Триггер Шмитта и Ждущий мультивибратор. Основные теоретические сведения
Скачать 390.5 Kb.
|
+Триггер Шмитта и Ждущий мультивибратор.ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.Триггером называется устройство, имеющее два устойчивых состояния и способное под действием управляющих сигналов скачком переходить из одного устойчивого состояния в другое. В технике связи и управления широко используются триггеры-формирователи (несимметричные триггеры, триггеры Шмидта) — либо в качестве формирователей напряжения прямоугольной формы (меандра) из напряжения непрямоугольной формы, либо в качестве порогового (или сравнивающего) устройства — компараторы напряжения. Мультивибратор — релаксационный генератор электрических колебаний прямоугольного типа. Мультивибратор является одним из самых распространенных генераторов импульсов прямоугольной формы, представляющий собой двухкаскадный усилитель с глубокой положительной обратной связью. В электронной технике используются самые различные варианты схем мультивибраторов, которые различаются между собой по типу используемых элементов (ламповые, транзисторные, тиристорные, микроэлектронные и так далее), режиму работы (автоколебательный, ждущий), видам связи между усилительными элементами, способам регулировки длительности и частоты генерируемых импульсов. 2.1 Триггер ШмидтаИдеализированная передаточная характеристика триггера представляет собой прямоугольную петлю гистерезиса (рис. 2.1.1, а) с пороговыми уровнями напряжения  и  , при которых происходит переключение триггера из одного устойчивого состояния в другое. Такой характеристикой обладает и триггер Шмидта.Гистерезис увеличивает стабильность работы триггера при напряжениях близких к пороговому. В отсутствии гистерезиса при входных напряжениях, близких к порогу срабатывания любая помеха на входе вызовет многократное переключение триггера, что обычно крайне не желательно. Реальные передаточные характеристики триггера Шмидта отличаются в большей или меньшей мере от прямоугольной петли — в зависимости от используемых элементов и схемотехники триггера, а также влияния различных дестабилизирующих факторов.  а б Рис. 2.1.1 — Передаточная характеристика несимметричного триггера (а) и соответствующие ей временные диаграммы (б) Если выходное напряжение  (исходный режим триггера), то при увеличении входного напряжения выходное напряжение сохраняется на уровне  до тех пор, пока  . При достижении входным напряжением порогового уровня срабатывания ( ) происходит весьма быстрое скачкообразное переключение триггера в рабочий режим, в котором  , при дальнейшем росте  состояние триггера не изменяется, и сохраняется высокий уровень  выходного напряжения. При уменьшении рабочий режим триггера сохраняется до тех пор, пока  . При достижении входным напряжением порогового уровня отпускания ( ) происходит скачкообразное переключение триггера в исходное состояние, и при  состояние триггера не изменяется. Пороговые уровни и (и ширина петли гистерезиса  ) являются основными параметрами триггера Шмидта. Понятно, что длительность переключения (срабатывания) триггера всегда конечна и зависит от свойств используемых компонентов. Формирование импульсов триггером Шмидта иллюстрируется на рис. 2.1.1, б. Изменение пороговых уровней и , а также введение смещения входного напряжения позволяют регулировать длительность формируемых импульсов и использовать триггер Шмидта в качестве сравнивающего устройства с управляемыми пороговыми уровнями.Обязательное условие нормального функционирования триггера Шмидта  .Схема триггера Шмидта — триггера с эмиттерной связью — приведена на рис. 2.1.2. Триггер с эмиттерной связью имеет два устойчивых состояния: в одном транзистор  заперт, транзистор  насыщен, в другом — наоборот. Переход триггера из одного состояния в другое осуществляется скачком каждый раз, когда управляющее напряжение  достигает пороговых уровней и . Если, например, в исходном состоянии заперт, насыщен, то при  транзистор отпирается, восстанавливается петля положительной обратной связи и возникает регенеративный лавинообразный процесс, который завершается запиранием транзистора . Рис. 2.1.2 — Триггер Шмидта на дискретных компонентах Через резистор  осуществляется не только положительная обратная связь с , но и отрицательная обратная связь по току в каскаде транзистора . Однако в процессе опрокидывания определяющей является положительная обратная связь. Действительно, в процессе опрокидывания, когда оба транзистора открыты, ток  в резисторе  равен сумме токов  и  транзисторов и , и изменение напряжения на резисторе :  . Но  (ток растет),  (ток падает) и  , так как работает в усилительном режиме с коэффициентом усиления по току, много большим единицы; поэтому результирующее напряжение  , то есть положительная обратная связь с является преобладающей.2.1.2 Ждущий мультивибраторЖдущий мультивибратор (рис. 2.1.3) или одновибратор представляет собой устройство, вырабатывающее один нормированный по амплитуде, длительности и форме импульс напряжения при каждом воздействии на мультивибратор запускающего импульса.  