Триггер шмитта

 

„„SU„„112534. э(50 Н 03 K 3/295

ГОСУДФРСТВ ННЫЙ КОМИТЕТ ОССР

Г(О ДЕЛАМ ИЗОИ%ТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ9

=Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3. ..."", «4к»4;4 .1 "»", (21) 3609203/18-21 (22) 21.06.83 (46) 07.09.84. Бюл. № 33 (72) 8. С. Горев и М. Д. Фирсов (53) 621.374 (088.8) (56) 1. Патент Японии ¹ 53-14386, кл. Н 03 К 3/295, 19?8.

2. Авторское свидетельство СССР № 884087, кл. Н 03 К 3/295, 1981.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) ТРИГГЕР ШМИТТА, содержащий два транзистора первого типа проводимости, коллекторы которых через соответствующие резисторы соединены с шиной питания, база первого тра нзистора — с входом триггера, эмиттер второго транзистора — с генератором тока, и третий тран.зистор второго типа проводимости, эмит-. тер которого соединен с коллектором первого транзистора, коллектор — с базой второ.го транзистора и через резистор — с общей шиной, а база подключена к выходу резистнвного делителя напряжения, включенного между шиной питания и общей шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности разделения наложившихся импульсов в него введены четвертый и пятый транзисторы первого- типа проводимости, второй и третий резистивные делители напряжения и конденсатор, при этом эмиттер четвертого транзистора соединен с.общей шиной, коллектор — с выходом триггера и через резистор — с шиной питания, а база — с выходом второго делителя напряжения, включенного между коллектором вторрго транзистора н обшей шиной, коллектор пятого транзистора подключен к эмиттеру первого транзистора, эмиттер— к генератору тока, а база — к конденсатору и выходу третьего делителя напряжения, включенного между вы ходом генератора тока и выходом триггера, второй вывод конденсатора соединен с обшей шиной.

tf е

I 12534

45, Изобретен ие относится к им пул ьсной технике и может быть использовано в элект. ронных устройствах измерителей параметров ионизирующих излучений.

Известен триггер Шмитта, содержащий два транзистора, коллекторы которых через резисторы соединены с шиной питания, а база первого транзистора подключена к входу триггера, и генератор тока в общей эмиттерной цепи, прн этом коллектор первого транзистора соединен с базой второго через эмиттерный повторитель 11).

Недостатками данного устройства являются малое быстродействие и неспособность его разделять наложившиеся друг на друга импульсы, что приводит при использовании его в качестве порогового устройства (дискриминатора) в измерителе потока ионизирующих излучений, работающего в режиме счета количества импульсов с детектора, при больших интенсивностях потока, к большой погрешности измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является триггер Шмитта, содержащий два транзистора первого типа проводимости, ко,Рлекторы которых через соответствующие резисторы соединены с шиной питания, база первого транзистора — с,входом триггера Шмитта, эмиттеры с генератором тока, третий и четвер тый транзисторы второго типа проводимос. ти, эм иттеры которых соединены соответ- ЗО ственно с коллектором первого и второго транзисторов, коллекторы через соответствующие резисторы подключены к общей шине, а базы — к выходу делителя напря- . жения, включенного между шиной питания и общей шиной, причем коллектор третьегок базе второго, а коллектор четвертого— к выходу устройства !2).

Однако, хотя известное устройство ха-. рактеризуется более высоким быстродействи ем (в 2-3 раза), оно ие способно разделять 4О

Заложившиеся импульсы, что является источником погрешности измерения при использовании его в измерителях потока ионизирующих излучений.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей триггера Шмитта путем обеспечения возможности разделения наложившихся импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в триггер Шмитта, содержащий два транзистора первого типа проводимости, коллекторы которых через соответствующие резисторы соединены с шиной питания, база первого транзистора — с входом триггера, эмнттер второго транзистора — с генератором тока, и третий транзистор второго типа проводимости, эмиттер которого соединен с коллектором первого транзистора, коллектор — с базой второго транзистора н через резистор — с общей шиной, а база. подключена к выходу резнстивного делителя напряжения, включенного между шиной питания и общей шиной, введены четвертый ь пятый транзисторы первого типа проводимости, второй и третий рез исти вные делители напряжения и конденсатор, при этом эмиттер четвертого транзистора соединен с общей шиной, коллектор — с выходом триггера и через резистор — с шиной питания, а база — с выходом второго делителя напряжения, включенного между коллектором второго транзистора и общей шиной, коллектор пятого транзистора подключен к эмнттеру первого транзистора, эмиттер — к генератору тока, а база — к конденсатору и выходу третьего делителя напряжения, включенного между выходом генератора и выходом триггера, второй вывод конденсатора соединен с общей щиной.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Триггер Шмитта содержит транзисторы I — 5, генератор 6 тока, коллекторы транзисторов 1,2 и 4 соединены соответственно через резисторы 7 — 9 с шиной питания.

База транзистора I подключена к входу триггера. Эмиттер транзистора 1 через тран зистор 5 соединен с эмиттером транзистора

2, последний в свою очередь соединен с выходом генератора 6 тока.

