Запуск и принудительный срыв спусковых схем

Момент самопроизвольного обратного опрокидывания спусковой схемы (ждущего мультивибратора) зависит от параметров схемы, величины питающих напряжений, флуктуаций и других дестабилизирующих факторов, которые могут изменяться в процессе эксплуатации. Поэтому стабильность длительности импульса и периода повторения импульсов во многих случаях может оказаться недостаточной даже при использовании наилучших схем.

На рис.3.9 показано, как на момент обратного опрокидывания схемы влияет нестабильность напряжения отпирания транзистора.

Рис.3.9. Влияние разброса напряжения отпирания транзистора

на длительность формируемого импульса

 

В большинстве случаев такая нестабильность параметров спусковых схем недопустима. Для стабилизации длительности формируемого импульса момент обратного опрокидывания схемы синхронизируется внешним импульсом, который приходит через строго определённое заданное время после импульса запуска.

Вынужденное обратное опрокидывание схемы называют принудительным срывом (или просто срывом спусковой схемы или мультивибратора), а внешний импульс, вызывающий это опрокидывание, – импульсом срыва.

Совершенно очевидно, что импульс срыва должен воздействовать на схему обязательно несколько раньше, чем она самопроизвольно вернётся в исходное состояние. В этом случае длительность формируемого импульса определяется интервалом между импульсом запуска и импульсом срыва. Длительность формируемого импульса всегда меньше, чем собственная длительность импульса, вырабатываемого без принудительного срыва. Импульсы срыва могут быть разной полярности в зависимости от того, куда они подаются.

Принцип принудительного срыва поясняется на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Принцип принудительного срыва спусковой схемы

 

Схема генератора прямоугольных импульсов с принудительным срывом показана на рис.3.11. Эта схема отличается от схемы, изображённой на рис.3.7, лишь тем, чтоимеется цепь срыва C₂, R₂, VD₂. Назначение этой цепи – запереть транзистор VT₁ в момент прихода импульса срыва. Далее процессы в схеме протекают аналогично тем, которые были описаны в схеме рис.3.7.

Таким образом, используя принудительный срыв, можно добиться высокой стабильности длительности генерируемого импульса.

Рис.3.11. Генератор прямоугольных импульсов с принудительным срывом

Триггеры

Спусковые схемы, имеющие два устойчивых состояния равновесия, называются триггерами.

Благодаря своему свойству практически мгновенно (скачком) переключаться из одного состояния равновесия в другое триггер напоминает работу спускового крючка огнестрельного оружия (отсюда название – trigger –

курок). В одном из устойчивых состояний на выходе триггера присутствует высокий потенциал, в другом – низкий. Подобно мультивибратору переход из одного устойчивого состояния в другое происходит лавинообразно, но только с приходом переключающего (запускающего) сигнала. В интервале между переключающими сигналами состояние триггера не меняется, т.е. триггер «запоминает» поступление сигнала, отражая это событие величиной потенциала на выходе. Это позволяет использовать триггер как элемент памяти. Если группу триггеров установить в одинаковое (исходное) состояние, а затем на каждый триггер подать сигнал, соответствующий элементу цифрового кода, то на выходах триггеров установятся и могут неограниченно долго сохраняться потенциалы, представляющие этот код в параллельной форме. При переключении (опрокидывании) триггера потенциалы на его выходе меняются лавинообразно, т.е. на выходе формируется прямоугольный импульс с крутыми фронтами. Это позволяет использовать триггер для формирования прямоугольных импульсов из напряжения синусоидальной формы.

При поступлении каждой пары переключающих импульсов потенциал на выходе триггера меняется от высокого к низкому и обратно, т.е. на выходе формируется один импульс. Это позволяет использовать триггер как делитель частоты на 2.

К основным схемам триггеров на транзисторах относятся симметричные триггеры с автоматическим или внешним смещением, а также несимметричный триггер.