п р

 

 

 

 

достигает

порога

UnU

транзистор

Уш

 

 

 

Тг отпирается,

происходит

скач­

 

 

 

 

кообразно

 

переход

триггера

из

 

 

 

 

второго

в

 

первое

устойчивое

со­

 

 

 

 

стояние.

 

Схема

рассчитывается

 

 

 

 

так,

чтобы

в

результате

резкого

 

 

 

 

возрастания тока связи lCB 2

тран­

и,Х2

 

 

 

зистор

Т\ перешел

в

состояние

 

 

 

насыщения.

Очевидно,

это

воз-,

 

 

 

 

можно,

если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1^Лл1

^> l ^ y n p

кр|.

 

 

 

 

 

 

 

Затем

в промежутке

t\t2

из-

Рис. 18.8. Форма напряжений

за

насыщения в транзисторе

Т\

в

несимметричном

триггере.

изменяется

только

напряжение

 

 

 

 

ий1

под действием управляющего

сигнала. В момент 1% когда

 

 

 

 

 

 

 

 

' упр

U'упр кр,

 

 

 

транзистор

Ti выходит

из насыщения,

что

приводит

к изменению

" K I

и

« 6 2 . В момент U при

и у п р

= £ / п 2

отпирается

транзистор Т2,

и схема скачкообразно снова переходит во второе устойчивое со­ стояние.

Важной особенностью несимметричного триггера (при указан­ ной несимметрии) является то, что имеет отрицательную величину не только Unl, но и Un2. Порог Unl по-прежнему определяется

12*

179



соотношением (18.19). Что касается Un2, то для него формула (18.22) несправедлива, так как в ней не учитывается величина

 

 

 

 

 

 

 

 

^ у п р

кр Ф 0.

 

 

 

 

 

 

Найдем

 

U„2,

учитывая,

что

входным

сигналом для усилителя

при

отпирании

транзистора Т2

(рис.

18.8)

 

является

величина

 

 

 

 

 

 

Д Мб! =

а о ( ^ П 2

^ у п р

к р ) .

 

 

 

Подставляя

в это

выражение

Д ив\

из формулы

(18.21), получим

 

 

 

 

 

ип2

= Е

б ~ ^ ' п

Я ~ + и у п

р

к р .

 

 

(18.24)

Эта формула является обобщением соотношения

(18.22),

которое

имеет

место

при

с7у п р к р = 0 .

Так как

в несимметричном

триггере

величина

/

С в 2 макс

мала, а

коэффициент

/ С

[ > 0 ,

то

оказывается,

что

 

 

 

 

 

^ - б

'

 

 

 

 

 

При этом

условии

. . .

I

 

C B I мин

# 6 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иа2

<

0.

 

 

 

 

 

 

 

Анализ

выражений

(18.19)

и

(18.24)

показывает,

что

всегда

Un2

>

Ual.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При изучении процессов в триггере мы предполагали, что в от­ крытом транзисторе имеет место насыщение. Это условие не яв­ ляется обязательным. Если открытый транзистор работает в ли­

нейном

режиме, то в промежутке t\12

напряжения

«K i

и Ню

не постоянны, а следуют за изменением управляющего

• сигнала.

Основные же свойства триггера

остаются неизменными.

 

 

 

Характеристика

управления

триггера

 

 

 

Изучение воздействия управляющего сигнала иа триггер пока­

зывает, что форма напряжений (за

исключением

«ei)

в

первую

очередь

определяется внутренними

свойствами

схемы

и величи­

ной порогов срабатывания ( J a l и U„2.

Только в промежутке

t2—t3,

когда триггер работает как усилитель, форма напряжений

непо­

средственно зависит от управляющего сигнала.

 

 

 

 

Следовательно, триггер работает

одинаково

при

 

различной

форме

и у п р .

 

 

 

 

 

 

 

Для наглядного представления основных свойств триггера вво­

дится понятие характеристики управления ик2 = / ( И у П р

) ,

представ

ляющей собою зависимость выходного напряжения ик2

на коллек­

торе транзистора Т2 от входного управляющего

сигнала

к у п р ,

вводимого в цепь базы транзистора

Т\. Она определяет

свойства

триггера как двухкаскадного усилителя постоянного тока с поло­ жительной обратной связью.

180


Характеристики управления симметричного и несимметричного триггера показаны на рис. 18.9,а и 18,9,6. Они построены на осно-

я)

 

Их!

 

<~/а

 

 

 

1

Urn

1

ик,тн

л

 

 

 

 

С /1

К

С

*

1 J и в

С

Л

с

 

 

 

Г-

Рис. 18.9. Характеристики управления триггера.

ве изученных временных графиков (рис. 18.7 и 18.8). Исходное состояние при и у п р = 0 характеризуется точкой А, когда транзис­ тор Т] заперт, а транзистор Т2 открыт, и

=И К 2 мин-

При действии отрицательного управляющего сигнала это сос­

тояние сохраняется,

пока и у п р

> Unl

(участок

АС).

При и у п р =

Unl

происходит скачком переход

триггера

(участок C D ) в другое

со­

стояние,

когда транзистор Т\ открыт,

а транзистор

Т2

заперт,

и

 

 

Ик2 — йк2 макс.

 

 

 

 

В этом состоянии триггер остается,

если м у п р

< £ / п 1 (участок

D F ) .

Когда управляющий сигнал начинает возрастать,

вследствие

того, что

в новом состоянии

изменились токи

связи, 'оно сохраня­

ется при

и у п р < ип2

( у ч а с т о к F G ) . При

й у п р =

сУп2 происходит

сно­

ва скачком переход

триггера

(участок

6 л ) в исходное

состояние,

которое сохраняется

при и у п р

> Un2

(участок

K L ) .

 

 

Анализ характеристики управления показывает, что триггер с коллекторно-базовыми связями имеет два устойчивых состояния при

Если

 

 

ыупр *С Unl,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то

наблюдается

только

первое

устойчивое

состояние,

а

при

и упР

> U»2

только второе.

 

 

 

 

 

 

 

В симметричном триггере пороги срабатывания U„\ и Un2

имеют

разные знаки, в несимметричном —

одинаковые

(при

сильной

не­

симметрии).

Если RCB 2 >

/?Си п то

характеристика

управления

сдвигается влево по сравнению с

симметричной

схемой,

причем

оба

порога

Uni

и Ua2 отрицательны. Можно

показать, что

при

^ с в

г "С Res 1,

она

сдвигается вправо, и пороги

срабатывания

ста­

новятся положительными,

181