Электроника в вопросах и ответах

Схема триггера Шмитта показана на рис. 10 26. Работа схемы протекает следующим образом Если напряжение па входе (управляющее напряжение) равно нулю, транзистор Т₁ заперт. В это время проводит транзистор T₂, так как на него поступает соответствующее смещение с делителя R_к, R₁, R₂. Делитель, смещающий транзистор Т₂ (в основном R_к), подобран таким образом, чтобы транзистор Т₂ не работал в режиме насыщения. Протекающий через транзистор Т₂ ток создаст падение напряжения на эмиттерном резисторе R_э, а это в свою очередь вызывает еще более глубокое запирание транзистора Т₁. Увеличение входного напряжения выше определенного уровня вызывает отпирание транзистора Т₁ и быстрый переход схемы в другое состояние. В этом состоянии напряжение на коллекторе транзистора Т₁ убывает и, следовательно, уменьшается напряженке на базе транзистора T₂, и он закрывается. Триггер остается в этом состоянии до тех пор, пока входной сигнал выше порогового уровня. Выходное напряжение в этом состоянии достигает своего максимального значения. Если управляющее транзистором Т₁ напряжение уменьшается ниже порогового уровня, наступает рост напряжения на коллекторе транзистора Т₁, а следовательно, увеличение напряжения на базе транзистора Т₂, так что транзистор Т₂ начинает проводить ток и происходит переброс схемы в первое состояние.

Из приведенного описания вытекает одно из типичных применений триггера Шмитта — использование его в качестве генератора прямоугольных колебаний. Триггер Шмитта применяется также в качестве амплитудного дискриминатора или порогового детектора.

Существуют многочисленные схемные модификации триггера Шмитта.

Что такое генератор Миллера?

Это схема, генерирующая напряжение линейной формы (пилообразное — прим. перев.), в которой для повышения линейности этого колебания используется ОС. Схема такого интегратора изображена на рис. 10.27.

Транзистор работает по схеме усилителя с ОЭ с высоким усилением и инверсией фазы. В этой схеме емкость С цепи с ОС, включенная между коллектором и базой, может быть пересчитана на входные зажимы как емкость С', умноженная на коэффициент усиления каскада по напряжению. Конденсатор С' заряжается от источника напряжения постоянным током через резистор R; напряжение на конденсаторе нарастает линейно. Если замкнуть ключ К, то конденсатор разряжается, а транзистор проводит ток. На выходе схемы получают колебание пилообразной формы. Прямоугольное колебание, подведенное к базе транзистора непосредственно или через дополнительный ключевой каскад, обеспечивает их работу в качестве ключей. Схема преобразует управляющее прямоугольное колебание в выходное пилообразное колебание подобно тому, как это делает интегрирующая цепь, отсюда часто встречаемое название интегратор Миллера.

Рис. 10.27.Схема генератора (интегратора) Миллера

Что такое генератор пилообразного напряжения с ООС?

Это генератор линейного пилообразного напряжения с ООС, которая предназначена для улучшения линейности колебания. Схема такого генератора представлена на рис. 10.28. Транзистор Т₁ нормально находится в отпертом состоянии; напряжение на конденсаторе С в это время близко к нулю. Если бы в схеме не было транзистора Т₂, то при отрицательном импульсе на базе транзистора Т₁происходил бы заряд конденсатора. В схеме с транзистором Т₂, используемым в качестве эмиттерного повторителя при запертом транзисторе Т₂, возрастающее напряжение на заряжаемом конденсаторе С через повторитель подается в точку соединения резисторов R₁ и R₂. При возрастании напряжения на конденсаторе потенциал в этой точке увеличивается и протекающий через резистор R₂ ток остается почти постоянным. Это означает, что конденсатор заряжается постоянным током и, следовательно, напряжение на конденсаторе будет изменяться по линейному закону.

Рис. 10.28.Схема генератора пилообразного напряжения с ООС

Каково применение релаксационных генераторов?

Применений очень много. Типичным является использование генераторов в качестве источников сигналов. Одновибраторы позволяют получать выходные сигналы с длительностью большей, чем длительность запускающего импульса. Мультивибраторы используются, например, как генераторы, «навязывающие» свою частоту повторения другим схемам, в качестве центрального генератора тактовой частоты в цифровых схемах и т. п.

Нестабильные схемы или схемы с одним устойчивым состоянием также применяют для деления частоты — процесса, в котором каждый k-й импульс данной последовательности импульсов, поданной на мультивибратор, вызывает генерацию новой серии импульсов с частотой повторения, в k раз меньшей. Триггеры используются, в частности, в схемах счетчиков (счетных схем), предназначенных для счета электрических импульсов.

На чем основана синхронизация генераторов?