Генератор импульсов на тиристорах в ждущем режиме. Генератор импульсов на тиристорах в автоколебательном режиме. Свойство прозрачности тригеров, защелка. R-Sтриггер на логических элементах. Триггер на однопереходном транзисторе

Вопрос 11

Генератор импульсов на тиристорах в ждущем режиме.

Последовательность расчета:

1. вырисовывается характеристика
2. проводится нагрузочная прямая так, что бы т.1 установилась в равновесие.
3. определяем E₀ и R из графика.
4. производится сборка схемы, причем общее сопротивление R подразделяется на 2 сопротивления, из них R₂ должно соответствовать наклону. Этот наклон дает цифру R₂. выбираем таким образом, что бы в т.2 не превысить допустимый ток тиристора

Физика процессов.

              В момент вкл. U_пит. тиристор закрыт, поэтому устанавливается положение т.1 – вершины импульса по напряжению. Запускающий импульс спрямляет ее, открывая тиристор. Образуется цепь +E₀®C®R₂®Откр.VT®Земля. При этом R₁ практически закорачивается в момент включения. Происходит заряд конденсатора C. По закону, близкому к экспоненте, а рабочая точка 2 перемещается в т.3, где 3-колено выкл. При этом генерируется основание импульсов. Происходит заряд конденсатора С полярностью «±». Величина напряжения заряда определяется током в цепи +E₀®R₁®R₂®Земля. И соответствует подению напряжения от этого тока на резисторе R₁.

              Для т.3 

                                           U_c = I_выкл.*R₁

                        В момент 3 происходит скачек фронта импульса в т.1. тиристор закрывается. Наступает режим ожидания, в течение которого конденсатор С разряжается через R₁. Т.о. по мере заряда конденсатора С, когда был открыт тиристор, вступает в действие R₁, т.е. его ток возрастает, что эквивалентно вращению нагрузочной прямой от положения R₂ к положению R. Для расчета С необходимо задаться длительностью генерируемого импульса, подставить его в формулу

Вопрос 12.

Генератор импульсов на тиристорах в автоколебательном режиме.

Последовательность расчета:

1. вырисовывается характеристика тиристора.
2. проводится нагрузочная прямая так, что бы она занимала участок отрицательного канала где-то в середине, - образовывает одну точку неустойчивого равновесия (1).
3. Определяется E₀: R=R₁+R₂
4. проводится еще одна нагрузочная прямая R₂ из условия, что она касается колена характеристики тиристора т.А, а на вертикальной оси не превышает допустимого тока.
5. По рассчитанным вершинам R и R₂ находим R₁.
6. производится сборка схемы, причем емкость С рассчитывается по формуле 

Физика процессов:

В момент вкл. U_пит. тиристор закрыт, образуется цепь заряда С: +E₀®R₁®C®Земля. Þ t=R₁*C для подстановки в формулу, т.к. U с нарастающим по экспоненте, оно же одно временно выделяется на тиристоре VT. На графике этот процесс нарастания U по экспоненте выражается в виде движения рабочей точки или перемещении нагрузочной прямой R₂ от начала координат вправо (через т.2,3,4,5) в крайнее положение т.А. тогда тиристор скачком открывается. Рабочая точка переходит в т.6. Примем что R открывшегося тиристора нулевое Þ что образуется разрядная цепь +С®R₂®откр. VT®-С Þ =R₂*C - для подстановки в формулу.

U_н и U_к для наростания процесса в момент включения от 0 до уровня колена, т.к. на колене произошел скачек. От т.6 начинается движение R₂ влево (т.7,8,9) т.9-крайнее положение на колене тока выключения. Т.о. для оценки временного интервала экспоненты разряда с t₂ образуется начальные значения от т.6 до т.9, и точка конечного значения.

От т.9 скачек в т.10 по линии R₂. Тиристор закрывается и дальше процессы повторяются, т.е. в установившемся режиме колебаний.

Помнить: тиристорная характеристика 2-х базового диода по цепи между управляющим электродом и одной из баз.

Вопрос 13.

Свойство прозрачности тригеров, защелка.

              Под свойством прозрачности при С=«1» и чередовании на D входе «0» и «1», то выходной триггер так же изменяет свое состояние, т.е. он прозрачен.

              Это свойство, которое используется если надо. Вход схемы V, а триггер называется DV.

              Из схемы следует, что если сделать вход нулевым, то он запрещает передачу через триггер, т.е. выполняет роль условного шлюза. Свойство прозрачности обычно относят к D-тригерам защелкам. Под защелкой понимают свойство С входа схемы совершенно аналогичные V входа. При С=0 информация не передается на выход, т.е защелкивается. Снять защелку можно путем подачи «1».

При прохождении по верхним и нижним каналам, происходит задержка, которая может быть различной, которая затем приведет к неодновременности. Графики для одного, например верхнего подканала.

Второй график построен для элемента с инверсией. Фронт первого графика на втором порождает спады. Временной интервал между серединой фронта первого графика и серединой второго образует время задержки. Присвоим ему знак +, т.к. относится в фронту. На втором графике левый штриховой спад соответствует t_{З мин}, а правый штриховой спад соответствует t_{З макс.} Т.о. вероятность появления спада на втором графике находится в области между t_{З мин} и t_{З макс}Þ если строить третий график, то необходимо учитывать аналогичные временные максимумы и минимумы задержки относительно крайне левого спада и крайне правого спада. Кроме этого из графика со знаком «-» следует, что длительность 0 на втором графике может быть намного короче в сравнении с порождающим его 1 первого графика, шаги на много длиннее.

1-  мин задержка относительно левого спада.

2-  Макс  задержка относительно левого спада.

3-  Мин задержка относительно правого спада

4-  Макс  задержка относительно правого спада.

Поэтому на третьем графике получаем 4 штриховые линии от фронта дополнительно к ним на более просторном графике строят задержки для средних значений, т.е. для средних линий второго графика. Из третьего графика следует, что вероятная длительность вершины импульса может быть короткой. К графическому построению составляются аналитические зависимости

t_{З мин} =t_{З мин1} +t_{З мин2} +…

t_{З макс} =t_{З макс1} +t_{З макс2}+…

Аналогичные построения для второго канала на основании которых делаются заключения о синхронности точек и величинных запаздываний задержек, а так же расчитывается минимальная длительность вершины оснований импульсов первого графика. Из третьего графика следует, что для расширения t_{В мин} необходимо увеличивать длительность t_В первого графика. Типовые способы предотвращения несинхронности импульсов по различным подканалам:

1.  Тщательный подбор элементов по величинам задержек фронта и спада.

2.  Выполнение таких расчетов и снижение частоты работы такого устройства.

3.  страбирование, т.е. подается дополнительная информация импульсом вторых подканалов синхроимпульс, длительность которого и момент подачи соответствуют вершинам или основаниям вых. импульсов.

Вопрос 14.

R-S триггер на логических элементах.

Асинхронный RS триггер на логических элементах.

              Самый плохой триггер. Используется когда есть свободные логические элементы, а число триггеров не велико. Относится к числу не импульсных, поступательных, асинхронных, возможно запрещенное состояние. Его необходимо паять. Строится на 2-х логических элементах-инверторах.

Если соединить выход у каждого инвертора с входом последующего, получим триггер. Получаем различие между уровнями нулей и единиц. Сходство с триггером на биполярных транзисторах в том, что здесь так же 2 инвертора обеспечивают фазовый сдвиг 360 град (каждый по 180), как необходимое условие ПОС.

2) нелинейность обуславливается закрытым и открытым состоянием, т.е. единицей и нулем. Эти же пороги обеспечивают гистерезис.