Рис. 2.1.3 — Ждущий мультивибратор В исходном состоянии устойчивого равновесия транзистор заперт, насыщен. Состояние обеспечивается резистором  с сопротивлением  , через который протекает базовый ток, достаточный для насыщения .В эмиттерной цепи протекает ток эмиттера  , за счет которого на резисторе возникает падение напряжения  . Одновременно через делитель  протекает ток, создавая на резисторе  падение напряжения  . Если  , то обеспечивается запертое состояние транзистора . Рис. 2.1.4 — Временные диаграммы работы ждущего мультивибратора Конденсатор C в исходном состоянии заряжен до напряжения  по цепи  –  – С – . Напряжение на конденсаторе С не может влиять на состояние открытого транзистора из-за большого сопротивления  закрытого транзистора .При поступлении запускающего сигнала происходит опрокидывание схемы, в результате которого начинает открываться, и напряжение на его коллекторе уменьшаться. Отрицательный перепад напряжения с него через конденсатор C передается в базу транзистора , запирая его и уменьшая ток эмиттера от отпирания меньше, чем уменьшение от запирания , так как  .В результате на резисторе положительное напряжение уменьшается, что эквивалентно его увеличению на базе , который еще больше открывается, и т.д. Этот лавинообразный процесс заканчивается запиранием и насыщением . Транзистор удерживается в запертом состоянии отрицательным напряжением на конденсаторе, который через насыщенный транзистор подключен к базе .Приведем формулу для расчета длительности сформированного импульса:  . (2.1.1)Время восстановления схемы определяется временем заряда конденсатора С:  , (2.1.2)где T — период запускающих импульсов. ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра промышленной электроники (ПрЭ) |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Rs – Триггер В зависимости от типа логических элементов, на которых собран триггер, управляющими сигналами могут быть, как нули, так и единицы.... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Основные теоретические сведения, достаточные для выполнения контрольных работ, подготовки к сдаче зачетов и экзаменов |
| Методические указания по составлению уравнений к задачам и краткие... Методические указания к решению задач – Улан-Удэ: Издательство;2007г. 25стр |  | Методические указания к программе обучения иностранному языку Методические указания предназначены для студентов факультетов неязыковых специальностей и включают следующие разделы: основные правила... |
| Методические указания к программе обучения иностранному языку Методические указания предназначены для студентов факультетов неязыковых специальностей и включают следующие разделы: основные правила... | | Методические указания к программе обучения иностранному языку Методические указания предназначены для студентов факультетов неязыковых специальностей и включают следующие разделы: основные правила... |
| Методические указания к программе обучения иностранному языку Методические указания предназначены для студентов факультетов неязыковых специальностей и включают следующие разделы: основные правила... | | Методические указания к программе обучения иностранному языку (деловому) Методические указания предназначены для студентов факультетов неязыковых специальностей и включают следующие разделы: основные правила... |
| Методические указания к программе обучения иностранному языку в профессиональной сфере Методические указания предназначены для студентов факультетов неязыковых специальностей и включают следующие разделы: основные правила... | | Г. Санкт-Петербург 2013 Итоги работы Комитета по науке и высшей школе... Методические указания предназначены для студентов, выполняющих расчетно-графическое задание по курсу «Математическая статистика»... |
| Общие сведения ”. Основные вопросы: Назначение, запуск, интерфейс модуля “ Модуль “Общие сведения” содержит базовую информацию об образовательном учреждении, обеспечивая основу для создания адресных отчетов,... | | Анатомия опорно-двигательного аппарата; основные вопросы нормальной... Знание – понимание, сохранение в памяти и умение воспроизводить основные понятия, факты науки и вытекающие из них теоретические обобщения... |
| И. Б. Абрамова О. П. Кириченко Учебно-методическое пособие предназначено для студентов-заочников (1-2 курсов) высших учебных заведений (факультетов) неязыковых... | | Введение 3 Основные итоги деятельности Министерства образования и... Методические указания предназначены для студентов, выполняющих расчетно-графическое задание по курсу «Математическая статистика»... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Повторить теоретические сведения о главных и второстепенных членах предложения, их признаках | | Информатика и вычислительная техника Для каждой работы приведены необходимые теоретические сведения и задачи для практической реализации |
