КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Устройство и принцип работы одновибратора
Одновибратором называется электронное устройство, которое при воздействии на его вход короткого запускающего импульса вырабатывает на выходе импульс прямоугольной формы заданной длительности. Другими словами, запускающий импульс «включает» одновибратор, который затем, по истечении определенного времени, автоматически «выключается» сам. В связи с этим одновибраторы часто называют еще электронными реле выдержки времени. В исходном установившемся состоянии (рис. 61) ток через конденсатор С1 не протекает, поэтому транзистор VT2 базовым током Iб2 будет полностью открыт, a VT1 заперт. На диаграмме это состояние соответствует интервалу времени 0 — t1. Малое остаточное падение напряжения между эмиттером и коллектором открытого (насыщенного) транзистора VT2 обозначено через U0. Это напряжение называется напряжением логического нуля; оно подается на выходной зажим схемы и одновременно через резистор R4 на базу транзистора VT1, запирая его. Конденсатор С1 в исходном состоянии заряжен до напряжения, близкого по значению к напряжению питания Uп, которое называют напряжением логической единицы и обозначают через U1. Предположим, что в момент t1 на входные зажимы схемы и на базу транзистора VT1 кратковременно поступает импульс напряжения с амплитудой U1(см. диаграмму на рис. 61). Транзистор VT1 отпирается и соединяет левую обкладку конденсатора С1 с эмиттером VT2. Потенциал база — эмиттер транзистора VT2 скачком изменяется до отрицательного напряжения логической единицы. Транзистор VT2 запирается и через резисторы R5 и R4 поддерживает транзистор VT1 в открытом состоянии, даже если входное напряжение станет равным нулю, т. е. в момент времени t1 напряжение на выходе схемы скачком изменяется до напряжения логической единицы U1 и Рис. 61. Электрическая схема и временная диаграмма работы одновибратора
за счет положительной обратной связи поддерживается на этом уровне. С момента времени t1 конденсатор C1, подключенный через резистор R3 к зажиму +Uп начинает перезаряжаться. Потенциал базы транзистора VT2 также будет линейно изменяться во времени. Транзистор VT2 будет заперт до тех пор, пока потенциал базы VT2 не достигнет напряжения, приблизительно равного U0. По истечении этого периода транзистор VT2 откроется и схема опрокинется в исходное состояние. Длительность выходного импульса, равная времени перезарядки конденсатора C1, tи 0,7 C1R3. Отметим одну существенную особенность работы транзисторов VT1 и VT2 в схеме одновибратора. Транзисторы при работе устройства или полностью открыты, или полностью закрыты. Переход из одного состояния в другое происходит скачком. Такой режим работы транзистора называется ключевым; схемы, в которых транзистор используется в режиме ключа, положены в основу всех современных цифровых вычислительных устройств и управляющих машин. Режим работы транзистора (рис. 62) характеризуется всего двумя состояниями. Одно состояние определяется точкой В и носит название режима отсечки. В этом режиме коллекторное напряжение UK = U1 Uп, ток базы Iб = 0, ток коллектора Iк 0. Режим отсечки реализуется при отрицательных или близких к нулю потенциалах на базе транзистора. Другое состояние определяется точкой С и называется режимом насыщения. Он реализуется при положительных потенциалах на базе. При этом базовый переход смещен в прямом направлении, его сопротивление мало и ток базы IбUвх/R1. Коллекторный переход транзистора характеризуется малым остаточным напряжением UK = U0 0, а ток коллектора максимален: Ik Uп/R2, Мощность, рассеиваемая в транзисторе, при его работе в режиме ключа невелика, так как в режиме отсечки близок к нулю ток коллектора, а в режиме насыщения — напряжение. В обоих случаях Рk, равная UkIk оказывается близкой к нулю. Схемы с транзисторными ключами стараются составлять таким образом, чтобы переход транзистора из одного состояния в другое проходил за минимально возможное время. Иначе говоря, длительность фронта tф и длительность среза tc импульса переключения транзистора (см. рис. 60) должны быть как можно меньше. Это обеспечивает дополнительную экономию и уменьшение потерь энергии в самом транзисторном ключе. (Примерно так же поступают при конструировании обычных бытовых выключателей. С одной стороны, сопротивление контактов стараются делать по возможности малым, чтобы исключить нагрев самого выключателя при включенном состоянии прибора—электроплитки, утюга, лампочки и т.д. С другой стороны, за счет специальной конструкции и наличия пружин процесс включения и.выключения электроприбора осуществляется «щелчком»; что уменьшает время переключения.) Такой ключ называют инвертором (рис. 63). Повышению входного напряжения (потенциала базы) соответствует понижение выходного напряжения (потенциала коллектора), и наоборот.
Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 7532; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |