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
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