Пример решения схемы с двумя устойчивыми состояниями в транзисторном варианте показан на рис. 10.25. В нем использована связь как между эмиттерами, так и «крест-накрест». В последней действуют RС-цепи. Иногда используется связь «крест-накрест» через сопротивления R, однако, как уже упоминалось в гл. 10, RС-цепь улучшает свойства выходных колебаний. Благодаря наличию двух устойчивых состояний подобные схемы широко используются в цифровых схемах, работающих в двоичной системе (см. гл. 12). Они часто служат для счета импульсов в качестве счетчиков, например в цифровых вольтметрах. Чем больше скорость переключения этих схем, тем шире диапазон частот.
Рис. 10.25. Генератор с двумя устойчивыми состояниями
Что такое триггеры?
Триггерами обычно называют схемы с двумя устойчивыми состояниями. Однако часто название «триггер» относят к нестабильным и одностабильным схемам. Во втором случае во избежание недоразумения говорят «мультивибратор» или «одновибратор». Если более точное определение отсутствует, то название «триггер» относится к схеме с двумя устойчивыми состояниями.
Что такое спусковые схемы?
Названием «спусковые схемы» определяются схемы, запускаемые внешним импульсом, т.е. в общем случае схемы с одним или двумя устойчивыми состояниями
Что такое триггер Шмитта?
Триггером Шмитта называется схема (рис. 10.26), в которой оба каскада соединены ветвью, в которой происходят суммирование сигналов из двух каскадов и обратная подача этих сигналов на выходы. Такое решение используется в мультивибраторах с общим эмиттерным резистором. Для каждого из каскадов на этом резисторе возникает ООС, одновременно образуется ПОС, так как часть выходного напряжения второго каскада через этот резистор подводится к первому каскаду. Отрицательная обратная связь стабилизирует рабочую точку, а, кроме того, при соответствующем подборе элементов цепи (например, при большом сопротивлении эмиттерного резистора) может не допускать возникновения «перевозбуждения» в схеме. При этом схема работает без захода в область насыщения, благодаря чему получают импульсы с крутыми фронтами и малой временной задержкой, называемой гистерезисом по отношению к запускающим импульсам. Связь с выхода первого каскада на вход второго осуществляет резистор или диод. Это связь по постоянному току. Триггеры Шмитта применяют в качестве схем с одним или двумя устойчивыми состояниями, а также для формирования прямоугольных колебаний.
Достоинство схемы заключается, в частности, в том, что вход схемы не охвачен петлей ОС и поэтому на входе отсутствуют сигналы, генерируемые схемой. Кроме того, выход схемы хорошо развязан от входа.
Рис. 10.26. Схема триггера Шмитта (а) и формы управляющего и выходного напряжения (б)
Как работает триггер Шмитта?
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 Rк, R1, R2. Делитель, смещающий транзистор Т2 (в основном Rк), подобран таким образом, чтобы транзистор Т2 не работал в режиме насыщения. Протекающий через транзистор Т2 ток создаст падение напряжения на эмиттерном резисторе Rэ, 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.