a
МАСТЕР КИТ
В едущ ий - д т. н., п р о ф е ссо р Г. А . К А Р Д А Ш Е В ,
E -m ail: [email protected] yandex.ru
Э
л е к т р о н н ы й
Наличие печати
предполагает
наличие набора.
Спрашивайте
в магазинах і
по продаже
компонентов
СТОРОЖ НА ТРИГГЕРАХ ШМИТТА
Заседание №9
"Бросая в воду камешки, смотри на круги, ими образуемые;
иначе такое бросание будет пустою забавою”.
Козьма Прутков. Афоризм № 156
Вводное слово
Я адресуюсь прежде всего к новым
читателям журнала РЛ, которые несом-
ненно. появились в этом году, хотя не ос-
танутся без внимания и наши старые дру-
зья. В клубе ПК мы одновременно позна-
ем электронику и мастерим помаленьку
Как известно вся практика познания
природы человеком неразрывно связана
с созданием различных моделей Модели-
рование лежит также в основе научно-тех-
нического творчества и изобретательства
Крайними видами моделей являются мо-
дели теоретические (математические) и
натурные (ф изические) Совместное же
использование теории и практики и есть
основа прогресса в науке и технике. Это
напрямую относится и к радиолюбитель-
ству, движущ ей силой которого является
присущая человеку любознательность и
трудолюбие. "Познавать и творить!" - вот
девиз, который может быть по праву по-
мещен на знамена радиолю бительского
движения. Узнавать новое создавать но-
вое и полезное своими руками и головой -
это ли не прекрасно!
Одним из видов теоретических моде-
лей радиоэлектронных устройств являют-
ся их схемы. Для радиолюбителя схема -
это "печка”, от которой он танцует Язык
схем - это профессиональный язык радио-
любителей. Использование схемотехники
для познания и творчества в настоящее
время существенно упростилось, а эффек-
тивность резко повысилась, благодаря ис-
пользованию компьютеров. Думаю, что се-
годняшний радиолюбитель без компьюте-
ра, это как прежний - без паяльника. Не
будем касаться всех возможностей приме-
нения компьютеров в радиолюбительской
практике (они бесконечны), так как нас ин-
тересует в данном случае конкретное при-
менение компьютера для моделирования
электронных устройств. Чтобы не испугать
слабонервных (хотя радиолюбительская
порода в большинстве не такова), сразу
же оговоримся что в этих теоретических
моделях на пользовательском уровне ма-
тематические формулы отсутствую т пол-
ностью. Схемотехника на компьютере, для
рассматриваемых устройств, скорее напо-
минает простейшие детские конструкторы
или компьютерные ифы. В настоящее вре-
мя есть множество различных компьютер-
ных программ и их версий. Наиболее оп-
тим ал ьной д л я наш их целей, на мой
взгляд является программа “E lectronics
W orkbench 5.12 pro f ", которую мы и будем
испол ьзовать, сокращ енно обозначая
EWB Для быстрого ознакомления с этой
программой достаточно заглянуть в РЛ №5
за прошлый год (первое заседание клуба
ПК - статья "Не знаеш ь закон Ома - сиди
дома!”), а для более глубокого изучения
обратиться к приведенной ниже литерату-
ре или ресурсам Internet.
Пользуясь этой компьютерной схемо-
техникой, мы будем рассматривать рабо-
ту электронных компонентов, узлов и уст-
ройств. Выбор объекта является произ-
вольным и не систематическим, но он обя-
зательно будет привязан к какому-либо ре-
альному устройству. Наиболее удобными
в этом плане мне представляются наборы
МАСТЕР КИТ, позволяющие все пощупать
своими руками, создать что-то полезное
“для дома, для семьи” или для души, а в
паре с компьютерным моделированием и
для ума
Т ри гге р Ш м итта
В далекие предвоенные годы прошло-
го века радиоинженеров, занимавш ихся
импульсной техникой, связанной с разви-
тием радиолокации, и другим и примене-
ниями электроники, мучила вечная про-
блема выделения полезного сигнала на
ф оне нерегулярных помех Искомый им-
пул ьс цели буквально вы уж ивался из
множества ложны х импульсов Соответ-
ствую щ ая схема была описана в 1938 г.
О. Г. Ш миттом и получила название “Триг-
гер Шмитта". В те времена основными ком-
понентами устройств служили электрова-
куумные приборы (радиолампы). Триггер
Ш митта (далее ТШ ) был вы полнен на
двойном триоде, как двухкаскадный уси-
литель, охваченный внутренней положи-
тельной обратной связью. Связь была сла-
бой и ее глубина подбиралась так, чтобы
не возникала устойчивая автогенерация.
В результате получилось устройство ко-
торое при превышении входным напряже-
нием некоторого порогового уровня (напря-
жения срабатывания) скачком переходи-
ло на другой устойчивый уровень (напря-
жение отпускания). Принятая здесь терми-
нология заимствована из релейной техни-
ки Передаточная характеристика ТШ по
напряжению имеет вид петли гистерези-
са, аналогичный магнитному гистерезису
(см. РЛ 9/2002). Поэтому на условно-гра-
ф ических обозначениях ТШ проставляют
S
1 /2 0 0 3
30
характерную родовую метку в виде петли
гистерезиса. С о см еной ком понентной
базы ТШ были выполнены на биполярных
транзисторах, а затем и по интегральной
технологии, они вош ли в серии ТТЛ и
КМОП микросхем.
ТШ, являясь несимметричными триг-
герами значительно отличаются от боль-
шинства своих собратьев: таких распрос-
траненных триггеров как RS, JK, D и Т ко-
торые относятся к группе симметричных
Каскады в них не идентичны по своим па-
раметрам и связям между ними, но глав-
ное отличие заключается в том. что вы-
ходной сигнал в отсутствие входного од-
нозначно определен Поэтому подобные
триггеры не обл'адают памятью и исполь-
зуются как спусковые устройства либо для
формирования последовательности пря-
моугольных импульсов из сигналов произ-
вольной формы, например, синусоидаль-
ных. Вообще, данный тип триггеров бли-
же к импульсным нежели к цифровым ус-
тройствам
Рассмотрим в программе EW B рабо-
ту классической схемы триггера Ш митта
на двух транзисторах (V T 1 и VT2) с эмит-
терны ми связями (ри с.1а ) Входной сиг-
нал от ф ункционального генератора FG
подается на вход In (база V T
1
) и канал А
осциллоскопа OSC а выходной снимает-
ся с вывода O ut (коллектор V T2) и пода-
ется на канал В Для снятия передаточ-
ной характеристики триггера выставим
режим генерирования сигналов треуголь-
ной формы, с параметрами, показанны -
ми на р и с. 16. Для того, чтобы получить
зависим ость вы ходного напряжения от
входного, на осциллоскопе выберем ре-
жим развертки типа В/A (р и с . 1в) По-
скольку далее для сравнения будет вы-
полняться моделирование ТШ на типовых
базовы х л огич еских элем ентах
(001
и
DD2), то схема предусматривает комму-
тацию приборов ключами [Space] и [С]. В
данном же случае ключи [Space] должны
находиться в верхнем положении, а ключ
[С ] - в любом. Включив моделирование,
получим на экране характерную петлю ги-
стерезиса (р и с.
1
в)
Как уже отмечалось, в ТШ наблюдает-
ся характерный гистерезис - отставание
величины выходного напряжения от вход-
ного. Если частоту следования импульсов
уменьшить в десять раз (для этого надо
воспользоваться установочными кнопками
предыдущая страница 29 Радиолюбитель 2003-01 читать онлайн следующая страница 31 Радиолюбитель 2003-01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст