PL103776B1 - Przerzutnik bistabilny - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przerzutnik bista¬ bilny przeznaczony zwlaszcza do dyskryminacji po¬ ziomu w generatorach funkcji.

Znane sa przerzutniki bistabilne zbudowane na ukladach Schmitta, których zadaniem jest dyskry¬ minacja przejscia przebiegu wejsciowego przez pewne okreslone poziomy napiec. Elementy ukla¬ du zwykle sa tak dobrane, ze tranzystory pracuja bez nasycenia, przez co uzyskuje sie zwiekszenie czestotliwosci wyzwalania takiego przerzutnika.

Uklad Schmtittta zbudowany jest ze wzmacniacza zawierajacego w petli dodatniego spffizezenia zwrot¬ nego jeden rezystor, a na wejsciu wzmacniacza drugi rezystor, przy czym rezystory te okreslaja potrzebna histereze napiec wejsciowych. Generator funkcji, zawierajacy taki przerzutnik, wytwarza przebiegi elektryczne w postaci fali trójkatnej i prostokatnej. Napiecie prostokatne z wyjscia przerzutnika bistabilnego o dwu progach zadzia¬ lania jest calkowane przez integrator dajac na jego wyjsciu napiecie liniowo zmienne. Napiecie to przylozone na wejscie przerzutnika po osiagnieciu progu zadzialania powoduje zmiane stanu na jego wyjsciu i w konsekwencji zmiane kierunku zmian napiecia liniowo zmiennego na wyjsciu integratora.

Napiecie liniowo zmienne o ksztalcie fali trójkat¬ nej jest wiec generowane miedzy progami za¬ dzialania przerzutnika.

Aby uzyskac wysoka stabilnosc czestotliwosci ta¬ kiego generatora, musi* istniec stala proporcjonal- nosc miedzy progiem zadzialania przerzutnika a napieciem calkowanym przez integrator, to znaczy napieciem wyjsciowym przerzutnika. Osiagniecie symetrii lub kontrolowanej asymetrii pólokresów generowanych przebiegów narzuca wymaganie przyjmowania przez napiecie wyjsciowe przerzut¬ nika dwu scisle okreslonych wartosci wzgledem potencjalu odniesienia na wejsciu integratora.

Znane przerzutniki bistabilne pracujace jako dy- skryminatory poziomu maja mala stalosc poziomu napiecia wyjsciowego w funkcji zmian parametrów ukladu.

Celem wynalazku jest zbudowanie przerzutnika bistabilnego eliminujacego wady znanego prze¬ rzutnika.

Cel ten zgodnie z wynalazkiem osiagnieto przez zbudowanie przerzutnika bistabilnego zawierajace¬ go wzmacniacz zbudowany z dwóch równoleglych i komplementarnych wzgledem siebie czlonów.

Kazdy czlon zlozony jest ze wzmacniacza rózni¬ cowego zbudowanego na tranzystorach jednego ty¬ pu przewodnictwa, polaczonego z emiterem tran¬ zystora o drugiim typie przewodindotwa. Wejscia wzmacniairzy róznicowych polaczone sa ze soba i stanowia wejscie wzmacniacza, zas polaczone ko¬ lektory tranzystorów stanowia jego wyjscie. Prze¬ rzutnik zawiera dwa komplementarnie wzgledem siebie uklady regulowanego poziomowania napiecia wyjsciowego. Zbudowane sa one z szeregowo pola¬ czonych: regulowanego rezystora, witórnilka emite- 103 7763 103 776 4 rowego z tranzystorem*'i dody. Punkt polaczenia diod polaczony jest z wyjsciem przerzuitnika.

Przerzutnik ten zapewnia uzyskanie stalej pro¬ porcjonalnosci miedzy progiem zadzialania prze^ rzutnika a jego napieciem wyjsciowym, oraz regu¬ lacje i ustawienie odpowiednich poziomów wyj¬ sciowych przerzutnika. Zaleta tego przerzutnika jest jeszcze to, ze jego wejscie i wyjscie moze miec ten sam potencjal odniesienia.

Przerzutnik bistabilny przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku.

Przerzutnik bistabilny zawiera wzmacniacz W oraz dwa rezystory Ri i R2. Pierwszy rezystor Rx wlaczony jest miedzy wejscie WE przerzutnika i wejscie wzmacniacza W, zas drugi rezystor R2 wlaczony jest w petle dodatniego sprezenia zwrot¬ nego miedzy wejscie wzmacniacza W a jego wyj¬ scie, które jest jednoczesnie wyjsciem WY prze¬ rzutnika. Wzmacniacz W sklada sie z dwóch wzmacniaczy róznicowych K± i K2, przy czym pier¬ wszy wzmacniacz róznicowy Kx zbudowany jest z tranzystorów typu n^p-n a jego wyjscie polaczone jest bezposrednio z emiterem pierwszego tranzy¬ stora Tj typu p-n-p, zas drugi wzmacniacz rózni¬ cowy K2 zbudowany jest z tranzystorów typu p-nnp a jego wyjscie polaczone jest bezposrednio z emiterem drugiego tranzystora T2 typu n-p-n.

