Составной транзисторный ключ

 

Желание избавиться от основных недостатков простейшего ключа привело к появлению более сложных устройств — составных ключей. На биполярных транзисторах наибольшее распространение получил трехтранзисторный ключ в соответствии с рисунком 63.

Рисунок 63

Ключи можно собрать и на полевых транзисторах различного типа. Большое распространениеполучили ключи на комплементарных (дополнительных) МДП-элементах. КМДП-элемент представляет собой составной ключ на МДП-транзисторе одного типа (предположим п -канальном) с дополнительным (комплементарным) МДП-тран-зистором другого типа (р -канальным). В соответствии с рисунком 64 изображена схема составного ключа на МДП-транзисторах с индуцированным каналом и его передаточная характеристика.

Рисунок 64

Передаточные характеристики рассмотренных ключей показывают, что эти ключи изменяют уровень входного сигнала на противоположный и такие ключи называются инвертирующими (переворачивающими). Если выходное напряжение как бы повторяет предельные значения входного напряжения. Такие ключи называют ключами-повторителями.

 

Одновибратор

 

Для получения импульсных сигналов с заданной длительностью, не зависящей от длительности входных импульсов, используют формирователь импульсных сигналов, называемый одновибратором. Одновибратор — это устройство, имеющее одно стабильное состояние, из которого его можно перевести внешним сигналом во второе временно устойчивое состояние. По истечении определенного времени, зависящего только от собственных параметров одновибратора, он самостоятельно возвращается в исходное (стабильное) состояние. Классическая схема одновибратора представлена в соответствии с рисунком 65.

Рисунок 65

Длительность импульса на выходе одновибратора определяется временем перезаряда конденсатора до порогового напряжения, зависит только от параметров самого мультивибратора и равно t и = 0,7 RC..

 

Мультивибратор

 

В автоматических системах широко используются датчики временных интервалов. Они необходимы для осуществления временной дискретизации сигналов, обеспечения синхронизации различных устройств и прочих операций, связанных с текущим временем. Любая автономная автоматическая система имеет собственный датчик временных интервалов, в качестве которого обычно используется автогенератор. Наибольшее распространение получил релаксационный генератор с времязадающими элементами в виде R С -цепей. Преимущества этого генератора, называемого мультивибратором, перед другими типами генераторов в том, что он выдает импульсные сигналы, близкие к прямоугольной форме, и не содержит индуктивных элементов, плохо совместимых с интегральной технологией.

В соответствии с рисунком 66 приведена схема мультивибратора и дает наглядное представление о том, что для создания мультивибратора достаточно в одновибраторе заменить резистор в цепи обратной связи на конденсатор. В мультивибраторе физические процессы одинаковы в обоих ключах и, как и в одновибраторе. Только оба плеча мультивибратора могут находиться во временно устойчивом состоянии и после включения питания транзисторы будут попеременно переходить из одного состояния в другое.

Рисунок 66

Длительность каждого из двух состояний мультивибратора определяется, как и в одновибраторе, процессом перезарядки конденсаторов и равна: t 1=0,7 R 1 C 1 и t 2=0,7 R 2 C 2.