Статический триггер

 

Триггер Иклз-Джордана не является релаксационным гене­ратором, поскольку для получения выходных сигналов он за­пускается входным импульсом. Триггер имеет два устойчивых состояния. Он находит широкое применение в аппаратуре уп­равления производственными процессами, в вычислительных машинах, электронных счетчиках и других системах дискрет­ного действия.

Рис. 8.1. Схема триггера.

 

На рис. 8.1 показана одна из схем построения триггера на двух р — n — р-транзисторах. В этой схеме к двум коллекторам через резисторы R₁ и R₄ подается отрицательное напряжение. Необходимое отрицательное напряжение .смещения в цепи эмит­теров создается на резисторе Re благодаря протеканию через него тока эмиттера какого-нибудь одного открытого транзисто­ра Т₁ или Т₂. Изменение напряжения на резисторе R₆ сводится к минимуму благодаря шунтирующему действию конденсато­ра С₃. Наличие цепи R&C₃ стабилизирует характеристики тран­зисторов (см. разд. 1.1).

В момент включения напряжения источника питания один из транзисторов начинает проводить раньше и сильнее другого даже при достаточно хорошей симметрии схемы. Если, напри­мер, первым начинает проводить транзистор T₁, то на резисто­ре Ri образуется падение напряжения, вследствие чего отрица­тельный потенциал коллектора транзистора Т₁ уменьшается. Этот потенциал приложен также к базе транзистора Т₂, и по­этому прямое смещение этого транзистора уменьшается, что вызывает уменьшение его проводимости. С уменьшением прово­димости транзистора Т₂ отрицательный потенциал его коллек­тора возрастает, что приводит к росту отрицательного потен­циала на базе транзистора Т₁. Этот потенциал увеличивает пря­мое смещение транзистора T₁, благодаря чему еще больше воз­растает его проводимость и соответственно возрастает падение напряжения на R₁ и еще больше уменьшается отрицательный потенциал коллектора. Последнее еще больше уменьшает пря­мое смещение Т₂ и его проводимость, что приводит к дальней­шему увеличению отрицательного потенциала коллектора Т₂ и к дополнительному увеличению прямого смещения (отрица­тельного потенциала) на базе транзистора Т₁. В результате протекания процессов в течение короткого интервала времени транзистор Тг оказывается в полностью проводящем состоянии (состоянии насыщения), а транзистор Т₂ — закрытым.

Такое устойчивое состояние будет сохраняться до тех пор, пока к резистору Rs не будет приложен запускающий импульс. Запускающий импульс должен иметь положительную поляр­ность, причем при его подаче увеличивается положительный потенциал на базе каждого транзистора. Однако транзистор Т₂ уже закрыт, и положительный потенциал (обратное смещение) не оказывает на него действия. Для транзистора же Т₁ положи­тельный потенциал, приложенный к его базе, создает обратное смещение, запирающее транзистор. При запертом транзисторе падение напряжения на резисторе R₁ не образуется, и отрица­тельный потенциал коллектора транзистора Т_г становится рав­ным напряжению источника питания. Так как коллектор тран­зистора Ti через резистор R₂ связан с базой транзистора Г₂, то высокий отрицательный потенциал, приложенный к базе тран­зистора Т₂, создает значительное прямое смещение, от­пирающее транзистор. В этом случае на резисторе R₄, вклю­ченном последовательно с коллектором транзистора Т₂, появ­ляется большое падение напряжения, в результате чего отрицательный потенциал коллектора падает до низкого значения. Поэтому отрицательное напряжение, приложенное к базе транзи­стора T₁ через резистор R₃, также уменьшается, что поддержи­вает транзистор T₁ в закрытом состоянии. Таким образом, тран­зистор Т₁ полностью запирается, а транзистор Т₂ находится в состоянии насыщения. Это состояние является устойчивым. По приходе следующего положительного импульса на R₅ осущест­вляется переброс схемы и ее возврат в исходное состояние, при котором транзистор T₁ оказывается в состоянии насыщения, а транзистор Т₂ заперт.

Изменения выходного напряжения при подаче запускающих импульсов получаются на коллекторах обоих транзисторов, что может быть использовано, например, для запуска других триг­геров. Вследствие того что выходное напряжение с приходом каждого запускающего импульса изменяет свою полярность, по­следовательно с С₄ можно включить диод с тем, чтобы в по­следующий каскад передавались только положительные импуль­сы тока. Поэтому один выходной импульс получается на каж­дые два входных запускающих импульса. Характеристики схе­мы позволяют использовать ряд каскадов триггеров в качестве счетного устройства, а также для деления частоты следования импульсов в 2^п раз, где n — число последовательно соединенных триггеров. Если один из триггеров служит для запуска другого, то последовательный диод в выходной цепи не нужен, посколь­ку диоды Д1 и Д₂, называемые входными, пропускают к базам только положительные импульсы.