Чтение онлайн

Н. — И превосходно сделает!

Л. — Не отвлекайся, Незнайкин. Пойми, что в этом случае как и при опрокидывании мультивибратора, необходимо, чтобы связь работала только в одном направлении и чтобы она прерывалась сразу же после начала опрокидывания. Эту роль всегда выполняют диоды; в некоторых случаях, как, например, в схеме на рис. 82, они выполняют также роль направляющего разделителя.

Н. — Я полагаю, что теперь мы о нем все рассказали. Каждый раз, когда в точку А поступает импульс, схема изменяет свое состояние, следовательно, потребуется подать в точку А два импульса, чтобы схема вернулась в свое первоначальное состояние.

Л. — Превосходно, ты совершенно правильно понял принцип работы этого устройства. Как ты видишь, такая система может использоваться для деления любой частоты на 2. Поэтому устройство называют апериодическим делителем частоты. Если сигналы с коллекторов этой схемы преобразовать дифференцирующей схемой такого типа, как изображенная на рис. 64, и использовать для пуска в ход другого триггера с двумя устойчивыми состояниями, то в результате частота будет разделена на 4. Как ты видишь, таким образом можно легко разделить частоту на 4, 8, 16, 32…

Н. — Наиболее важным в этом многоступенчатом устройстве мне представляется первый делитель, так как, вероятно, от него зависит максимальная частота, на которой может работать все устройство. Какими характеристиками обычно обладает такой делитель?

Л. — По изображенной на рис. 82 схеме легко сделать триггер, работающий на частотах до 5 или 6 Мгц. А путем подбора транзисторов и используя резисторы с меньшими, чем я назвал, номиналами, удается делить частоты до 30 Мгц.

Обрати внимание, до какой степени эта система отвечает требованиям, которые можно предъявить к совершенному делителю: тот же самый триггер, который, получая 30 миллионов импульсов в секунду, дает на выходе сигнал с 15 миллионами периодов в секунду, работает точно так же и при получении в секунду четырех импульсов — он даст выходной сигнал с частотой 2 гц.

Н. — Исключительно приятное устройство, но как досадно, что оно делит только на 2 (или на 4, 8, 16…).

Л. — Существуют системы с несколькими устойчивыми положениями, которые позволяют также безупречно делить не на 2, а на 3, 4, 5 и даже на другие числа. Системы эти основаны на тех же принципах, что и схема на рис. 82. Но они немного сложнее, и мы рассмотрим их позднее, когда поведем беседу о счетных устройствах.

Н. — Бедный я, несчастный! Твой триггер с двумя устойчивыми состояниями уже достаточно сложен, а если ты покажешь мне что-нибудь еще более сложное, боюсь, что моя голова не выдержит!

Л. — Не бойся, Незнайкин; усложнять материал мы будем постепенно, и ты убедишься, что на самом деле все намного проще, чем может показаться при взгляде на схему.

Н. — Хорошо, надеюсь, что так и будет. Должен признаться, что мне легче понять новую схему, когда ее можно сравнить с чем-нибудь мне уже знакомым. Впрочем, я вижу некоторую аналогию между твоим триггерем с двумя устойчивыми состояниями на рис. 82 и мультивибратором на рис. 78. Основное различие между ними заключается в том, что в мультивибраторе связь между коллектором и базой противоположного транзистора осуществляется конденсаторами, тогда как в триггере с двумя устойчивыми состояниями цепочка прямой связи состоит из резистивных делителей.

Л. — Ты совершенно прав, Незнайкин. Я вижу, что сегодня ты в прекрасной форме, и поэтому я расскажу тебе о новом типе схемы, которую можно рассматривать как своеобразную дочь схем на рис. 82 и 78. Новую схему я начертил для тебя на рис. 84.

Рис. 84. Схема с одним устойчивым состоянием представляет собой своеобразную смесь мультивибратора и схемы с двумя устойчивыми состояниями; ее можно опрокинуть подачей импульса в точку А, но затем схема самопроизвольно возвращается в первоначальное состояние.

Н. — Очень любопытная схема; транзистор Т1, связан с транзистором Т2 делителем R3, R4 как в триггере с двумя устойчивыми состояниями, а коллектор транзистора Т2 связан с базой транзистора Т1 конденсатором С как в мультивибраторе с рис. 78. Так что же это: генерирующая или бистабильная схема?

Л. — Ни то, ни другое. Мультивибратор (см. рис. 78) относится к категории так называемых неустойчивых схем, т. е. схем, которые не могут оставаться в каком-либо состоянии: они выходят из этого состояния резким скачком, который возникает самопроизвольно или ускоряется внешним пусковым импульсом. Изображенная на рис. 84 схема обладает одним состоянием, в котором она может пребывать бесконечно долго. Это состояние наступает, когда ток транзистора Т1 доходит до насыщения, запирая транзистор Т2, т. е. так, как это происходит в триггере с двумя устойчивыми состояниями.

Н. — Но тогда это будет схема с двумя устойчивыми состояниями!

Л. — Нет, Незнайкин, эта схема не с двумя, а с одним устойчивым состоянием — ее называют однотактным триггером. В самом деле, если в точку А поступает отрицательный импульс, он через конденсатор С' передается на катод диода Д. Через этот диод и конденсатор С импульс будет стремиться запереть транзистор Т1. Как только ток этого транзистора начинает снижаться, происходит повышение потенциала его коллектора (уменьшается падение напряжения на резисторе R1). Это повышение потенциала передается на базу транзистора T2, который начинает пропускать ток. Потенциал коллектора транзистора Т2снижается, это снижение через конденсатор С передается на базу Т1 и усиливает воздействие первоначального импульса до тех пор, пока ему не удастся полностью запереть транзистор Т1 и ввести в состояние насыщения транзистор Т2.

Н. — А я что говорил — вот тебе второе устойчивое состояние!

Л. — Нет, это состояние не может удерживаться бесконечно долго. Не забывай, что теперь потенциал базы Т1 отрицательный. Через резистор R5 пойдет ток, он будет стремиться повысить потенциал базы транзистора Т1 и одновременно разрядить конденсатор С. Как только потенциал базы транзистора Т1 станет слегка положительным, через транзистор Т1 потечет ток и потенциал его коллектора снизится, что приведет к уменьшению тока транзистора Т2, а это в свою очередь вызовет повышение потенциала на коллекторе транзистора Т2. Это повышение, переданное через конденсатор С на транзистор Т1, ускорит происходящую в схеме эволюцию, в результате чего транзистор Т1 вновь придет в состояние насыщения, а транзистор Т2 окажется запертым.