Триггер

Другим генератором прямоугольных импульсов является триггер.

Триггер – устройство, имеющее два устойчивых состояния, в котором под действием входного сигнала происходит скачкообразный переход из одного устойчивого состояния в другое.

Принципиальная схема симметричного триггера приведена на рис. 6.13. Триггер имеет два устойчивых состояния благодаря наличию в схеме общего напряжения Е_Б, превышающего по значению напряжение запирания транз

Рис. 6.13. Принципиальная схема (а) и временные диаграммы (б) симметричного триггера.

Обратная связь в схеме осуществляется с помощью резисторов R. Для ускорения переключений триггера параллельно резисторам R включают конденсаторы С, которые называются ускоряющими. Схема триггера представляет собой двухкаскадный усилитель с перекрестной, положительной обратной связью: выход первого каскада соединен с входом второго и наоборот. Транзисторы в схеме работают в ключевом режиме.

Триггер имеет два состояния устойчивого равновесия: транзистор Т₁ заперт, транзистор Т₂ – открыт и наоборот. Одно из состояний (причем заранее неизвестно какое из них) устанавливается самопроизвольно после соединения схемы с источником питания Е_К.

Предполагаем, что в исходном состоянии Т₂ – заперт. Тогда на его коллекторе будет положительный потенциал, близкий по значению к Е_К. Этот потенциал через сопротивление обратной связи R прикладывается к базе транзистора Т₁ и открывает его.

Поскольку потенциал коллектора транзистора Т₁ близок к нулю (U_КЭ1), то на базу транзистора Т₂ от источника смещения Е_Б через делитель R_Б подается отрицательное напряжение, надежно удерживающее транзистор Т₂ в закрытом состоянии. Такое состояние триггера при отсутствии на его входе управляющих импульсов является устойчивым.

При поступлении на общий вход схемы в момент времени t₁ импульса отрицательной полярности малой длительности состояния закрытого транзистора Т2 не изменится, транзистор же Т1 начинает закрывается, его коллекторный ток I_К1 уменьшится, напряжение на коллекторе увеличится U_КЭ1=(Е_К- I_К1 R_К).

Положительное приращение коллекторного напряжения через резистор R передается на базу транзистора Т₂. Когда это приращение напряжения скомпенсирует напряжение смещения на базе транзистора Т₂ он выходит из запертого состояния и его усилительные свойства восстанавливаются. Происходит процесс опрокидывания триггера.

Дальнейшее уменьшение I_К1 приводит к еще большему приращению положительного напряжения на коллекторе Т₁, которое передается на базу транзистора Т₂, вызывая его форсированное отпирание.

Ток I_К2 увеличивается, а напряжение на коллекторе транзистора Т2 (U_КЭ2) снижается. Это приращение отрицательного потенциала передается на базу транзистора Т1, запирая его в еще большей степени. Происходит дальнейшее уменьшение коллекторного тока I_К1 и т.д. Этот процесс заканчивается запиранием транзистора Т₁ (U_КЭ1=U_вых1 ≈ Е_К) и отпиранием транзистора Т₂ (U_КЭ2=U_{вых 2}). Триггер переходит во второе устойчивое состояние.

При подаче на вход следующего запускающего импульса (момент t₂ рис.6.16.б) триггер перебрасывается в первоначальное состояние.

Как видно из временных диаграмм (рис. 6.16 б), после подачи на вход триггера четырех импульсов на коллекторе любого транзистора получается два импульса. Следовательно, триггер, формируя выходные импульсы прямоугольной формы, делит количество импульсов на две, что обусловило широкое применение триггера как делителя частоты. В интервале времени t₁-t₂ U_вых1 соответствует нулевому уровню напряжения, U_вых2 – единичному.

В таком состоянии триггер находится до поступления следующего управляющего импульса.

При воздействии управляющего импульса в момент времени t₂ напряжение на обоих выходах триггера изменится на противоположные. Следовательно, сигналы на двух выходах триггера, один из которых называется прямым, а другой – инверсным, изменяются в противофазах.

Контрольные вопросы по модулю 6:

1. В чем состоит сущность физических процессов, происходящих в схемам электронных генераторов?

2. Как строятся наиболее типичные схемы генераторов синусоидальных и импульсных сигналов?

3. Какие схемы генераторов синусоидальных колебаний нашли практическое применение?

4. Какая схема импульсных генераторов может работать как автогенератор?

5. Какая из изученных схем импульсных генераторов работает только в ждущем режиме – при наличии управляющих импульсов?

6. Почему в схемах электронных генераторов используется положительная обратная связь?

7. Назовите два условия самовозбуждения электронных генераторов, сущность этих условий.

Тестовый контроль знаний по модулю:

	Каков характер обратной связи, применяемой в усилителях и генераторах соответственно?	а) положительная, положительная;   б) отрицательная, положительная;   в) положительная, отрицательная;   г) отрицательная, отрицательная.
	Каким образом практический автогенератор настраивается на нужную частоту?	а) изменение LБ;   б) изменение LК;   в) изменение Cэ;   г) изменение СК
	Какими параметрами схемы симметричного мультивибратора определяется длительность импульсов на коллекторах транзистора?	а) постоянной времени разряда конденсатора τ = 0,7 RБ2 СБ1,     б) постоянной времени перезарядки конденсаторов.
	Вследствие чего транзисторы Т1 и Т2 открыты в течение различных промежутков времени в несимметричном мультивибраторе?	а) RК1 ≠ RК2; б) RБ1 ≠ RБ2, СБ1 ≠ СБ2; в) различные транзисторы.
	При сборке автогенератора с трансформаторной связью было нарушено условие баланса фаз. Каким образом можно обеспечить выполнение этого условия?	а) поменять местами провода, идущие к Ск;   б) увеличить индуктивность LБ;   в) уменьшить индуктивность LБ;   г) поменять места ми провода, идущие к LОС=LБ.
	В схеме автогенератора LC- типа индуктивность колебательного контура Lк=500 мкГн, емкость Ск=100 пФ. Определить частоту колебаний генератора?	а) f рез = 7 МГц;   б) f рез = 700 Гц;   в) f рез = 0,7 МГц.

Консультации по тестовому контролю знаний

Дата добавления: 2015-06-04