- •Часть 2
- •Раздел 1 преобразовательные устройства и устройства электропитания
- •Выпрямители переменного тока
- •Классификация выпрямителей:
- •Параметры выпрямителей:
- •Однополупериодный выпрямитель
- •Двухполупериодный мостовой выпрямитель
- •Двухполупериодный выпрямитель с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора
- •Трехфазный выпрямитель с нейтральным выводом
- •Трехфазный мостовой выпрямитель
- •Сглаживающие фильтры
- •Емкостные фильтры
- •Индуктивные фильтры
- •Электронные фильтры
- •Стабилизаторы напряжения и тока
- •Параметрические стабилизаторы
- •Компенсационные стабилизаторы
- •Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения
- •Управляемые выпрямители
- •Инверторы
- •Инверторы, ведомые сетью
- •Автономные инверторы
- •Автономный инвертор напряжения
- •Раздел 2 элементы импульсной и цифровой техники
- •2.1 Импульсный способ представления сигналов информации
- •Общая характеристика импульсных устройств
- •2.3 Простейшие формирователи импульсов
- •2.4 Бесконтактные логические элементы
- •Параметры логических схем
- •2.5 Триггеры Принципы построения триггеров
- •Асинхронные rs–триггеры
- •Синхронный rs-триггер
- •Несимметричный триггер с эмиттерной связью (триггер Шмитта)
- •Мультивибраторы
- •Автоколебательные мультивибраторы
- •Ждущий мультивибратор
- •2.8 Блокинг-генераторы
- •2.9 Генераторы линейно-изменяющегося напряжения (глин)
- •2.10 Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи
- •2.11 Дешифраторы и демультиплексоры
- •2.12 Мультиплексоры (multiplex – англ. Многократный)
- •2.13 Регистры
- •2.14 Цифровые счетчики импульсов
- •Двоичные счетчики
- •Работа счетчика
- •23 22 21 20 Вход у с к у с к у с к у с к t t t t d c b a
- •Раздел 3 микропроцессорная техника
- •3.1 Общие сведения о микропроцессорах и микропроцессорных системах Основные определения и классификация
- •Микропроцессорные средства в системах управления технологическими процессами
- •3.2 Арифметические и логические основы микропроцессорной техники Способы представления информации
- •Арифметические основы микропроцессорной техники
- •Логические основы микропроцессорной техники
- •3.3 Цифровые запоминающие устройства Типы запоминающих устройств
- •Оперативные запоминающие устройства
- •Постоянные запоминающие устройства
- •3.4 Архитектура и структура микропроцессорных систем и микропроцессора Архитектура микропроцессорных систем
- •Организация работы микропроцессорной системы
- •Архитектура микропроцессора
- •3.5 Интерфейс в микропроцессорных системах Общие сведения об интерфейсе
- •Способы обмена данными между устройствами мп-систем
- •3.6 Программирование микропроцессорных систем Общие сведения о командах
- •Система команд мп кр580ик80
- •Программирование и алгоритмические языки
- •Литература
- •Содержание
- •Раздел 1 преобразователи устройства и устройства электропитания...............................................................................................3
- •1.1 Выпрямители переменного тока….................................................................3
- •Раздел 2 элементы импульсной и цифровой техники…..35
- •Раздел 3 микропроцессорная техника…………………………..87
Несимметричный триггер с эмиттерной связью (триггер Шмитта)
Рассмотрим рисунки 2.18 и 2.19.
Применяют в импульсных устройствах как:
пороговые элементы, для сравнения импульсов напряжения по амплитуде;
для формирования напряжения прямоугольной формы из синусоидальной.
Ukэ
Uсм
R6
R7
R2
Uвых
Uвх
R
VT1
VT2
-Ek
Rk2
C
Rk1
R1
Рисунок 2.18 – Электрическая схема несимметричного триггера с эмиттерной связью
Uвых
t
t
0
Uэ2
Uб1
Uсм
U1
0
U2
Рисунок 2.19 – Диаграммы напряжений на входе и выходе триггера
Работа схемы: в исходном состоянии транзистор VТ2 отперт. Его ток Iэ, создает падение напряжения на Rэ, поддерживающее транзистор VТ1 в запертом состоянии. При подаче на базу транзистора VТ1 отрицательного импульса он отпирается. Отрицательное напряжение на его коллекторе и на базе VТ2 падает. Поэтому уменьшается ток через транзистор VТ2 и URэ. Транзистор VT1 еще более откроется и развивается лавинообразный процесс нарастания тока транзистора VT1 и уменьшения тока транзистора VT2 до тех пор, пока транзистор VT1 не откроется, а транзистор VT2 не закроется. Схема находится в этом состоянии, до тех пор, пока амплитуда входящего импульса не упадет до порога срабатывания, после чего схема возвращается в исходное состояние.
