Материал: Физические основы и схемотехника электронных устройств автоматики. Гиоргадзе А.L., Кириллов Ю.В

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

пунктиром). Для возникновения генерации необходим внешний запускающий импульс U зап (см. рис. 3.63), определенной полярно-

сти, амплитуды и длительности. Такой мультивибратор называют одновибратором или ждущим мультивибратором.

Мультивибраторы на логических элементах. Рассмотрим мультивибраторы, выполненные на ИМС ТТЛ-серии. Выходными каскадами базовых ТТЛ-элементов И – НЕ и ИЛИ – НЕ являются усилители-инверторы, что позволяет построить мультивибратор на ЛЭ 2И – НЕ (2ИЛИ – НЕ), аналогичный мультивибратору на транзисторах.

На рис. 3.65 приведена схема автоколебательного мультивибратора на ЛЭ 2И – НЕ.

Рис. 3.65

В исходном состоянии на один из входов ЛЭ 3 подается запускающий сигнал (логический нуль). Следовательно, на Вых. 1

будет Uвых.1 U (лог. 1), а на Вых. 2 Uвых.2

U 0 (лог. 0).

В точке А будет потенциал U A U 0

(лог. 0), а в В U B U

(лог. 1). Такое состояние продолжается до прихода на запускающий вход лог. 1 (рис. 3.66) в момент времени t1 .

91

Рис. 3.66

В этом случае на Вых. 1 появится потенциал низкого уровня U 0 , а потенциал в точке А начнет повышаться. Как только потен-

циал в точке А достигнет некоторого порогового значения U * , он будет воспринят ЛЭ 2 как лог. 1. Следовательно в точке В появится

потенциал низкого уровня U 0 , а на Вых. 1 – U (лог.1). Это приведет к тому, что в точке А потенциал начнет снижаться. Как только потенциал в точке А достигнет некоторого порогового значения

U 0* , он будет воспринят ЛЭ2 как U 0 (лог. 0). Потенциал в точке А начнет повышаться, т.е. процесс изменения потенциала в точке А носит периодический характер, определенный временем зарядаразряда конденсатора C .

Возможно выполнение мультивибратора на основе ИМС, структура которой повторяет схему на дискретных элементах.

Блокинг-генератор. Блокинг-генератор используется для получения последовательности кратковременных импульсов с большой скважностью, близких по форме к прямоугольным. Он является однокаскадным генератором (рис. 3.67), в котором сильная положительная обратная связь с коллектора на базу транзистора обеспечивается с помощью трансформатора.

92

Рис. 3.67

В силу трансформаторной связи при увеличении коллекторного тока (положительная обратная связь) или уменьшении коллекторного тока (отрицательная обратная связь, т.е. при изменении тока коллектора, будет наводиться напряжение на базе VT ).

При первом включении схемы VT открывается, его коллекторный ток увеличивается, создавая напряжение обратной связи на базе, в результате чего транзистор открывается еще больше. Когда достигается насыщение, увеличение коллекторного тока прекращается, что вызывает появление на базе напряжения противоположной полярности. Это напряжение закрывает транзистор. Транзистор удерживается в закрытом состоянии отрицательным зарядом на конденсаторе C до тех пор, пока этот конденсатор в достаточной степени не разрядится через R . После этого транзистор снова отпирается и описанный процесс повторяется.

Выходное напряжение блокинг-генератора представляет собой последовательность узких импульсов (рис. 3.68).

Рис. 3.68

93

Длительность импульса (VT открыт) определяется параметрами трансформатора, а временной интервал между импульсами (VT закрыт) – постоянной времени CR .

Вторичная обмотка трансформатора является коллекторной нагрузкой. Быстрое изменение тока через эту обмотку при закрывании транзистора приводит к появлению большой противоЭДС и большого выброса коллекторного напряжения. Этот выброс напряжения может превысить максимально допустимое коллекторное напряжение и вызвать разрушение транзистора. Для защиты транзистора параллельно первичной обмотке трансформатора включается диод VD . В нормальном режиме VD смещен в обратном направлении и закрыт. Открывается он только в том случае, когда на-

пряжение на коллекторе VT превышает напряжение питания En .

Генератор пилообразного напряжения. Генератор пилооб-

разного напряжения, управляемый последовательностью прямоугольных импульсов показан на рис. 3.69.

Рис. 3.69

Форма сигналов на входе и выходе генератора пилообразного напряжения изображена на рис. 3.70.

94

Рис. 3.70

На участке АВ входного сигнала на базе транзистора VT действует U вх 0 и VT закрыт (отсечка). Конденсатор C посте-

пенно заряжается через резистор R . Прежде чем конденсатор полностью зарядиться, на вход поступает положительный фронт ВС импульса, переключающий транзистор в проводящее состояние. В результате конденсатор C очень быстро разряжается через открытый транзистор. Конденсатор находится в разряженном состоянии во время действия импульса (вершина импульса CD). Отрицательный фронт DE импульса переключает транзистор в состояние отсечки, конденсатор C снова начинает заряжаться и процесс повторяется.

Пилообразный импульс составляется двумя фронтами: передний фронт – линейно изменяющиеся напряжение и (или) ток; задний фронт – параметры, изменяющиеся по экспоненциальному

закону.

Генераторы пилообразного напряжения или, как их еще называют, генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) могут изготавливаться на основе мультивибратора и применяются в блоках кадровой развертки телевизоров.

3.7 Триггеры

Триггером называется устройство, обладающее двумя состояниями устойчивого равновесия и способное под воздействием внешнего управляющего сигнала переходить скачком из одного состояния в другое.

95

Источник: https://studfile.net/preview/16568892/