МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИГЕРА З ЕМІТЕРНИМ ЗВ'ЯЗКОМ
(ТРИГЕРА ШМІТТА)
ІНСТРУКЦІЯ
до лабораторної роботи №11
з курсу
"ЕЛЕМЕНТИ ДИСКРЕТНИХ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИКИ"
для студентів спеціальності 7.0914.02
"Комп’ютеризовані системи управління і автоматики"
усіх форм навчання
Затверджено
на засіданні кафедри
"Автоматика і телемеханіка"
Протокол № 8 від 27.02. 1997 р.
Львів 1999
Дослідження тригера з емітерним зв'язком (тригера Шмітта). Інструкція до лабораторної роботи №11 з курсу "Елементи дискретних пристроїв автоматики" для студентів спеціальності 7.0914.02 “Комп’ютеризовані системи управління і автоматики” усіх форм навчання / Укл. В.Б.Дудикевич, В.М.Максимович, О.С.Вітер. - Львів: ДУЛП, 1999. - 16с.
Укладачі: В.Б.Дудикевич, докт. техн. наук, проф., В.М.Максимович, канд. техн. наук, доц., О.С.Вітер, ст. викл.
Відповідальний за випуск: І.М.Ковела, к.т.н., доц.
Рецензенти: І.М.Ковела, І.М.Бучма
кандидати техн. наук, доценти
1. МЕТА РОБОТИ
Метою роботи є ознайомлення з принципом роботи і дослідження основних характеристик тригера з емітерним зв’язком (тригера Шмітта).
2. ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП
В імпульсній техніці для формування напруги прямокутної форми і як порогові пристрої широко використовуються несиметричні тригери. До них належать тригери з емітерним зв’язком на транзисторах, які мають вищий вхідний опір, більшу навантажувальну здатність і деякі інші переваги порівняно із симетричними тригерами. Схема тригера з емітерним зв’язком (рис.1) відрізняється від схеми симетричного тригера перш за все тим, що одне колекторно-базове коло зв’язку R, Rб замінене зв’язком, який утворюється загальним емітерним опором Rе. В результаті колектор транзистора T2 виявляється не зв’язаним безпосередньо з елементами кола зворотного зв’язку, і тому при підключенні навантаження до колектора T2 воно практично не впливає на роботу тригера. З іншого боку, база транзистора T1 також “ізольована” від елементів кола зворотного зв’язку і тому є найзручнішою точкою подання вхідної керуючої напруги e(t).
Тригер з емітерним зв’язком має два стійкі стани: в одному T1 закритий, T2 насичений, у другому - навпаки. Тригера з одного стану в другий переходить стрибком кожен раз, коли керуюча напруга e(t) досягне порогових рівнів спрацювання (1 або (0. Якщо, наприклад, в початковому стані транзистор T1 закритий, T2 насичений, то при e(t)=(1 транзистор T1 відкривається, відновлюється коло додатного зворотного зв’язку і виникає регенеративний лавиноподібний процес, який закінчиться закриванням транзистора T2.
Через резистор Rе здійснюється не тільки додатний зворотний зв’язок T2 з T1, але й від’ємний зворотний зв’язок за струмом в каскаді транзистора T1. Однак в процесі перекидання визначальним є додатний зворотний зв’язок.
2.1. СТАТИЧНІ РЕЖИМИ
Початковий статичний режим тригера з емітерним зв’язком
Еквівалентна схема тригера у першому, початковому стійкому стані (T1 закритий, T2 насичений) наведена на рис. 2. Для простоти насичений транзистор T2 зображений у вигляді еквіпотенційної точки, а транзистор T1 - генератором струму Iк0.
Умова насичення T2 записується у вигляді
. (1)
Згідно з еквівалентною схемою у початковому стійкому стані:
, (2)
, (3)
де uе1 - напруга на Rе в початковому стані, що практично дорівнює вихідній напрузі тригера uк2 у цьому стані.
Оскільки звичайно R і Rб набагато більші від Rк1, Rк2 і Rе, то можна записати
. (4)
Якщо підставити формули (2) і (3) з врахуванням (4) у вираз (1), отримаємо умову насичення T2 для найгіршого випадку ((2=(2мін) у вигляді:
.
Якщо
, (5)
то
. (6)
Нерівність (5) звичайно виконується: оскільки Iк01<<Eк, Rе<<Rк2 і Rк1<<R<(2мінRк2. Нерівність (6) дає наочне уявлення про співвідношення параметрів, необхідних для того щоб виконувалась умова насичення T2.
Умова закривання T1 записується у вигляді
, (7)
і, як видно із схеми, зображеної на рис. 1, uбе1 = ( (e + Iк01RГ + uе1), де Iк01 - зворотний струм бази в р...