Характерно явление гистерезиса: уровень входного напряжения U2, при котором триггер возвращается в исходное состояние, несколько ниже чем уровень U1. Счетный запуск несимметричного VТ2 триггера не применяется, так как запускающий импульс усиливается отпертым транзистором с переменной полярностью и компенсирует запускающий импульс на базе запертого транзистора.
Выходное напряжение Uвых снимается с коллектора VТ2 не связанного с цепью ОС. Поэтому нагрузка не влияет на процессы в VТ2 и длительность перепадов выходных импульсов меньше, чем в симметричном VТ2.
Во время регенеративного процесса Uс не успевает изменить свое значение и знак. После окончания регенеративного процесса напряжение на Wб начинает перезаряжать Cб. Заряд – перезаряд Cб происходит через «б–э» и прекращается, когда Uб-э ≈ 0,7 В. При этом транзистор выходит из насыщения и входит в активный режим. В этот момент возникает обратный регенеративный процесс, быстро ведущий к запиранию транзистора.
Мультивибраторы
В импульсных устройствах чаще всего применяют прямоугольные импульсы напряжения, длительность фронта и среза которых мала по сравнению с длительностью импульса. Поэтому одна из наиболее важных задач импульсной техники – получение перепадов напряжения или тока с минимальной длительностью фронта.
В импульсной технике для генерирования прямоугольных импульсов и для создания резких перепадов напряжения широко применяются релаксационные генераторы импульсов (мультивибраторы и блокинг–генераторы) и спусковые схемы (триггеры).
Для получения незатухающих колебаний применяют автоколебательные системы, преобразующие энергию источника питания в энергию электрических колебаний, Колебания поддерживаются незатухающими благодаря периодическому поступлению энергии от источника питания. Устройством, регулирующим поступление энергии от источника, служат транзистор, электронная лампа или полупроводниковый прибор с отрицательным сопротивлением (туннельный диод, динистор, тиристор и др.).
Различают синусоидальные (гармонические) и релаксационные (разрывные) колебания Синусоидальные колебания получают при помощи транзисторного или лампового автогенератора, содержащего обычно колебательные контуры. Для получения релаксационных колебаний, которые могут быть почти прямоугольной формы, в импульсной технике применяют релаксационные генераторы (релаксаторы). В них колебательный контур, как правило, отсутствует, и колебания возникают вследствие «освобождения» запаса энергии клапаном (ключом), отдающим энергию импульсами. Обычно в качестве клапанов применяют транзисторы, работающие в ключевом режиме, или приборы с отрицательным сопротивлением. Релаксаторы на электронных лампах в последние годы применяют значительно реже. Когда ключ заперт, происходит накопление энергии, а когда отперт – отдача энергии. При этом частота колебаний определяется параметрами схемы, режимом работы транзистора (лампы) и напряжением источника питания. Колебания генераторов релаксационных колебаний легко и просто синхронизируются внешними импульсами различной формы.
Основное различие генераторов состоит в том, что в генераторе синусоидальных колебаний за период расходуется малая мощность, а в релаксационном генераторе – вся мощность, запасенная в реактивном элементе. Этим объясняется различие в форме колебаний: плавные (гармонические) в генераторе синусоидальных колебании и прерывистые (разрывные) в релаксационном генераторе.
Мультивибратор представляет собой релаксационный генератор колебаний почти прямоугольной формы. Он является двухкаскадным усилителем на резисторах с положительной обратной связью, в котором выход каждого каскада соединен с входом другого.
Название «мультивибратор» происходит от слов: «мульти» – много и «вибратор» – источник колебаний, поскольку колебания мультивибратора содержат большое число гармоник.
Мультивибратор может работать в следующих режимах: автоколебательном, синхронизации и ждущем. В автоколебательном режиме мультивибратор работает как генератор с самовозбуждением, при этом выходное напряжение создается в результате процессов, происходящих в самой схеме. В режиме синхронизации на мультивибратор действует извне синхронизирующее напряжение, частота которого определяет частоту импульсов, генерируемых мультивибратором. В ждущем режиме мультивибратор работает как генератор с посторонним возбуждением. При этом процессы в нем совершают один цикл каждый раз в результате подачи на его вход запускающих импульсов.