Тиристорный триггер Советский патент 1987 года по МПК H03K3/12 

Изобретение относится к импульсной .технике и может быть использовано в автоматике.

Целью изобретения является повышение быстродействия и обеспечение воз- можности работы триггера без дополнительного устройства для установки в исходное состояние и формирования выходных коротких импульсов.

На чертеже представлена схема пред лагаемого устройства.

Триггер содержит первый тиристор 1, через первый резистор 2 соединенный с положительной шиной 3 питания, второй тиристор 4, анод которого сое- динен с шиной 3, а управляющий электрод - с катодом диода 5 Управляющий электрод тиристора 1 и анод диода 5 Соединены с входом 6 управления. Катод тиристора 1 соединен с эмиттером первого транзистора 7, коллектор которого подключен к отрицательной шине 8 питания, а его база через последовательно соединенные второй 9 и третий 10 резисторы - к той же шине 8, Катод тиристора 4 соединен с эмиттером второго транзистора 11, коллектор которого подключен к общей точке резисторов 9 и 10, а его база - к общей точке тиристора 1 и резисто- ра 2.

В анод второго тиристора и коллектор, первого транзистора с целью получения дополнительных выходов сигнала в виде меандра могут включаться ре- зисторы. Анодные нагрузки тиристоров и коллекторные нагрузки транзисторов с целью сглаживания фронтов выходных импульсов можно шунтировать конденсаторами.

Ограничительные резисторы можно включать в коллектор первого транзистора и в коллекторJ эмиттер и базу второго транзистора.

Устройство работает следующим об- разом.

В исходном состоянии тиристоры 1 и 4 и транзисторы 7 и 11 закрыты. Ток покоя равен нулю. Это первое ус- тойчивое состояние триггера. При подаче на вход 6 управления импульса ток управления течет через управляющий электрод тиристора 1, переход эмиттер - база транзистора 7 и резисторы 9 и 10. В тиристоре 1 начинается процесс открывания, ток через -него и транзистор 7 нарастает до тех пор, пока тиристор 1 полностью не от

5

j

О

5

35 0

5

CQ

5

кроется, а транзистор 7 не перейд ет в глубокое насыщение.

Что же касается тиристора 4, то ток управления через его управляющий электрод равен нулю до тех пор, пока закрыт транзистор 11, Последний открывается, когда потенциал анода тиристора 1 падает. Так как тиристор 1 открывается с некоторой задержкой относительно импульса управления, то и ток через переход эмиттер-база транзистора 11 может пойти лишь с опозданием относительно того же импульса. В результате к тому времени, когда тиристор 4 сможет открыться, импульс управления уже закончится. Поэтому после первого импульса управления триггер переходит во второе устойчивое состояние: тиристор 1 и транзистор 7 открыты, тиристор 4 и транзистор 1 1 остаЕотся закрытыми.

При подаче второго импульса на вход 6 ток управления протекает через управляющий электрод тиристора 4, переход эмиттер-база транзистора 11, тиристор 1, транзистор 7. Б тиристоре 4 начинается процесс открывания, через него и транзистор 11 начинает протекать ток, создающий на резисторе 10 падение напряжения, которое , стремится закрыть транзистор 7. Однако посколько он глубоко насыщен, этого напряжения еще недостаточно для . уменьшения тока через транзистор 7. С другой стороны, увеличение ток.а через тиристор 4 приводит, к возрастанию тока через базу транзистора 7 и тиристор 1. Транзистор I1 открывается полностью,и падение напряжения на резисторе 10 растет. Поэтому транзистор 7 начинает закрываться. Это уменьшает ток базы транзистора 11, однако он, как ранее транзистор 7, находится в состоянии глубокого на- сьш1;ения и поэтому на ток через тиристор 4 влияния практически пе оказывает. Процесс открывания тиристора 4 продолжается, ток через него и транзистор 11 возрастает, что приводит к еще большему запиранию транзистора 7.

В конечном счете, этот транзистор полностью запирается, так что ток через тиристор 1 и базу транзистора 11 становится равен нулю. Поэтому запи. рается и транзистор 11 , а в тиристо - рах 1 и 4 начинаются процессы запирания. Через время, необходимое для прекращения переходных процессов в

тиристоре tgtiKA триггер полностью воз- врйщается в исходное состояние, а на резисторе 10 вьщается мощный импульс длительностью несколько микросекунд и амплитудой, практически равной нап- с ряжению источника питания.

Если, как уже говорилось, в коллектор транзистора 7 включить резистор, с него можно снимать выходной

сигнал в виде меандра, как и в обычном триггере, такой же сигнал снимается и с анода тиристора 1.

Таким образом, по сравнению с известным, предлагаемый триггер не требует дополнительного устройства для установки в исходное положение и формирования короткого импульса на низ- коомной нагрузке, что необходимо для надежной работы последующих каскадов

Поскольку время возвращения в ис- ходное состояние приблизительно равно времени закрывания тиристора, предлагаемое устройство в 3-5 раз превосходит по быстродействию известное.

К дополнительным положительным эффектам можно отнести простоту предлагаемого устройства и отсутствие коммутирующего конденсатора, что облегчает интегральное исполнение триггера. Кроме того, при счете, импульсов предлагаемое устройство потребляет вдвое меньще энергии, чем известное, а в исходном состоянии вообще не потребляет энергии.

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 2875/52Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

; Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Формула изобрет-ения

Тиристорный триггер, содержащий первый тиристор, анод которого через первый резистор соединен с положительной шиной питания, второй тиристор, диод, анод которого соединен с входом управления, второй и третий резисторы и отрицательную щину питаШ ния, от.личающийся тем,

что, с целью повьшения быстродействия и обеспечения возможности работы триг гера без дополнительного устройства для установки в исходное состояние и формирования выходных импульсов, дополнительно введены два транзистора, причем эмиттер первого из них соединен с катодом первого тиристора, его коллектор подключен к отрицат ельной шине питания, а .база через соединенные последовательно второй и третий резисторы подключена к той же шине, эмиттер второго транзистора соединен с катодом второго тиристора, его коллектор соединен с общей точкой включения второго и третьего резистора и выходом триггера, а база - с анодом первого тиристора, анод второго тиристора непосредственно соединен с положительной шиной питания, а его управляющий электрод - с катодом диода, управляющий электрод первого тиристора и анод диода соединены между собой.

Составитель П.Бестемьянов

Техред И.Попович Корректор И.Муска

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматике. Изобретение обеспечивает повьшение быстродействия триггера и возможность его работы без дополнительного устройства для установки его в исходное состояние и формирования выходных коротких импульсов на низкоомной нагрузке, что необ- ходимо для надежной работы последующих каскадов. Триггер выполнен на двух транзисторах 7 и 11, двух тиристорах 1 и 4, диоде 5 и трех резисторах. Поскольку время возвращения данного триггера в исходное состояние практически равно времени закрывания.тиристора, изобретение позволяет повысить быстродействие триггера в 3-5 раз по сравнению с известным устройством. К дополнительным преимуществам триггера относятся простота его выполнения ii отсутствие коммутирующего конденсатора, что облегчает интегральное исполнение триггера.. При счете импульсов триггер потребляет вдвое меньше энергии, чем базовый объект, а в исходном состоянии энергия не потребляется. . 1 ил. с/)