25. Генераторные устройства релаксационных колебаний, общие сведения.

4.1 Генераторы прямоугольных импульсов.

Определения и классификация.

Импульсными генераторами называют устройства, преобразующие энергию источников постоянного напряжения в энергию электрических импульсов. Такие устройства не преобразуют, а вырабатывают импульсы.

Генераторы прямоугольных импульсов формируют сигналы, по форме близкие к прямоугольным. Такие генераторы называются релаксационными. Выходной сигнал генераторов имеет участки с резко различающейся скоростью изменения напряжения: участки с малой (участки 0 и 1) и большой (переход от 0 к 1 и от 1 к 0) скоростью изменения напряжения.

Состояние, соответствующее интервалам формирования выходных уровней 0 и 1, называются равновесными состояниями импульсного генератора.

Равновесные состояния могут быть длительно устойчивы и квазиустойчивы.

В длительном состоянии устройство может находиться сколь угодно долго. Вывести его из этого состояния может только внесение воздействия (запускающий импульс).

Квазиустойчивое состояние может существовать только конечное время, определяемое внутренними параметрами и структурой генератора. По истечении этого времени устройство самостоятельно переходит в другое состояние равновесия.

В зависимости от характера устойчивых состояний генераторы прямоугольных импульсов делятся на бистабильные, моностабильные и астобильные.

Бистабильные – каждое из двух состояний является длительно устойчивым.

Моностабильные имеют одно длительное устойчивое состояние (заторможенные, ждущие).

Астабильные – не имеют длительного устойчивого состояния, и каждое из возможных состояний является квазиустойчивым. Такие генераторы называются автоколебательными и входящие импульсы могут подаваться только в особых условиях, называемым режимом синхронизации.

Генераторы прямоугольных импульсов являются системами с положительной обратной связью.

В зависимости от способа создания ПОС различают двухканальные генераторы с RC связью (мультивибраторы) и генераторы с трансформаторной ПОС (блокинг-генераторы).

Генераторы на приборах с отрицательными сопротивлениями – у них внутренняя ПОС.

По типу используемых активных элементов – транзисторные ламповые, интегральные.

26. Триггеры: назначение, классификация.

4.1. Триггеры

Триггеры относятся к классу бистабильных генераторов прямоугольных импульсов. Обладают двумя устойчивыми состояниями и способностью скачком переключаться из одного состояния в другое под действием внешнего импульсного сигнала. Триггер называется еще спусковым устройством (английское слово trigger – спусковой крючок огнестрельного оружия). Изменение статических состояний триггера производится в изменении уровня выходного сигнала от большого уровня (уровня 1) до малого уровня (уровня 0), т.е. выходное напряжение. Такие триггеры называют потенциальными или статическими. Статические триггеры обычно имеют два выхода – основной (прямой) Q и инверсный P. В статических состояниях значения напряжений на выходах P и Q взаимно обратны: если Q = 1, то P = 0, если Q = 0, то P = 1, т.е. P = .

Возможны различные способы подачи управляющего сигнала на вход триггера. Пусть на входе триггера действует знакопеременное напряжение. Если входной сигнал превысил искомый пороговый уровень e₀₁, то сигнал на выходе принимает верхний (единичный) уровень и далее не возрастает. Если входной сигнал станет меньше второго порогового уровня e₀₂, то выходной сигнал скачком умножается до значения нижнего (нулевого) уровня и далее не изменяется. В статическом триггере e₀₁ e₀₁, т.е его характеристики U_вых = f(U_вх) обладает гистерезисными свойствами. На пунктирном палающем участке, где его крутизна отрицательна, состояние триггера является неустойчивым.

В цифровой технике обычно используют переключение триггера не с помощью знакопеременного управляющего напряжения, а с помощью однополярных импульсов или перепадов напряжения. При использовании однополярных входных сигналов различают раздельный и счетный запуск триггера.

При раздельном запуске для управления триггера используются два сигнала: сигнал S (set – включение, установление единицы) и сигнал R (от английского reset – сброс, установление нуля).

При появлении одиночного управляющего сигнала S триггер устанавливается в положение Q = 1, P = 0. После спада сигнала S триггер продолжает сохранять это положение. Для переключения триггера необходимо подать единичный управляющий сигнал на вход R. Этот сигнал устанавливает триггер в положение Q = 0; P = 1.После снятия сигнала триггер сохраняет указанное положение до появления сигнала на входе S.

Запуск триггера по фронту запускающего импульса, т.е при изменении сигнала от “0” до “1”. При этом запускающая цепь дифференцирует входной сигнал.

Запуск по срезу запускающего импульса, т.е при изменении от 1ы.

Счетный запуск – общая цепь запуска и при появлении импульса происходит переключение триггера.

Триггеры выполняют на лампах, транзисторах, управляющих логических элементах и в интегральном исполнении.

+ найти классификацию