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

§ 18.4. ТРИГГЕР СО СЧЕТНЫМ В Х О Д О М

Для счета

импульсов

или

деления

частоты

применяют

триггер

со

счетным

входом,

который

отличается от триггера с раздель-

ными

входами тем, что уп-

X

X

X

равляющие

импульсы

по­

даются

по

одному

каналу.

Для этого

можно

в

схеме

(рис.

18.12)

объединить

входы

С и / ,

подавая

пооче­

редно управляющие

импуль­

сы на

обе

базы

транзисто­

ров.

Но

более

предпочти­

тельной

является

схема с

запуском

на

коллекторы

(рис.

18.19).

В ней

обеспе­

чивается

лучшая"

развязка

Рис. 18.19. Схема

триггера

со

счетным

триггера

и

источника

им­

входом.

пульсов, ибо внутреннее со­

противление

последнего

меньше влияет на триггер. Диоды

Д\ и Д 2

называются

раздели­

тельными и обеспечивают поочередное действие управляющих

им­

пульсов на каждый из транзисто­

ров

Ti

или

Т2.

Изучим

процессы

в

схе­

ме,

пренебрегая

инерционно­

стью

транзисторов.

Временные

графики построены на рис. 18.20.

Для правильного

счета

предвари­

тельно

специальным

импульсом,

цепь которого не показана на рис.

18.19,

триггер

устанавливается

в нулевое

состояние.

Эмиттеры

(или аноды) диодов Д\ и Д2

че­

рез

резистор

/?,

присоединены к

Р и

с - 18.20

Упрощенные графики

г

г

л

г

напряжении в триггере со счетным

источнику

питания

Ек

и

имеют

входом,

потенциал и0 = — Ек.

Поскольку

транзистор

Г,

открыт, а транзистор Т2

заперт,

то

базы

(катоды)

диодов

Дх

или

Д2

имеют

разные

потенциалы

« к 1 м и н

или

мК 2макс-

Следовательно,

непосредственно к

диодам

Д{ и Д2

приложены

различные

напряжения:

Я к Ь

( 1 8 . 4 0 )

«Д1

=

« 0

— " к 1 мин =

—

Я

к +

( £

к —

/ к ! / ? к 0 =

—

/ к !

МД 2 = =

М 0 —

И К 2 макс —

—

Ек

- f -

[ Z f K

—

( 4 в 2

макСТ" A i l )

/ ? к г ]

—

( 1 8 . 4 1 )

==

—

(*св, макс +

/б!)

/?к2-

Ввиду

того

что

потенциалы

иК 1мин и

и к

2 м а к с

выше,

чем

и0,

напряжения

и д 1 <

и « д 2

Оба диода Д ,

и Д 2 заперты

соот­

ветствующими

напряжениями,

создаваемыми

на

резисторах

R K

I

0

<

0 .

и RK2 токами

/к -1

или ( / с в

2 м а к с - | -

/ б О - Но

степень их запирания

раз­

лична. Так

как

ТО

•Ail З1,

( 4 в 9 м а к с - ! - ^бО»

K i l

>

|"дг1-

ИЛИ

Мк2

макс < С ( — - ^ к +

U3)

< С #к 1 мин,

( 1 8 . 4 2 )

0 ' с . 2

м а к с +

hl)RK2

<U3<

/ к , RKL.

При указанном условии управляющий импульс (в момент t\)

отпирает диод Д2,

поступает на коллектор транзистора Т2 и далее

через конденсатор

Ссв2—•

на базу

транзистора Т\. После

усиле­

ния первым

каскадом запускающий импульс (уже

отрицательной

полярности)

с коллектора транзистора

Т\ проходит

через

конден­

сатор С с в 1 на базу транзистора Т2 и отпирает его. Триггер

перехо­

дит в состояние 1.

После установления нового устойчивого состояния изменились

напряжения

на коллекторах. Теперь сильно заперт

диод

Д2, при­

соединенный

к коллектору открытого

транзистора

Т2, и

близок к

Следующий управляющий

импульс, воздействующий

в момент

f2, отпирает диод Д\, через

конденсатор С с п i проходит

на базу

'3

С. II. Biir.iini.

193

ты

U, U и т. д., когда на вход поступают

нечетные импульсы,

уко­

рачивающая

цепь выдает

отрицательные

импульсы, и диоды

Д 3

и

Д 4

остаются

запертыми.

на

Функциональная схема

многокаскадного делителя

приведена

рис. 18.21, а временные графики, поясняющие ее

работу,

—

ент деления п\ = 2, то общий коэффициент деления

п = 2т,

(18.43)

где т — число последовательно соединенных триггеров.

Из соотношения (18.43) видно, что указанная схема

обеспечи­

п=2, 4, 8, 1 6 . . . . Для получения других значений

п в схему (рис.

18.21) вводят цепи обратной связи [10]. Делители

на триггерах ра­

тоты, но

имеют

в одном каскаде малый

коэффициент

деления

т = 2 .