Эмиттер транзистора 3 соединен с коллектором . транзистора 1, коллектор тран:зистора 3 — с базой транзистора 2 и через резистор 10 с общей шиной, а база транзистора 3 подключена к дел ителю напряжения на резисторах 11 и 12, включенному между шиной питания и общей шиной. База транзистора 4 через делитель напряжения на резисторах 13 и 14 соединена с коллектором транзистора 2, коллектор транзистора 4 — с выходом триггера и через делитель напряжения на.резисторах 15 и 16 с базой и эмиттером транзистора 5. База транзистора 5 через конденсатор 17 соединейа с общей шиной, Генератор 6 тока может быть выполнен в некоторых случаях в виде резистора достаточного номинала.

Тип транзистора 3 противоположен типу транзисторов 1,2, 4 и 5, которые работают в режиме отсечки (ключевом режиме). В отличие от них транзистор 3 всегда находится в активном режиме.

Устройство работает следую щи м образом.

В исходном состоянии транзистор 1 закрыт, транзистор 2 открыт, транзистор 4 закрыт, транзистор 5 открыт. Коллекторный ток транзистора 3 максимален. Прн воздействии на.входе импульса положительной полярности с амплитудой, превышающей порог срабатывания триггера, транзистор I открывается, в результате чего

I I l 2534

45

Сост as и тел ь С. Прон и н

Реда кто р С. Сае н ко Техред И. Верес Корректор А. Тиско

Заказ 6074/42 Тираж 86l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 его коллекторный ток увеличивается, а коллекторный ток транзистора 3 уменьшается. Из-эа уменьшения коллекторного тока транзистора 3 потенциал. /йа базе транзистора 2 и его коллекторный ток уменьшаются. Ток генератора 6 перераспределяется.

Коллекторный ток транзистора l увеличи, вается настолько, насколько уменьшается коллекторный ток транзистора 3. Уменьшение тока через транзистор 2 приводит к уве личению потенциала на базе транзистора

4 и, следовательно, к его открыванию. Таким образом из-за наличия положительной обратной связи в цепи, открытый транзистор 5 — эмиттеры транзисторов l и 2 в схеме развивается лавинообразный процесс нарастания тока в транзисторах I .и 4 и уменьшения тока в транзисторах 2 и 3, в результате чего схема переходит в другое состояние, когда напряжение на выходе триггера Шмитта становится близким к напряжению общей шины, и ранее заряженный конденсатор 17 через делитель напряжения иа резисторах 15 и 16 начинает разряжаться.

Через некоторое время после перехода схемы в другое состояние, определяемое постоянной времени цепи разряда, напряжение на конденсаторе 17 и соответственно на базе транзистора 5 уменьшается до yposня закрывания транзистора 5, которое приводит к перераспределению тока из транзистора l в транзистор 2 и закрыванию транзисторов 1 и 4, т.е. схема возвращается в исходное состояние, когда напряжение на выходе триггера Шмнтта близко к направлению шины питания. В связи с тем, что потенциал на коллекторе транзистора

4 увеличивается до исходного конденсатор

17 начинает заряжаться через делитель напряжения на резисторах 15 и 16. Через некоторое время, после возвращения схемы в исходное состояние, определяемой также постоянной времени цепи заряда, конденсатор 17 заряжается до напряжения открывания транзистора 5, схема переключается в другое состояние, когда напряжение. на выходе триггера Шмитта становится близким к напряжению общей шины.

Далее, если дл ительность и м пульса на входе триггера Шмитта достаточно велика, процесс в схеме повторяется, т.е. триггер

Шмитта формирует последовательность. импульсов с постоянной амплитудой и длительностью. Если постоянная времени цепи заряда и разряда конденсатора 17 выбрана таким образом, что период следования выходных им пульсов (длительность импульса и пауза между импульсами) триггера

Ш митта равен длительности одиночного входного импульса, которая постоянна и

10 определяется в случае использования триг- гера в измерителе излучений формирующими цепями, после детектора измерителя, то при приходе на вход триггера Шмитт" одиночного импульса с амплитудой, превы15 шающей порог срабатывания на выходе, формируется один импульс постоянной длительности и амплитуды, а при приходе на вход триггера Шмитта двух наложившихся импульсов, когда длительность суммарного импульса превышает длительнссть

10 одиночного импульса и, соответственно, длительность периода следования импульсов на выходе триггера Шмитта, формируются два импульса, т.е. производится разделение наложившихся импульсов.

Таким образом, предлагаемый триггер

Шмитта выполняет функции не только амплитудного дискриминатора, но и производит разделение наложившихся друг на друга импульсов, а при использовании его в схемах измерителей интенсивности ионизирующих излучений снижает погрешность измерен ия.

Преимущество предлагаемого устройства по сра внени ю с известным выр а жается в том, что использование его в блоке детектирования обеспечивает высокую точность измерения беэ введения в состав последнего статического ждущего мультивибратора.

Таким образом, применение в измерителе излучений предлагаемого устройства позволяет значительно упростить блок детектирования измерителя при сохранении высокой точности измерений, что обусловлено обеспечением возможности в предложенном триггере Шмитта разделять наложившиеся импульсы.