Файл: Electron_SE.pdf

176

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

Ïðè ñâî¿é ñõåìí³é ïðîñòîò³ âîíè ìàþòü ñóòòºâèé íåäîë³ê: ïàä³ííÿ

íàïðóãè íà ä³îäíèõ êëþ÷àõ íå äîçâîëÿº ðåàë³çîâóâàòè ñêëàäí³ ëîã³÷í³

ôóíêö³¿ ç ïîñë³äîâíèì âìèêàííÿì âåëèêîãî ÷èñëà åëåìåíò³â çà ïðèé-

íÿòíèõ çíà÷åíü íàïðóãè äæåðåëà æèâëåííÿ. Íåîáõ³äíî çàáåçïå÷óâàòè

ïðîì³æíå ï³äñèëåííÿ ñèãíàë³â.

ϳäñèëåííÿ çàáåçïå÷óþòü åëåìåí-

òè, ïîáóäîâàí³ íà îñíîâ³ òðàíçèñòîð-

íèõ êëþ÷³â. Íàïðèêëàä, öå ³íâåðòîð,

ñõåìà ÿêîãî íàâåäåíà íà ðèñ. 6.5. Çâåð-

í³òü óâàãó: ïîäà÷à íåâåëèêî¿ íåãàòèâ-

íî¿ íàïðóãè çì³ùåííÿ U

çì

 çàáåçïå÷óº

íàä³éíå  çàêðèâàííÿ  òðàíçèñòîðà  –

çá³ëüøóº çàâàäîñò³éê³ñòü åëåìåíòà.

Ñõåìè ä³îäíî-òðàíçèñòîðíèõ åëå-

ìåíò³â 2ÀÁÎ-Ͳ òà 2²-Ͳ íàâåäåí³ íà

ðèñ. 6.6 ³ ðèñ. 6.7 â³äïîâ³äíî.

ijîäè VD3 ³ VD4 ó åëåìåí-

òà  ²-Ͳ  çàáåçïå÷óþòü  âèêëþ-

÷åííÿ â³äêðèâàþ÷䳿 íà òðàí-

çèñòîð  íàïðóãè,  ùî  ïàäຠ íà

ä³îäàõ VD1 àáî VD2 (çàì³íþ-

þòü  U

çì

).

Øèðîêå  ðîçïîâñþäæåííÿ

çíàéøëè åëåìåíòè ÒÒË. Ñõåìà

äâîõîäîâîãî ÒÒË åëåìåíòà 2²-

Ͳ íàâåäåíà íà ðèñ. 6.8.

³äì³ííîþ éîãî ðèñîþ º íà-

ÿâí³ñòü íà âõîä³ áàãàòîåì³òåð-

íîãî òðàíçèñòîðà VT1, ùî º íà-

áóòêîì ³íòåãðàëüíî¿ òåõíîëî㳿

³ çàì³íÿº âõ³äíèé ä³îäíèé âóçîë

åëåìåíò³â ÐÄÒË.

Åëåìåíò  ÒÒË  òàêîæ  ìàº

ñêëàäíèé äâîòàêòíèé âèõ³äíèé

êàñêàä, ùî äîçâîëÿº çá³ëüøè-

òè íàâàíòàæóâàëüíó çäàòí³ñòü

x

ó =

+E

K

R

çì

-U

çì

R1

VT1

R

K

x

Ðèñ. 6.5 –  ²íâåðòîð (åëåìåíò Í²)

Ðèñ. 6.6 – ÐÄÒË åëåìåíò 2ÀÁÎ-Ͳ

+E

K

-U

çì

R

çì

R1

VT1

R

K

2

1

õ

õ

ó

∨

=

õ

1

õ

2

VD1

VD2

Ðèñ. 6.7 – ÐÄÒË åëåìåíò 2²-Ͳ

+E

K

VD4

VD3

R1 

VT1

R

K

2

õ

õ

ó

1

•

=

õ

1

õ

2

VD1

VD2

177

6. ËÎò×Ͳ ÅËÅÌÅÍÒÈ

2

1

õ

õ

ó

•

=

+E

K

R

Á

VT1

R

K

1

õ

1

VT2

VD

VT4

R

K

2

õ

2

VT3

R

Å

Ðèñ. 6.8 – ÒÒË åëåìåíò 2²-Ͳ

åëåìåíòà  –  çíèæóº

âïëèâ îïîðó êîëåêòîð-

íîãî ðåçèñòîðà íà âå-

ëè÷èíó âèõ³äíîãî ñèã-

íàëó, ùî â³äïîâ³äຠ1.

ijîä VD (ÿê ïîðîãî-

âèé  åëåìåíò  ç  íàïðó-

ãîþ â³äêðèâàííÿ áëèçü-

êî 0,6 Â) íàä³éíî çàáåç-

ïå÷óº  çàêðèòèé  ñòàí

òðàíçèñòîðà  VT3  ïðè

â³äêðèòîìó VT2 (ïàä³-

ííÿ íà ÿêîìó  ñêëàäàº

0,2 – 0,4 Â).