Схема

(рис.

18.21) также используется,

как счетчик

импуль­

ТрЗ

устанавливается в состояние / после прихода

импульсов с

номерами 4,

8, 12 . . . . Вообще триггер с номером

in

первый раз

записывает

единицу после прихода счетного импульса

с номером

2 Ш - 1 ,

Это позволяет состоянию любого триггера приписать имеи-

£t/ema

J J

ГР2

ГР3

7pm

I ? 3 V 5 Б 7 S 9

// /2 /J /V /3

/ У = Л 1 . 2 °

+ Л 2 - 2 ' + Л 3

2 +

. . . + Л т

т

(18.44)

где коэффициенты Л ь

Л2 , ...

,Ат

соответствуют состояниям триг­

гера и имеют значение 0 или 1.

- 2

- 2

- \

Из выражения (18.44)

видно,

что

многокаскадный

счетчик

состоянию сигнальных ламп Ни

Н2

Нт.

Например, как видно из временных графиков (рис. 18.22), после при­

хода пятого импульса горят только

лампы

А/,

н Н3.

Подставляя в

фор­

мулу

(18.44)

Al

=

Aa=l;

A , =

/ l 1 = i 4 B

= . . . =

/

l m =

0,

получим

N = 1-2° 4-1-2= = 5.

После прихода

четырнадцатого

импульса

горят

только

лампы

Н2,

Н3,

НА.

Полагая

Аз = A3 = Л 4 — 1;

Ay — Л 5 = . . . = Am = О,

найдем

/ V = l - 2 ' +

1-23+1-28 =

14.

Максимальное

число

ЛД,,акс

счетных

импульсов, которое

мо­

жет

быть записано

в данном счетчике (емкость

счетчика),

опреде­

получим

Л j -— Л2 = ..

Л т

= 1,

-2'

Ломаке =

+

2 2 + . . . +

2 т - ' .

Это — сумма

5 Ш геометрической

прогрессии

с

первым

членом

aj = l

2.

Воспользовавшись известной

форму­

и знаменателем q =24

лой

a,{qm-\)

найдем

Л ш

_

q

-

\

'

Л^„акс =

2 т

- 1 .

(18.45)

§ 18.5. ТРИГГЕР С Э М И Т Т Е Р Н О И

С В Я З Ь Ю

Если в схеме спускового устройства

(рис.

16.28)

заменить кон­

денсатор С[

резистором RCB ь

то получим триггер

с эмиттерной

связью (рис. 18.23), имеющий

два устойчивых

состояния. Конден­

сатор

ССв играет вспомогательную

роль,

ускоряя

процесс пере­

хода. В отличие от схемы спускового устройства здесь

резистор

Яб2

присоединяется к «земле», что

необходимо

для запирания (в

определенном промежутке времени) транзистора Гг.

Управление

осуществляется сигналом « y n p , подаваемым на базу

транзисто­

ра Т].

ройствах. Так как сама схема не­

симметрична, то в ней

легко по­

J

и

лучить характеристику

управле­

А*

ния

несимметричного

триггера

(рис. 18.9). Именно

такой режим

используется

наиболее часто. Ре­

жим симметричного

триггера, ко­

[И

торый тоже можно получить при

соответствующем подборе элемен­

тов схемы, обычно не применяет­

ся, потому что в схеме с эмиттер­

ной

связью

труднее

осуществить

раздельный

и,

особенно,

объеди­

Рис. 18.23. Схема

триггера

ненный запуск

импульсами уста­

с эмиттерной

связью.

новки 0 или 1, чем в симметричном

триггере с коллекторно-базовы-

ми

связями.

ройстве, должны выбираться сопротивления R\ и

R 2 . Действитель­

но, если выполнены неравенства

(16.114) и (16.121), то при

к у п р = 0

транзистор Т\ может находиться как в запертом,

так и в

откры­

том состоянии. Тогда схема обладает свойствами

симметричного

.триггера и имеет пороги срабатывания

(Jni и UN2

с разными зна­

ками. Чтобы при

% п р = 0 существовало лишь одно устойчивое

состояние, необходимо выполнить такие неравенства:

^дел R2

*С ^к2 R

s '>

^дел R2

^ ^ K I

Rs-

стикой управления

(рис.

18.9)

схема с эмиттерной связью приоб­

ретает при уменьшении R 2

по

сравнению

с

величиной,

определяе­

мой соотношением

(16.124)

для

спускового

устройства

(или

уве­

личении R i ) .

Для

получения

характеристики управления,

сдвину­

той вправо, с обоими положительными порогами U„i и UN2

необ­

ходимо увеличить R

2

(или уменьшить

R i

) .

Итак, если резисторы

R

i и

R

2 выбраны правильно, то в

исход­

ном состоянии

ток / к 2

на

сопротивлении

^ э

создает сравнитель­

но большое напряжение

U30

=

IK2 R 3 ,