Что такое Триггер Шмитта и как он работает

April 23, 2010 by admin Комментировать »

Триггер Шмитта представляет собой бистабильную схему, переключение которой зависит от амплитуды запускающих им­пульсов Такие схемы успешно применяются в вычислительных устройствах и различных промышленных установках, где тре­буется изменять форму импульсов, формировать прямоугольные импульсы из синусоидальных колебаний и фиксировать превы­шение сигналом постоянного тока установленного уровня (по­рога).

clip_image002

Рис. 13.5. Триггер Шмитта.

Типичная схема триггера Шмитта на двух транзисторах n — р — n-типа изображена на рис. 13.5.

Для лучшего понимания работы схемы вначале предполо­жим, что на входе транзистора Т1 сигнал отсутствует. Резисто­ры R1, R2 и R3, включенные между положительным зажимом источника питания и землей, образуют делитель напряжения, и падение напряжения на резисторе R3 будет положительным от­носительно эмиттера транзистора Т2, благодаря чему поддержи­вается открытое состояние этого транзистора. На коллектор транзистора Т2 через резистор R4 подается положительное на­пряжение от источника питания. При открытом транзисторе на резисторе R5 в цепи эмиттера появляется падение напряжения, так как через него протекает ток эмиттера; полярность напря­жения показана на рисунке. Через низкоомную вторичную об­мотку входного трансформатора L2 напряжение на R5 прикла­дывается между эмиттером и базой транзистора T1 и создает обратное смещение на переходе база — эмиттер транзистора Т1. Поэтому Т1 закрыт. Такое стабильное состояние схемы являет­ся одним из двух возможных состояний. Из-за протекания тока через резистор R4 и падения напряжения на нем коллекторное напряжение на выходном зажиме меньше напряжения источни­ка. Конденсатор С2 не пропускает на выход постоянного напряжения, и в рассматриваемом стабильном состоянии тригге­ра выходное напряжение равно нулю.

При подаче на вход импульса напряжения он не будет ока­зывать влияния на схему, если амплитуда импульса меньше напряжения смещения между базой и эмиттером транзисто­ра Т1, подаваемого с резистора R5. Если же амплитуда входно­го импульса превысит указанную величину, то транзистор Т1 откроется. Вследствие уменьшения напряжения на коллекторе транзистора Т1 уменьшается прямое смещение на базе транзи­стора Т2, в результате чего его ток эмиттера уменьшится. Соот­ветственно уменьшится падение напряжения на резисторе R5, а прямое смещение на базе первого транзистора возрастет и вызовет дальнейшее увеличение тока через транзистор Т1. Падение напряжения на резисторе Ri еще больше воз­растет и приведет к еще большему уменьшению пря­мого смещения на базе Т2 и уменьшению падения напряжения на резисторе R5Этот регенеративный процесс будет продол­жаться до тех пор, пока транзистор Т1 полностью не откроется, а Т2 не закроется. Когда ток коллектора транзистора Т2 спадет от максимальной величины до нуля и соответственно падение напряжения на резисторе R4 станет уменьшаться, напряжение на коллекторе, которое является выходным, начнет возрастать. Изменение напряжения на коллекторе передается через кон­денсатор С2 и является выходным сигналом; форма и величи­на выходного сигнала зависят от величины сопротивления на­грузки R„ и постоянной времени (R4 + Rн)С2. Состояние, соот­ветствующее отпертому транзистору Т1 и запертому транзисто­ру Т2, является вторым устойчивым состоянием схемы, и оно сохраняется в течение длительности входного импульса. Когда напряжение входного импульса спадет до нуля, схема вновь возвратится в исходное состояние: транзистор Т1 закрыт, а транзистор Т2 открыт. Если постоянная времени (R4 + Rн)С2 значительно превосходит длительность входного импульса, то амплитуда выходных импульсов остается практически постоян­ной независимо от изменений высоты входных импульсов (при условии, что они превосходят уровень запирания Т1). На частотах повторения импульсов более 20 кГц эффективность схемы можно повысить путем применения конденсатора связи вместо входного трансформатора.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты