refberry.ru

Лекция 6. Триггерлер

Бұған дейін электронды құрылғылар үздіксіз жұмыс істейді және оларға әртүрлі сигналдар үнемі әсер етіп тұрады деп есептелген. Бірақ автоматты басқару жүиелерінде, есептеу машиналарында, радиотехникада т.б үздіксіз жұмыс әлпімен қатар импульсті жұмыс әлпі кеңінен қолданылады. Импульсті жұмыс әлпінде электрлік сигналдың қысқа уақытты әсерлері үзілістерден кейін қайталанып отырады.

Импульсті жұмыс әлпінің үзсдіксіз жұмыс әлпіне қарағанда көптеген артықшылықтары бар. Импульсті жұмыс әлпінде импульстің әсер ететін уақыты ішінде үлкен қуат бөліне тұрса да жалпы алғанда құрылғының орташа қуаты азаяды. Импульсті әлпі құрылғыға температураның әсерін әлсіретуге, осы себепті оның параметрлерін тұрақтандыруға мүмкіндік береді. Импульсті сигналдар арқылы бірнеше информация беруге болады, және олар кіреукелерге (атмосфералық кіреуке, аспаптың өзіндік шуы т.б) төзімді келеді.

Көп тараған импульсті құрылғылардың бірі — триггер (ағытқыш ілмек ұғымын береді). Триггер екі орнықты күйі бар және сыртқы сигналдың әсерінен бір күйден екінші күйге секіріп өте алатын құрылғыны айтады. Триггерде оң кері байланысты екі каскадты тұрақты токтың күшейткіші қолданылады (Сурет 6.1). Каскадтардағы сәйкесті резисторлардың кедергілерін өзара тең болатындай етіп таңдап алады, яғни

Тізбекті қорек көзіне қосқанда параметрлерінің дәл бірдей болмауы себебі транзистордың біреуі екіншісіне қарағанда бұрын ашылады. Мысалы, суреттегі VT1 транзисторы бұрын ашылды делік. Ашық транзисторда коллектордың потенциалы төмендейді де қорек көзінің кернеуі негізінен коллекторлық резисторға түседі. VT1 транзисторының коллекторы VT2 транзисторының базасымен болғандықтан, VT1 транзисторының коллекторының потенциалының төмендеуіне әкеліп соғады.

Триггерлердегі екі транзистордың ашылып-жабылып тұру үшін, бұл осы құрылғының негізгі міндеті, транзисторлардың базаларына кезекпен бір полярлы немесе транзисторлардың біреуінің базасына әртүрлі сигнал беру керек. Қарастырылып отырған триггерде екі кірме және екі шықпа бар.



Асинхронды R-S триггерлерінде екі ақпараттық кірмелері бар. S сигналының кірісіне 1 беріледі де, ал R сигналының 0 қойып, Q триггерінің шығысында 1 сигналын аламыз. Немесе, керісінше S= 0 және R=1 сигналы триггердің шығысында болады, демек Q=0. Асинхронды R-S триггерінің жасалуы мен жұмысының қалыптасуы келесі теңдеумен анықталады;

Q n = (S +R Q)n -1 , R - S = 0 (1)

Және R-S триггерінің әртүрлілігіне қоса Е – R және S тирггерлері кездеседі.

Келесі суретте (11.1) триггердің электрондық реле гальваникалық байланыспен болатын екі шығысты әсер ету нәтижесінде кернеудің секірмелі мінездемесі көрсетіледі.

Триггер


t1 t2 t3 t1 t2 t3

U кіріс 1 U шығыс 2

Uбасқару

Сурет 6.1 Триггер құрылғысының жұмысы.

Бұл суретте екі шығыста басқаратын Uшығыс1, U шығыс 2 бір стационар деңгейінен басқа деңгейге дейін кернеудің секірістері пайда болады. Осы шығыстағы кернеудің екі стационарлы деңгейі шартты түрде 0 және 1 түрінде көрсетілген, яғни триггердің екі орнықты жағдайына сәйкес келеді. t1 - t2 уақыт аралығында Uшығыс1 кернеудің нөлдік деңгейіне сәйкес келеді, ал U шығыс 2 бірлік деңгейге сәйкес (тепе-теңдік орнықтылығының бірінші жағдайы). Мұндай тыныш жағдайда триггер басқарушы импульс келгенше еркін ұзақ бола береді.



Сонымен, триггердің негізгі құрылымы, тік бұрышты тербелістерді өндіру болып табылады.

Rk1=Rk2, R1=R2, R3=R4, R5=R6. сондықтан мұндай триггерлерді симметриялы деп атайды.

Тізбекті қорек көзіне қосқанда параметрлерінің дәл бірдей болмауы себепті транзистордың біреуі екіншісіне қарағанда бұрын ашылады. Мысалы VT 1 транзисторы бұрын ашылады делік. Ашық транзисторда коллектордың потенциялы төмендейді де қорек көзінің кернеуі негізінен коллекторлық резисторға (Rk1) түседі. VT1 транзисторының коллекторы VT2 транзисторының базасымен жалғанғандықтан, VT1 транзисторының коллекторының потенциялының төмендеуі VT2 транзисторының жабылуына әкеп соғады. Ығыстырушы қорек көзі Eб транзистордың толық жабылуын қамтамасыз етеді. Ол үшін оның ЭҚК-нің мөлшері Eб>R4Ikk шартын қанағаттандыруы керек. Мұндағы Ikk — транзистордың паспортында келтірілген коллектордың максимал кері тогы. Егер триггерге сырттан сигнал әсер етпесе, онда ол осы күйінде қала береді.

Триггердегі екі трензистор кезекпен ашылып-жабылып тұру үшін — бұл осы құрылғының негізгі міндеті, транзистордың базаларына кезекпен бір полярлы немесе транзисторлардың біреуінің базасына әр түрлі полярлы сигнал беру керек. Қарастырып отырған триггерде екі кірме және екі шықпа бар. Кірмелік тізбектердің конденсаторлар (C3,C4) мен диодтар (VD1,VD2) қорек көздерінен сыртқы сигнал көздеріне ток өткізбейді және сигналдың оң таңбалы құрушыларын ұстап қалады. VT1 транзисторының базасының потенциялы төмендегенде коллекторының потенциялы жоғарлайды да VT2 транзисторынң коллекторының потенциялы төмендейді. Ендеше Ш1 шықпасы төңкерме шықпа да, ал Ш2 шықпасы тура шықпа болып табылады. Мұны 10.33,б-суретте келтірілген триггердің уақыттық диаграммаларынан анық көруге болады. Мұнда екі кірмеге кезекпен теріс полярлы сигнал беріліп тұр (ukp1,ukp2). Бірінші кірмеге берілген теріс полярлы сигнал VT1транзисторының базасының потенциялын төмендетеді де коллекторының потенциялын (Uk1)арттырады. VT1 транзисторының коллекторының потенциялының жоғарлауы VT2 транзисторының коллекторының потенциялын жоғарлатады, ал коллекторының потенциялын (U2) төмендетеді. Яғни бірінші кірмеге берілген теріс полярлы сигналдың әсерінен VT1транзисторыжабылады да, VT2 транзистоы ашылады. VT1 транзисторының базасының потенциялы кемігенде С2 конденсаторы зарядталып,кейін базаның потенциялын экспонента бойымен қайтадан 0-ге дейін көтереді. Осы кезде екінші кірмеге берілетін теріс полярлы сигналдың (U2) әсерінен жоғарыда айтылған үрдіс керісінше жүреді де VT2 транзисторы жабылып, VT1 транзисторы ашылады. Міне осылайша кірмелерге кезекпен берілетін теріс полярлы сигналдардың әсерінен транзисторлар ашылып-жабылып, олардың шықпаларында әртүрлі полярлы сигналдар кезекпен пайда болып отырады. Триггердің жұмыс істеу тәртібін бөлектеп жіберу деп аталады. Бұдан басқа есептік жіберу деп аталатын схемасы да кеңінен қолданылады. Мұндай триггерлердің графикалық шартты белгілері 10.34-суретте келтірілген.

Сигнал бергенде шықпада кернеу пайда болатын кірмені S(set-қою) әрпімен белгілейді. Бұл триггердің «0» (нөльдік) күйі деп есептелінеді. Q әрпімен тура шықпа, ал Q әрпімен төңкерме шықпа белгіленеді

Триггерлердің есептік жіберу схемаларында сигнал коллекторға немесе базаларға (10.35-сурет) айырғыш диодтар арқылы беріледі. Бастапқыда VT1 транзисторы ашық та, VT2 тарнзисторы жабық десе, VT1транзисторының коллекторы мен VT2 транзисторының базасының потенциялдары нөлге тең дерлік. Ал R2 резисторымен VT1 транзисторының базалық тогы өтетіндіктен С2 конденсаторы зарядталады да кернеуі С1конденсаторының кернеуінен артық болады.

Сондықтан базаларға оң полярлы сигнал берілгенде олардың тогы

б1=(Ek-uc2)/Rk2 iб2=(Ek-uc1)/Rk1. мұндағы uc1, uc2 – С1 және С2 конденсаторларының кернеулері. uc1< uc2 болғандықтан iб1 uc2 болғандықтан, жоғарыдағы теңдікте көрініп тұрғандай, VT1 транзисторы ашылып, VT2 транзисторы жабылады. Кірмеге берілген екі сигналдың уақытында шықпада бір ғана сигнал пайда болады (10.35,б-сурет). Олай болса шықпалық кернеудің жиілігі кірмелік кернеудің жиілігінен екі есе аз. Мұндай триггерлер екілік санау жүйесіндегі информацияны («0» және «І») сақтау үшін және импульстерді санау үшін қолданылады. Т-триггер

Т-триггер имеет один управляющий счетный вход (7) и два выхода (Q и Q) (рис. 113 в). Информация на вы­ходе меняет значение на противоположное при каждом перепаде напряжения на входе. Таблица истинности

T Qt+1
Qt
Qt

Триггер является асинхронным. Т-триггер подсчи­тывает входные сигналы по модулю 2 , т.е. частота выход­ных импульсов в два раза меньше входных. Это свойство используется при построении двоичных счетчиков.

JK-триггер

Это универсальный триггер, специфичный толь­ко для ИМС. JК-триггеры могут быть синхронными и асинхронными. Условное обозначение синхронного JК -триггера показано на рис. 6.1

При поочередном поступлении импульсов на вхо­ды JK- триггер работает подобно RS-триггеру, но при од­новременной подаче импульсов на оба входа JК -триггер меняет свое состояние на противоположное.

J К Qt+1
Qt
Qt

JК –триггері әмбебап, сонымен сыртқы коммутация енгізу жолымен ол RS- D-T-триггеріне түрленуі мүмкін.

Сурет 6.2 RS-триггерінің (а), D- триггерінің (б), Т-триггерінің (в), JK- триггерінің (г) шартты белгілері.

Лекция 7.Тиристорлар.

Үш не одан да көп р-n өтпесінен тұратын және өткізетін (ашық) түк тоқ өткізбейтін (жабық) екі күйі бар шала өткізгішті нәрсені тиристор деп атаймыз. Тиристорлар басқарылмалы түзеткіштер мен инверторларда және қосып-ажыратып тұратын құрылғыларда қолданылады. Тиристорлар негізінен екі электродты немесе үш электродты болып келеді. Екі электродты тирситор динистор немесе диодтық тиристор деп, ал үш элетродты тиристорды тринистор немесе триодтық тиристор деп атайды. Үш электродты тирситордың ашық не жабық күйлерін басқарып тұруға болатындықтан өнеркәсіптік электроникада осы тиристор көп тараған.

Тиристорлардың негізгі параметрі: рауалы орташа тоғы, импульсті тура кернеуі және максимал кері тоғы. Қазіргі кездегі тиристорлардың рауалы орташа тура тоғы 1000…2000 А-ге жетеді де, ал импулсьті тура кернеуі 100…4000 В аралығында болып келеді.

Тиристор- үш немесе одан да көп p-n ауысуынан тұратын, тұрақты екі күйі бар және бір күйден екінші күйге басқару импульсі арқылы ауысып- қосылу мүмкіндігі бар электрондық аспап.

Өткен тарауларда қаралған транзистор үздіксіз басқарылатын электрондық аспап. Олай дейтініміз басқару тоғын өзгерте отырып, транзисторды керегінше үздіксіз ашып немесе жаба аламыз.Онымен салыстырғанда тиристордың тек екі күйі ғана бар: толық ашық немесе толығымен жабық. Сондықтан да оны үздікті электрондық аспаптар қатарына жатқызу керек.

Тиристорлар электродтар санына қарай екі электродтыдинистор және үш электродты тринистор болып жіктеледі.



001501603.html

001501613.html