Wejscia wzmacniaczy róznicowych K2 i K2 pola¬ czone sa ze soba i stanowia wejscie wzmacniacza W, przy czym wejscie wzmacniacza W polaczone jest przez dwie równolegle i naprzemian polaczone diody pierwsza D2 i druga D2 do punktu o poten¬ cjale odniesienia ukladu. Kolektory pierwszego i drugiego tranzystora Ti i T2 polaczone sa ze soba i stanowia wyjscie wzmacniacza W. Do wyjscia WY przerzutnika dolaczone sa dwa komplementarne wzgledem siebie uklady regulowanego poziomowa¬ nia napiecia wyjsciowego. Pierwszy uklad pozio¬ mowania zawiera regulowany rezystor Pi, którego slizgacz polaczony jest z baza trzeciego tranzy¬ stora T8 typuji-p-n, pracujacego w ukladzie wtór¬ nika emiterowego, zas jego emiter polaczony jest z katoda trzeciej diody pólprzewodnikowej D3.

Drugi uklad poziomowania zawiera tez regulowa¬ ny rezystor P2, którego slizgacz polaczony jest z baza czwartego tranzystora T4 typu p-n^p, pracuja¬ cego w ukladzie wtórnika emiterowego a emiter jego polaczony jest z anoda czwartej diody pólprze¬ wodnikowej D4. Anoda trzeciej diody D3 i katoda czwartej diody D4 sa polaczone ze soba i wyjsciem WY przerzutnika.

Dzialanie ukladu jest nastepujace. Przekroczenie pnzez napiecie na wejsciu WE przyrzutnlika pew- wnego progu powoduje, ze traznystory w komple¬ mentarnych wzmacniaczach róznicowych Ki i K2 sa naprzemian zatkane lub nasycone. Zmiany pra¬ dów na wyjsciu tych wzmacniaczy sa jednoczesnie zmianami pradów emiterów pierwszego i drugiego tranzystora Ti i T2. Powoduje to oczywiscie zmiany pradów kolektorów tych tranzystorów, przy czym tranzystory te maja tak dobrane warunki pracy, ze nie ulegaja calkowitemu nasyceniu; W ten spo¬ sób punkt polaczenia kolektorów wspomnianych tranzystorów staje sie zródlem pradowym o kierun¬ ku zaleznym od polaryzacji napiecia na wejsciu WE przerzutnika. Prad wyplywajacy z tego pun¬ ktu poprzez diode D8 doplywa do emitera tranzy¬ stora T8, a prad doplywajacy do tego punktu ply¬ nie poprzez diode D4 z emitera tranzystora T4.

W ten sposób napiecie w punkcie polaczenia pier- io wszego i drugiego tranzystora Tx i T2, to znaczy napiecie na wyjsciu WY przerzutnika, przyjmuje wartosci okreslone przez napiecie na slizgaczach regulowanych rezystorów Pi i P2. Poniewaz do¬ datnie sprzezenie zwrotne z wyjscia do wejscia wzmacniacza W zrealizowane jest przez rezystor R2 a napiecie wejsciowe jest przykladane poprzez. rezystor Rx, wiec progi zadzialania przerzutnika okreslone sa zaleznoscia: ^1 UweP= Uwy R2 > gdizie: UweP — napiecie progu przerzutnika Uwy — jedno z dwóch napiec wyjsciowych staniu ustalonego przerzutnika Diody pólprzewodnikowe Dx i D2 utrzymuja po¬ tencjaly baz tranzystorów wejsciowych we wzmac¬ niaczach róznicowych Kx i K2 w poblizu potencjalu odniesienia ukladu mimo silnego przesterowania wejscia WE przerzutnika bistabilnego.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe 35

1. Przerzutnik bistabilny zawierajacy wzmac¬ niacz, którego wejscie polaczone jest poprzez pier¬ wszy rezystor z zaciskiem wejsciowym przerzutni- 40 ka oraz poprzez drugii rezystor, realizujacy petle dodatniego sprzezenia zwrotnego, z wyjsciem tego przerzutnika i wzmacniacza, znamienny tym, ze wzmacniacz (W) zbudowany jest z dwóch równo¬ leglych i komplementarnych wzgledem siebie czlo- 45 -nów, z których kazdy zlozony jest ze wzmacniacza róznicowego (Kx), rach jednego typu przewodnictwa, polaczonego z emiterem tranzystora (Ti), (T2) o drugim typie przewodnictwa, przy czym wejscia wzmacniaczy 50 róznicowych (Kj) i (K2) polaczone sa ze soba i sta¬ nowia wejscie wzmacniacza (W) a polaczone kolek¬ tory tranzystorów (Tj) i (T2) stanowia jego wyjscie.

2. Przerzutnik wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze posiada dwa komplementarne wzgledem siebie 55 uklady regulowanego poziomowania napiecia wyj¬ sciowego zbudowane z szeregowo polaczonych: re¬ gulowanego rezystora (Pi), (P2), wtórnika emitero¬ wego z tranzystorem (T3), (T4) i diody (D3), (D4), przy czym punkt polaczenia diod obu ukladów po- 60 laczony jest z wyjsciem (WY) przerzutnika i wzma¬ cniacza (W).103 776