Главная  Линейные элементы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [ 88 ] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

Так как напряжение на коллекторе Тг спадает от нуля до - в основном за время регенерации, длительность фронта этого перепада невелика и составляет величину t] < т„.

После срабатывания ускоряющий конденсатор С разряжается от исходного уровня и - Е~ до уровня и"- R/{R +

Ra), где е 81 - величина входного напряжения в режиме срабатывания (в предположении, что RrO); постоянная времени разряда равна: Тср = С(/?/?б)-

Пусть теперь входной сигнал скачком изменяется до уровня, меньшего ео; при этом в триггере возникает переходный процесс обратного срабатывания. Под действием входного импульса тока начинается рассасывание заряда в базе Ту и обычно через небольшой промежуток времени tp (так как рассасывание идет сильным сигналом) Tl переходит из режима насыщения в активный, t„i и Ик1 падают, уменьшается Ыб2 и в течение некоторого интервала подготовки /п напряжение Ыбэ2 достигает нулевого уровня; при этом отпирается транзистор Гг и в схеме возникает регенеративный процесс, завершающийся через время рег запиранием Ti (так как ток в Tl должен измениться на меньшую величину, чем в Гг, и напряжение база-эмиттер Ti быстро растет из-за действия обратной связи). После запирания Г, начинается формирование основной части фронта (4) тока 12 и напряжения «вых.

Если емкость С достаточно велика, то ток базы Гг во время формирования фронта можно считать постоянным и равным начальному значению, и тогда нетрудно оценить по известным м.э-тодам (см. параграф 2.2.2) длительность t%, которая оказывается

несколько больше и, следовательно, больше 4*

Заряд емкости С до напряжения после обратного срабатывания происходит с постоянной времени Тсз= C[R\\ (RkI + Рэ\\Рн2)], если R RkI и Rk2 -э, то Тс з ~ CRkI. Очевидно, что Тс з < Тср.

Для того чтобы можно было не считаться с динамическим смещением, возникающим на конденсаторе С, следует выбрать емкость С так, чтобы длительность t входного импульса, от которого срабатывает триггер, была не меньше Зтср и длительность Г - t (Г- период управляющих импульсов) была не меньше Зтсз- Вместе с тем емкость С должна быть, как указывалось выше, достаточно большой, чтобы за время формирования фронта напряжение на емкости С изменилось незначительно.

4.6.4. РАСЧЕТ И ПРИМЕНЕНИЕ ТРИГГЕРОВ С ЭМИТТЕРНОЙ СВЯЗЬЮ

При расчете обычно задаются амплитуда выходного напряжения Um, сопротивление генератора Rt, требуемые пороговые уровни срабатывания ei и отпускания ео; иногда задается допустимая длительность фронтов ttt, доп. Расчет можно провести в следующем порядке.

1. Источник коллекторного напряжения £« выбирается из следующих соображений. В исходном состоянии Гг насыщен и (Mdhx)i == Mai и согласно ф-лам



(4.15) и (4.21) («(Bbix)i = -еь В рабочем режиме Га заперт и (г(вых)2 « « -£к. Следовательно, амплитуда выходного перепада f m « £„ - ei, т. е. £„«17т+е. С учетом падений напряжений, обусловленных тепловым током/«ог, следует выбрать Ек - (1,1-М,2)[(7т + ei]. Если, например, От = 10В, ei = 2В, можно выбрать Ек = 14 В. Если ei не задан, то можно задаться б( = 1,5-7-3 в.

2. Выбор транзисторов производится так же, как и в симметричном триггере, по критериям надежности и быстродействия tф доп. Однако триггер с эмиттерной связью используется обычно при низких частотах переключения, поэтому выбирают низкочастотные импульсные транзисторы, удовлетворяющие требованию надежности «кб <Укв доп.

3. Коллекторный ток /«г транзистора Та выбирают в области максимальных значений рг и вычисляют Л„2 и R. Согласно ф-ле (4.21) Лк2/Л»= (£к - ei)/8t = = (Jmle.1, с другой стороны, Rk2 » fm K2, откудэ И ннходим Rk2, Rs. В иэшем

примере при /на = 15 мА получаем Rk2 = 660 Ом и Ra =-Rk2 = 130 Ом.

