Опрокидывание триггера с двумя устойчивыми состояниями
Н. – Я полагаю, что теперь мы о нем все рассказали. Каждый раз, когда в точку А поступает импульс, схема изменяет свое состояние, следовательно, потребуется подать в точку А два импульса, чтобы схема вернулась в свое первоначальное состояние.
Л. – Превосходно, ты совершенно правильно понял принцип работы этого устройства. Как ты видишь, такая система может использоваться для деления любой частоты на 2. Поэтому устройство называют апериодическим делителем частоты . Если сигналы с коллекторов этой схемы преобразовать дифференцирующей схемой такого типа, как изображенная на рис. 64, и использовать для пуска в ход другого триггера с двумя устойчивыми состояниями, то в результате частота будет разделена на 4. Как ты видишь, таким образом можно легко разделить частоту на 4, 8, 16, 32…
Н. – Наиболее важным в этом многоступенчатом устройстве мне представляется первый делитель, так как, вероятно, от него зависит максимальная частота, на которой может работать все устройство. Какими характеристиками обычно обладает такой делитель?
Л. – По изображенной на рис. 82 схеме легко сделать триггер, работающий на частотах до 5 или 6 Мгц. А путем подбора транзисторов и используя резисторы с меньшими, чем я назвал, номиналами, удается делить частоты до 30 Мгц.
Обрати внимание, до какой степени эта система отвечает требованиям, которые можно предъявить к совершенному делителю: тот же самый триггер, который, получая 30 миллионов импульсов в секунду, дает на выходе сигнал с 15 миллионами периодов в секунду, работает точно так же и при получении в секунду четырех импульсов – он даст выходной сигнал с частотой 2 гц.
|
|
|
Н. – Исключительно приятное устройство, но как досадно, что оно делит только на 2 (или на 4, 8, 16…).
Л. – Существуют системы с несколькими устойчивыми положениями, которые позволяют также безупречно делить не на 2, а на 3, 4, 5 и даже на другие числа. Системы эти основаны на тех же принципах, что и схема на рис. 82. Но они немного сложнее, и мы рассмотрим их позднее, когда поведем беседу о счетных устройствах.
Н. – Бедный я, несчастный! Твой триггер с двумя устойчивыми состояниями уже достаточно сложен, а если ты покажешь мне что‑нибудь еще более сложное, боюсь, что моя голова не выдержит!
Л. – Не бойся, Незнайкин; усложнять материал мы будем постепенно, и ты убедишься, что на самом деле все намного проще, чем может показаться при взгляде на схему.
Н. – Хорошо, надеюсь, что так и будет. Должен признаться, что мне легче понять новую схему, когда ее можно сравнить с чем‑нибудь мне уже знакомым. Впрочем, я вижу некоторую аналогию между твоим триггерем с двумя устойчивыми состояниями на рис. 82 и мультивибратором на рис. 78. Основное различие между ними заключается в том, что в мультивибраторе связь между коллектором и базой противоположного транзистора осуществляется конденсаторами, тогда как в триггере с двумя устойчивыми состояниями цепочка прямой связи состоит из резистивных делителей.
|
|
|
Однотактный триггер
Л. – Ты совершенно прав, Незнайкин. Я вижу, что сегодня ты в прекрасной форме, и поэтому я расскажу тебе о новом типе схемы, которую можно рассматривать как своеобразную дочь схем на рис. 82 и 78. Новую схему я начертил для тебя на рис. 84.
Рис. 84. Схема с одним устойчивым состоянием представляет собой своеобразную смесь мультивибратора и схемы с двумя устойчивыми состояниями; ее можно опрокинуть подачей импульса в точку А , но затем схема самопроизвольно возвращается в первоначальное состояние.
Н. – Очень любопытная схема; транзистор Т1 , связан с транзистором Т2 делителем R3, R4 как в триггере с двумя устойчивыми состояниями, а коллектор транзистора Т2 связан с базой транзистора Т1 конденсатором С как в мультивибраторе с рис. 78. Так что же это: генерирующая или бистабильная схема?
Л. – Ни то, ни другое. Мультивибратор (см. рис. 78) относится к категории так называемых неустойчивых схем, т. е. схем, которые не могут оставаться в каком‑либо состоянии: они выходят из этого состояния резким скачком, который возникает самопроизвольно или ускоряется внешним пусковым импульсом. Изображенная на рис. 84 схема обладает одним состоянием, в котором она может пребывать бесконечно долго. Это состояние наступает, когда ток транзистора Т1 доходит до насыщения, запирая транзистор Т2 , т. е. так, как это происходит в триггере с двумя устойчивыми состояниями.
|
|
|
Н. – Но тогда это будет схема с двумя устойчивыми состояниями!
Л. – Нет, Незнайкин, эта схема не с двумя, а с одним устойчивым состоянием – ее называют однотактным триггером . В самом деле, если в точку А поступает отрицательный импульс, он через конденсатор С' передается на катод диода Д . Через этот диод и конденсатор С импульс будет стремиться запереть транзистор Т1 . Как только ток этого транзистора начинает снижаться, происходит повышение потенциала его коллектора (уменьшается падение напряжения на резисторе R1 ). Это повышение потенциала передается на базу транзистора T2 , который начинает пропускать ток. Потенциал коллектора транзистора Т 2 снижается, это снижение через конденсатор С передается на базу Т1 и усиливает воздействие первоначального импульса до тех пор, пока ему не удастся полностью запереть транзистор Т1 и ввести в состояние насыщения транзистор Т2 .
|
|
|
Н. – А я что говорил – вот тебе второе устойчивое состояние!
Л. – Нет, это состояние не может удерживаться бесконечно долго. Не забывай, что теперь потенциал базы Т1 отрицательный. Через резистор R5 пойдет ток, он будет стремиться повысить потенциал базы транзистора Т1 и одновременно разрядить конденсатор С . Как только потенциал базы транзистора Т1 станет слегка положительным, через транзистор Т1 потечет ток и потенциал его коллектора снизится, что приведет к уменьшению тока транзистора Т2 , а это в свою очередь вызовет повышение потенциала на коллекторе транзистора Т2 . Это повышение, переданное через конденсатор С на транзистор Т1 , ускорит происходящую в схеме эволюцию, в результате чего транзистор Т1 вновь придет в состояние насыщения, а транзистор Т2 окажется запертым.
Н. – Это дьявольски сложно. Все явления происходят одновременно и к тому же воздействуют друг на друга, поэтому я с большим трудом проследил за ними.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 306; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!