Главная Импульсный режим работы



Превалирующую часть стадии запуска, составляет стадия рассасывания заряда базы, а наименьшую часть - стадия отпирания клапанирующего диода (Гд < Tiu < Г,). Срабатывание триггера осуществляется через время

7ораб = 7з + 7пер (14.27)

после начала действия запускающего импульса. Именно с этого момента (момента входа отпираемого транзистора в насыщенное состояние) начинается рабочая стадия триггера, в течение которой осуществляются те или иные рабочие операции (например, операции передачи информации в узлах цифровых автоматов, операции управления работой логических элементов и др.).

Разрешающее время триггера (при работе в режиме насыщения)

7разр=П + 7рег + 7Ф; (14.28)

здесь основное значение имеют длительности Гз Гн и Гф (см. рис. 5, б). По истечении времени Гразр после начала действия запускающего импульса практически завершается восстановление коллекторного напряжения (ый = f/к) запираемого транзистора. Тем самым заканчивается подготовка клапанирующего диода для его нормального отпирания импульсом запуска (см. рис. 3). Преждевременный же (при существенном неравенстве ы,Г < f/к ) запуск привел бы к уменьшению последующего рабочего перепада (положительного) напряжения А[/р (см. рис. 5, е).

Хотя разрешающее время и содержит составляющую Гы, обусловленную насыщенным режимом работы транзистора, но это не приводит к существенному понижению быстродействия триггера. Дело в том, что при ненасыщенном режиме работы транзисторов разрешающее время отличается от выражаемого формулой (28):

Газр = (Гд + Г„, J + Г„ер + Г,/2; (14.29)

При преждевременной подаче запускающего импульса через время А/ < Гразр существенно возрастает длительность Готп из-за того, что к этому моменту времени базовое напряжение запертого транзистора намного превышает стационарное значение Ue (см. рис. 5, г). При насьщенном же режиме работы такое положение исключается благодаря тому, что одновременно с рассасыванием заряда базы нмсыщен-ного транзистора происходит восстановление базового на-



пряжения запертого транзистора. Существенным является также и то, что процесс вывода транзистора из насьщения удлиняет именно рабочую стадию триггера, в течение которой производятся его полезные рабочие операции. Из сравнения формул (21) и (23) следует, что 0,5 - = \,Ъ{К II Кь)С>Тф =2RkC, так как /? » «/?б (примерно 0,5 Тв = \,5Тф). Таким образом, при Гн Гф быстродействие .насыщенного и ненасыщенного триггеров получается примерно одинаковым. Но насыщенный режим работы обладает тем преимуществом, что при этом повьшшется помехоустойчивость триггера, возрастает его нагрузснная способность и удлиняется рабочая стадия. Лишь в некоторых специальных случаях могут оказаться более предпочтительньми ненасыщенные режимы работы триггеров.

В. ВЫБОР ЕМКОСТЕЙ КОНДЕНСАТОРОВ ТРИГГЕРА

15. От правильного выбора емкостей Сз и С существенно зависит надежность работы триггера и его разрешающее время. Для обеспечения надежного запуска триггера эти емкости должны быть достаточно велики. С увеличением емкостей уменьшается время Г,! рассасывания заряда базы, но возрастают длительности 2R3C3 и Гф = 27? «С (см. рис. 5, а, в) практического восстановления напряжений на конденсаторах. Следовательно, при некоторых оптимальных значениях емкостей достигается минимум суммы времен

+2/?«C=rp,3p-(r„ + r„,,-f Гр„) = 7разр. (14.30)

которая в основном и определяет ТрзрТразр-

16. Согласно формуле (15) Гн является корнем уравнения

e-*-e-=(j/-l)V/j, (14.31)

=-=(Rr+L)c/

здесь приняты во внимание равенства (12), (13) и соотношение Д/бн = = Ek/Rk- Напомним, что Е и /?г выражаются равенствами (8), которые определяют зависимости этих величин от высоты A£g запускающей э. д. с- и от отношений Rs/Rk и



Используя соотношения (32), (7) и (13) запишем

W=T„x+2(l+) (14.34)

Для возможности повторного запуска триггера через время Гразр необходимо, чтобы к моменту ti = to + Гразр (см. рис. 5) напряжение на конденсаторе Сз успело восстановиться до значения, близкого к стационарному. Для этого должно выполняться соотношение (см. рис. 5, а, в)

4 + 2/зСз < Гразр, где 4шим = 7з + 7рег. (14.35)

Отсюда вытекает, что при минимизации выражения (34) следует установить tg = 4 наим и равенство

2зСзГф2„С. (14.36)

Определяя из этого равенства отношение емкостей и подставляя его в выражение (34), получим

Гразр / Кг\ / R-

! / Ra\

у, -, Уд

(14.37)

.17. При заданных значениях Тц, s, Д£з и Ек поставленная задача сводится к отысканию такого решения уравнения (31), при котором функция яр достигает минимума. Как показал анализ, функция яр монотонно и при том существенно уменьшается с увеличением В, Аз и с уменьшением R/ R, т. е. яр уменьшается с увеличением В и мощности источника запускающих импульсов. Уменьшению яр способствует также увеличение отношения R/Rf. Величина параметра Y/j, входящего в уравнение (31) и в функцию (37), почти не влияет на функцию яр.

Зависимость функции яр от {/ при х = х (у), удовлетворяющем уравнению (31), имеет вид, показанный на рис. 9. Эта функция имеет минимум при значении у = у, зависящем от произведения При практически встречающихся значениях параметров Rs/Rk и

минимум функции яр (у) со стороны у < г является достаточно пологим (рис. 9); в области же уут функция яр физически нереа-лизуема. Поэтому приходится ограничиваться рабочим значением У* < Ут, в частности, можно принять у* = 0,75ут- Как показывает анализ, экстремальное значение ут удовлетворяет уравнению

Y« 1(1-г/т) = ехр ( -- j ехр

Ут In Ут

г/т-1

В практически представляющей интерес области ffi, < 0,2 зависимость от 1/(Y/jI) почти линейна (рис. 10). Это позволяет выразить рабочее значение у* = 0,75{/т линейной функцией

= - = 0,75-1-0.7



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 [124] 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.0128