Выбираем Rk\> Rk2 (4.38); обычно /?„i = (23)/?„2, поэтому выбираем Rki = 1,5 кОм.

4. Определяем сопротивления делителя R, Re; эти сопротивления связаны, с одной стороны, соотношением (4.17), а с другой - соотношениями (4.29) и


"1[

Рас. 4.16

(4.32), куда входит = Rel(R-\- Re). Таким образом, из двух уравнений (или неравенств) определяем R и е. Порядок этих сопротивлений: = (5-f- 10)кОм, R = (10-30) кОм.

5. Допустимую величину Rt определяем из ф-лы (4.41) (обычно Rt - порядка нескольких сотен или тысяч ом).

Наиболее широко применяется схема триггера, в которой начальное смещение задается делителем R\R2 (рис. 4.16). Очевидно, что в этой схеме Re = ill2, и эквивалентное начальное напряжение смещения

R1 + R2

(4.42)

6. Выбор начального смещения £см зависит от характера применения триггера. Можно выбрать Ecu где-то в середине петли гистерезиса eo<£cM<ei (рис. 4.17а,б).

Если при этом на вход подаются разнополярные импульсы, то триггер работает как перекидное устройство или элемент памяти, запоминающий полярность первого из серии входных импульсов, вызывающего опрокидывание триггера. Если на вход подается напряжение произвольной формы (например, синусоидальной), то на выходе триггера образуется напряжение прямоугольной формы (рис. 4.176), т. е. триггер работает в режиме формирования импульсов.

Для того чтобы в рабочем режиме триггера транзистор Ti был не только открыт, но и насыщен, следует выполнить условие (4.35) 8п < £ои, и так как Во < ен, то следует выбрать вя < £см < Вь С учетом ф-л (4.42), (4.20) и (4.36)



последнее соотношение принимает вид

-<

-<

(Pi + 1) /?э + Pi/?Ki R1 + R2 Rk2 + Rs или, при (р + 1) /?э > и /к01 макс Rr < Rk,

Rb Rz Rs

Ik a\Rr Ек

-<

<

(4.43>

(4.44)

Rb + RkI Ri + R2 Rkz + Rb

Сопротивления делителя RiRz должны удовлетворять условию (4.44) или (4.43) и, кроме того, R = R\\\ R2 должно удовлетворять неравенству (4.41).

Начальное смещение £см можно выбрать и вне петли гистерезиса; в этом случае триггер используется в качестве формирователя импульсов или в каче-

6) VI, >

I I I I I I -I-


I-h-I I I I

1 1 1

1 1

1 i

1 1 1 1


Рис. 4.17

-(-1-H-

стве сравнивающего устройства; срабатывание триггера (при £см<ео) происходит тогда (рис. 4.17е), когда амплитуда входного сигнала Мвх достигает уровня ei - £см; отпускание триггера (при Ест > ei) происходит тогда, когда амплитуда входного импульса снижается до уровня см - бо.

7. Емкость С выполняет ту же роль, что и в симметричном триггере, и выбирается из тех же соображений.

Как было отмечено выше, для устранения влияния динамического смещения следует выбрать емкость С так, чтобы 3C{R\\R6) <и и 3CRki < T - ta, где <и-длительность пребывания триггера в рабочем режиме, а (7" -<и)-в исходном. Обычно С - порядка 200 ч- 500 пФ.

8. Проведенный расчет является эскизным. После выбора номиналов и допусков на параметры следует провести прямой проверочный расчет и, в частности, вычислить номинальные (средние) значения ei и Во и разброс Aej и Две с учетом допусков на параметры и влияния температуры. Последнее особенно важно в тех случаях, когда ширина петли гистерезиса (ei -во) должна быть малой (порядка десятых долей вольта и меньше).

4.7. ТРИГГЕРЫ С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИММЕТРИЕЙ



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [ 88 ] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.0029