Конспект_СвСУ. Конспект лекций для студентов специальности 153 01 07 Информационные технологии и управление в технических системах
 Скачать 8.24 Mb.
|
3.14 Триггеры на двухбазовых диодахТриггеры на туннельных диодах самые быстродействующие, триггеры на тиристорах самые медленнодействующие, но высоковольтные, триггеры на двухбазовых диодах (однопереходных транзисторах – КТ117А) – это что–то промежуточное, причем характеристики имеют почти такой же вид как и у тиристоров. Обладают высокой перегрузочной способностью. Устройство двухбазового диода представлено на рисунке 3.37. Сверху и снизу металлизированные плоскости, которые условно называют базами, хотя это не базы, а просто контактные площадки. Примерно на  высоты H выполнен эмиттерный переход. Рисунок 3.37 — Устройство двухбазового диода Если приложить напряжение питания  , то будет протекать ток до нескольких миллиампер, который выделит  и  . То есть этот полупроводник выполняет роль распределенного в объеме сопротивления. Напряжение распределяется пропорционально длине. Следовательно, если теперь подавать  увеличивая его от нуля и включить сопротивление  , то до напряжения  эмиттерный переход будет заперт, тока в цепи почти не будет (рисунок 3.38). Рисунок 3.38 — Характеристика двухбазового диода После превышения  над запирающим порогом эмиттерный переход откроется, инжектируются неосновные носители в нижнюю область, которые насыщают эту область. Сопротивление ее резко убывает, образуя характеристику S–типа (как у тиристора). Обычно  В. Следовательно, уровень колена тоже изменяется в соответствии с соотношением . Можно перевернуть базы, но в этом случае порог будет .Для построения триггера необходимо провести нагрузочную прямую R, чтобы были 3 точки пересечения. Затем производится сборка схемы вида рисунка 3.39.  Рисунок 3.39 — Триггер на двухбазовом диоде Особенность схемы в том, что выход с входного электрода, а не с коллекторного, как это привычно для транзисторов. В запускающей цепи нет отсекающего диода, так как импульсы двухполярные на закрывание и открывание. Иногда в цепи  устанавливают резистор, но можно производить сборку схемы и без него.3.15 Триггеры на операционных усилителяхОперационные усилители без обратных связей неработоспособны. У них настолько велик коэффициент усиления (100000 и более) и настолько сильны внутренние паразитные ОС, что вместо нуля на входах и выходе, как должно быть в идеале, обычно присутствует насыщение, возможно наличие самовозбуждения. То есть они неуправляемы. Поэтому для цели активного усиления вводят отрицательные ОС с выхода на минус–вход. Для построения тригерных схем вводят ПОС с выхода на плюс–вход. Ясно, что регенерационных процессов нет в связи с инерционностью каскадов ОУ. Выход, воздействуя на плюс–вход и усиливая в 100000 и более раз за счет ПОС удерживают состояние выхода то же, что и на плюс–входе. Наиболее часто применяют инвертирующий и неинвертирующий триггеры (рисунок 3.40). У инвертирующего триггера сигнал переключения подается на минус–вход, обратная связь делится между резисторами R1 и R2 и подается на плюс–вход. Неинвертирующий триггер управляется по цепи плюс–входа, обратная связь такая же, как у инвертирующего триггера. Однако пороги, т.е. уровни срабатывания триггеров у этих двух схем разные. У первой схемы на + входе выделяется напряжение  . Следовательно, на вход должно быть подано напряжение, равное или превышающее  :  Рисунок 3.40 — Инвертирующий а) и неинвертирующий б) триггеры; в) процессы опрокидывания в инвертирующем триггере г) в неинвертирующем триггере на ОУ Для второй схемы справедливы соотношения: 1  2  3  4  В первой схеме порог  определяет величину напряжения на + входе ОУ, который выделяется в режиме ожидания от  . Если  В,  , то порог будет  В. При этом управляющий сигнал инвертируется выходом после достижения и превышения порога. Управляющий сигнал может быть синусоидальным, произвольным или импульсным, выход скачкообразный.Во второй схеме напряжение сигнала управления на входе совпадает с напряжением скачка, поэтому триггер неинвертирущий. Для вывода порога составляются 2 условия: 1 и 2. Опрокидывание происходит в момент равенства этих двух напряжений и небольшого превышения входного над выходным. Из 4 следует, что если  или  , то входное напряжение тоже  . |