Триггеры на двухбазовых диодах

Триггеры на тиристорах

У тиристоров характеристика S–типа. Она приведена на рисунке 3.33.

Рисунок 3.33 — Характеристика тиристора

1 Вырисовывается из справочника или снимается экспериментально характеристика тиристора. При этом внутреннее сопротивление должно быть высоким (больше R₁).

2 Проводится нагрузочная прямая таким образом, чтобы образовалось три точки пересечения, 1, 2, 3.

3 Определяется напряжение питания Е₀ (по графику), сопротивление R_н (число), напряжения U₁ и U₂, токи I₁ и I₂ (если нужно).

4 Производится сборка схемы триггера (рисунок 3.34). Первой встречается точка 3 при нарастании напряжения от нуля. Если подать на входной электрод сигнал, то произойдёт спрямление характеристики и рабочая точка перейдет в точку 1. Закрыть по управляющему электроду нельзя, если тиристор неуправляемый. Надо снять напряжение питания Е₀ (отключить его), затем вновь включить.

Рисунок 3.34 — Схема триггера

Достоинство схемы рисунка 3.34 – несложность, недостаток – открытый тиристор нельзя перевести из точки 1 в 3 посредством управляющего электрода. Поэтому вводят еще один триггер рисунка 3.34, добавляют конденсатор C, в итоге получается схема, изображенная на рисунке 3.35.

На ней подобие триггера на транзисторах, но это другое. Там было 2 инвертора, а здесь 2 отдельных триггера, поэтому цепь конденсатора не образует ПОС. Здесь нет регенеративного процесса в нагрузочной части схемы.

Рисунок 3.35 — Схема триггера на тиристорах

Работа схемы: подадим, вначале оба тиристора были закрыты, на выходах две “1”. После запуска VT1 открывается, VT2 закрыт. Вых1 – “0”, Вых2 – “1”. Образуется 2 цепи:

1;

2.

Конденсатор заряжается полярностью “+ –” (1).

Подается запускающий импульс, открывается VT2. На выходе одновременно 2 “0”, так как здесь 2 отдельных триггера. Образуются цепи:

1;

2.

Этот разрядный импульс снижает ток VT1 до колена выключения тиристора. VT1 закрывается. На выходе 1 “1”.

3.

Перезаряжается конденсатор и так далее (2).

По отношению к схеме рисунка 3.35 задается контрольный вопрос, иллюстрирующийся на рисунке 3.36. Что будет на выходах Вых 1 и Вых 2, если на входы подавать сигналы U_зап1 U_зап2 в соответствии с рисунком 3.36.

Рисунок 3.36 — Контрольный вопрос

Если тиристоры полностью управляемые, то для образования триггера достаточно схемы рисунка 3.34

Триггеры на туннельных диодах самые быстродействующие, триггеры на тиристорах самые медленнодействующие, но высоковольтные, триггеры на двухбазовых диодах (однопереходных транзисторах – КТ117А) – это что–то промежуточное, причем характеристики имеют почти такой же вид как и у тиристоров. Обладают высокой перегрузочной способностью. Устройство двухбазового диода представлено на рисунке 3.37.

Сверху и снизу металлизированные плоскости, которые условно называют базами, хотя это не базы, а просто контактные площадки. Примерно на высоты H выполнен эмиттерный переход.

Рисунок 3.37 — Устройство двухбазового диода

Если приложить напряжение питания, то будет протекать ток до нескольких миллиампер, который выделит и. То есть этот полупроводник выполняет роль распределенного в объеме сопротивления. Напряжение распределяется пропорционально длине. Следовательно, если теперь подавать увеличивая его от нуля и включить сопротивление, то до напряжения эмиттерный переход будет заперт, тока в цепи почти не будет (рисунок 3.38).

Рисунок 3.38 — Характеристика двухбазового диода

После превышения над запирающим порогом эмиттерный переход откроется, инжектируются неосновные носители в нижнюю область, которые насыщают эту область. Сопротивление ее резко убывает, образуя характеристику S–типа (как у тиристора). Обычно В. Следовательно, уровень колена тоже изменяется в соответствии с соотношением. Можно перевернуть базы, но в этом случае порог будет.

Для построения триггера необходимо провести нагрузочную прямую R, чтобы были 3 точки пересечения. Затем производится сборка схемы вида рисунка 3.39.

Рисунок 3.39 — Триггер на двухбазовом диоде

Особенность схемы в том, что выход с входного электрода, а не с коллекторного, как это привычно для транзисторов. В запускающей цепи нет отсекающего диода, так как импульсы двухполярные на закрывание и открывание. Иногда в цепи устанавливают резистор, но можно производить сборку схемы и без него.