Ðîçñìîêòóâàííÿ çà-

ðÿä³â ó áàç³ íàñè÷åíîãî òðàíçèñòîðà ïðè â³äêðèâàíí³ òðèâຠçíà÷íèé

÷àñ. Äëÿ éîãî çìåíøåííÿ òðàíçèñòîðó çàáåçïå÷óþòü ñòàí, êîëè â³í çàê-

ðèòèì çíàõîäèòüñÿ íà ìåæ³ ðåæèì³â íàñè÷åííÿ ³ àêòèâíîãî. Äëÿ öüîãî

â ²ÌÑ çàñòîñîâóþòü ä³îä Øîòòêè, ùî âìèêàºòüñÿ ïàðàëåëüíî äî ïå-

ðåõîäó áàçà-êîëåêòîð òðàíçèñòîðà (àíîäîì äî áàçè). Øâèäêîä³ÿ ïðè

öüîìó çíà÷íî ï³äâèùóºòüñÿ. Òàêà ñòðóêòóðà íàçèâàºòüñÿ òðàíçèñòî-

ðîì  Øîòòêè.

Íà ðèñ. 6.9 íàâåäåíà ñõåìà äâîâõîäîâîãî åëåìåíòà ²-Ͳ, âèêîíàíîãî

íà êîìïëåìåíòàðíèõ Ê-ÌÎÍ òðàíçèñòîðàõ. ßê âèäíî ç ðèñóíêó, åëå-

ìåíò ñêëàäàºòüñÿ ò³ëüêè

ç ÷îòèðüîõ ÌÎÍ-òðàíçè-

ñòîð³â, ùî îäíî÷àñíî âè-

êîíóþòü  ³  ðîëü  ðåçèñ-

òîð³â, áî îï³ð ¿õíüîãî êà-

íàëó  ñòàíîâèòü  â³ä  äå-

ñÿòê³â äî ñîòåíü îì.

Âèõ³ä åëåìåíòà òðàí-

çèñòîðíèìè êëþ÷àìè VT1

àáî VT2 ï³äìèêàºòüñÿ äî

øèíè æèâëåííÿ, à VT3 ³

VT4 – äî íóëüîâî¿ øèíè.

Ðèñ. 6.9 – Åëåìåíò 2²-Ͳ Ê-ÌÎÍ-ëîã³êè

õ

1

õ

2

+E

Ñ

VT1

VT2

VT3

VT4

2

1

x

x

ó

⋅

=

VD1

VD2

178

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

ijîäè VD1 ³ VD2 çàáåçïå÷óþòü çàõèñò âõ³äíèõ ê³ë ²ÌÑ â³ä ïîäà÷³

â³ä’ºìíî¿ íàïðóãè.

Çàçíà÷èìî, ùî çàõèñí³ ëàíöþæêè âñòàíîâëþþòü íà âõîäàõ áàãàòüîõ

âèä³â ²ÌÑ ç ìåòîþ ¿õíüîãî çàõèñòó ÿê â³ä íàïðóãè íåäîïóñòèìî¿ ïîëÿð-

íîñò³, òàê ³ â³ä ïåðåâèùåííÿ âõ³äíîþ íàïðóãîþ äîïóñòèìîãî çíà÷åííÿ.

Íàïðèêëàä, â³ä ä³¿ ñòàòè÷íî¿ åëåêòðèêè ó ðàç³ äîòèêó ëþäèíè äî âè-

âîä³â ²ÌÑ.

Åëåìåíòè Ê-ÌÎÍ ïðîñò³ ó âèãîòîâëåíí³ (à çíà÷èòü äåøåâ³), ìàþòü

á³ëüøó çàâàäîñò³éê³ñòü í³æ åëåìåíòè ÒÒË, à çà ÷àñòîòíèìè âëàñòèâî-

ñòÿìè ó îñòàíí³é ÷àñ íàáëèæàþòüñÿ äî íèõ.

Ïåðåâàãîþ Ê-ÌÎÍ ëîã³êè º ùå é òå, ùî âîíà ïðàöåçäàòíà ó øèðîêî-

ìó ä³àïàçîí³ çì³í íàïðóãè æèâëåííÿ. Òàê, ÿêùî äëÿ ²ÌÑ ÒÒË òèïîâå

çíà÷åííÿ íàïðóãè æèâëåííÿ ñòàíîâèòü 5  ± 5 %, òî äëÿ ²ÌÑ Ê-ÌÎÍ

âîíà ìîæå ñòàíîâèòè â³ä 3 äî 15 Â.

 Êîíòðîëüí³  çàïèòàííÿ

1. Ïîÿñí³òü, íà ÷îìó áàçóºòüñÿ àíàë³ç ðîáîòè öèôðîâèõ ïðèñòðî¿â?

2. Âêàæ³òü, ÿê îö³íþþòü ïîä³þ â àëãåáð³ ëîã³êè?

3. Ïîÿñí³òü,  ÿê  ìîæíà  ìîäåëþâàòè  ïî䳿  àëãåáðè  ëîã³êè?

4. Ïîÿñí³òü,  ùî  òàêå  ëîã³÷íà  (äâ³éêîâà)  çì³ííà,  ëîã³÷íà  ôóíêö³ÿ?

5. ßê³  íàéïðîñò³ø³  ëîã³÷í³  ôóíêö³¿  Âè  çíàºòå?

6. Íàâåä³òü  çàêîíè  ³  òîòîæíîñò³  àëãåáðè  ëîã³êè.

7. Íàâåä³òü ìîæëèâ³ ñïîñîáè ðåàë³çàö³¿ ïðîñòèõ ëîã³÷íèõ ôóíêö³é

çà  äîïîìîãîþ  åëåêòðîííèõ  ïðèñòðî¿â.

8. Ïîÿñí³òü  ñïåöèô³êó  ðåàë³çàö³¿  ëîã³÷íèõ  åëåìåíò³â  çàëåæíî  â³ä

îáðàíî¿  åëåìåíòíî¿  áàçè?

9. Ùî  òàêå  áàãàòîåì³òåðíèé  òðàíçèñòîð?

10. Ïîÿñí³òü, ÷îìó åëåìåíòè Ê-ÌÎÍ-ëîã³êè äåøåâ³ ó âèãîòîâëåíí³?

179

ÐÎÇIJˠ7

ÒÐÈÃÅÐÈ

7.1. Çàãàëüí³ â³äîìîñò³ ïðî òðèãåðè

òà ¿õ ïðèçíà÷åííÿ

Îñíîâîþ öèôðîâèõ (ëîã³÷íèõ) ïðèñòðî¿â ç ïàì’ÿòòþ º òðèãåðè. Òðè-

ãåð çàáåçïå÷óº çàïàì’ÿòîâóâàííÿ åëåìåíòàðíîãî îᒺìó ³íôîðìàö³¿ –

1 á³ò.

Òðèãåðè (â³ä àíãë³éñüêîãî trigger – çàñêî÷êà) – öå ñïóñêîâ³ ³ìïóëüñí³

ïðèñòðî¿ ç  ÏÇÇ, ùî ìàþòü äâà ñòàëèõ ñòàíè ð³âíîâàãè ³ ìîæóòü ïåðå-

õîäèòè ³ç îäíîãî ñòàíó ó ³íøèé ï³ä ä³ºþ ñèãíàëó, ùî ïåðåâèùóº äåÿêèé

ð³âåíü – ïîð³ã ñïðàöüîâóâàííÿ ïðèñòðîþ.

Òðèãåðè ìîæóòü áóòè ïîáóäîâàí³ íà íàï³âïðîâ³äíèêîâèõ ïðèëàäàõ, ùî

ìàþòü ä³ëÿíêó ç íåãàòèâíîþ êðóòèçíîþ õàðàêòåðèñòèêè (íàïðèêëàä,

íà òèðèñòîðàõ). Ñó÷àñí³ òðèãåðè, ÿê ïðàâèëî, áóäóþòü íà îñíîâ³ äâî-

êàñêàäíèõ ï³äñèëþâà÷³â ç ÏÇÇ. Òðèãåðè â ³íòåãðàëüíîìó âèêîíàíí³ áó-

äóþòü íà ëîã³÷íèõ öèôðîâèõ åëåìåíòàõ.

Âèêîðèñòîâóþòü òðèãåðè äëÿ òàêèõ ö³ëåé:

1) ïåðåòâîðåííÿ ³ìïóëüñó äîâ³ëüíî¿ ôîðìè ó ïðÿìîêóòíó, òîáòî çàñ-

òîñîâóþòüñÿ  ÿê  ôîðìóâà÷³  ³ìïóëüñ³â  ïðÿìîêóòíî¿  ôîðìè  (òðèãåðè

Øì³òòࠖ äèâ ðîçä³ë 5.3.4);

2) ñòâîðåííÿ åëåêòðîííèõ ðåëå;

3) ñòâîðåííÿ ïðèñòðî¿â ï³äðàõóíêó ³ìïóëüñ³â ³ ä³ëåííÿ ÷àñòîòè íàä-

õîäæåííÿ ³ìïóëüñ³â (ë³÷èëüíèê³â);

4) çáåð³ãàííÿ ³íôîðìàö³¿ ó äâ³éêîâîìó êîä³.

7.2. Òðèãåð íà á³ïîëÿðíèõ òðàíçèñòîðàõ

(ñèìåòðè÷íèé òðèãåð ç ë³÷èëüíèì çàïóñêîì)

Ñõåìà ñèìåòðè÷íîãî òðèãåðà çîáðàæåíà íà ðèñ. 7.1. Òðèãåð ÿâëÿº

ñîáîþ äâîêàñêàäíèé ï³äñèëþâà÷ ç ÏÇÇ, âèêîíàíèé íà á³ïîëÿðíèõ òðàí-

çèñòîðàõ VT1 ³ VT2, óâ³ìêíåíèõ çà ñõåìîþ ç ÑÅ.

ÏÇÇ  çàáåçïå÷óºòüñÿ  ëàíöþæêàìè  R

1

,  C

1

  òà  R

2

,  C

2

,  ù璺äíóþòü

êîëåêòîð îäíîãî òðàíçèñòîðà ç áàçîþ ³íøîãî.

180

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

Å

Ê

VT2

VT1

+

+

I

1

I

Á1

I

á1

R1

R

Á

1

R

Á

2

U

ÁÅ2

C1

Å

çì

+

⎯

⎯

U

çàï

U

âèõ1

C2

VD2

VD11

R

Ê

1

R

Ê

2

R2

-

U

âèõ2

Ðèñ. 7.1 – Ñèìåòðè÷íèé òðèãåð íà á³ïîëÿðíèõ òðàíçèñòîðàõ

Íàïðóãà Å

çì

 ïðèçíà÷åíà äëÿ íàä³éíîãî óòðèìàííÿ ó çàêðèòîìó ñòàí³

îäíîãî ç òðàíçèñòîð³â ñõåìè.

Êîëî, äî ÿêîãî âõîäÿòü ä³îäè VD1 ³ VD2, ïðèçíà÷åíå äëÿ çàïóñêó

òðèãåðà ïðè ïîäà÷³ çàïóñêàþ÷î¿ íàïðóãè U

çàï

.

Òðèãåð º ñèìåòðè÷íèì, áî

Á

Á

Á

K

K

K

R

R

R

C

C

C

R

R

R

R

R

R

=

=

=

=

=

=

=

=

2

1

2

1

2

1

2

1

;

;

;

.

³í ìຠäâà ñòàëèõ ñòàíè:

1) VT1 â³äêðèòèé, VT2 çàêðèòèé, ïðè öüîìó U

âèõ1

=0, U

âèõ2

=

1;

2) VT1 çàêðèòèé, VT2 â³äêðèòèé, U

âèõ1

=

1, U

âèõ2

=

0.

ϳñëÿ âìèêàííÿ äæåðåëà æèâëåííÿ òðèãåð ð³âíîìîæëèâî ìîæå îïè-

íèòèñÿ ó áóäü-ÿêîìó ñòàëîìó ñòàí³ ³, çà â³äñóòíîñò³ çîâí³øí³õ ñèãíàë³â

êåðóâàííÿ, ìîæå çíàõîäèòèñÿ ó íüîìó ñê³ëüêè çàâãîäíî ÷àñó (àëå ò³ëüêè

çà íàÿâíîñò³ æèâëåííÿ – åíåðãîçàëåæíà ïàì’ÿòü).

Ðîçãëÿíåìî óìîâè, êîëè VT1 â³äêðèòèé, à VT2 çàêðèòèé:

.

;

1

1

1

1

Á

çì

K

K

á

Á

á

R

E

R

R

E

I

I

I

I

−

+

=

−

=

(7.1)