Триггер шмидта Советский патент 1981 года по МПК H03K3/2893 

(54) ТРИГГЕР ШМИДТА

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электронных схемах в интегральном исполнении, содержащих пороговые элементы, к стабильности напряжения срабатывания которых предъявляются повышенные требования в широком диапазоне рабочих температур.

Известен триггер Шмидта, содержаш,ий двухкаскадный усилитель с положительной обратной связью и эмиттерный повторитель 1.

Недостаток этого триггера - низкая температурная стабильность порога срабатывания.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является триггер Шмидта, содержаш1ий входной и выходной транзисторы, образующие двухкаскадный резистивный усилитель с положительной обратной связью и два транзистора 2.

Недостаток этого триггера - низкая температурная стабильность порога срабатывания.

Цель изобретения - повышение температурной стабильности порога срабатывания устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в триггере Шмидта, содержащем входной и выходной транзисторы, образующие двухкаскадный резистивный усилитель с положительной обратной связью, токоответвляющий транзистор, база которого подключена к коллектору дополнительного транзистора, база которого через резистор и эмиттер непосредственно подключены к общей шине, к части коллекторной нагрузки выходного транзистора подключен коллектор токоответвляющего транзистора, база которого через резистор связи соединена с коллектором входного транзистора, а эмиттер - с базой дополнительного транзистора и через резистор - с щиной питания.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит входной 1 и выходной 2 транзисторы, резисторы 3-8,токоответвляющий транзистор 9, дополнительный, транзистор 10, резисторы 11 и 12, резистор 13 связи, входную шину 14 и выходную щину 15 устройства, шину 16 питания, общую шину 17.

1р.;ис;тг;о оаботает следующи.У обраr.:Jiij vp.iiCJfh па111)яжеиия на входной

;к --i iiH/Kc пороге срабатывания триггс, ..jvii; ;:схолится i- исходном состоянии,

.; ;:: котором ВХОДНОЙ транзистор 1 ззперт,

-.;:.;(ji;ioi-i транзистор 2 насыщен и на выхо;|,ной шине 15 фиксирован низкий уровень

ряжения.

Величину норога срабатывания триггера ;).;ределяет падение напряжения на резистор, 4, вызванное прохождением через этот ;;сзистор эмиттерного тока насыщенного вы;;од1101Ч) транзистора 2, в сумме с напряжением отпирания перехода база-эмиттер заiJopTOio входного транзистора 1.

Так как величина напряжения отпирания перехода база-эмиттер транзистора сильно .исят от рабочей TeMriefjaTypH, то с целью стабилизации порога срабатывания тригvi)a в данной схеме реализована компенсаiMK дрейфа напряжении стии)а1-П я противопо„;ожп1з1М температурпо-зависимым измепгнием эмиттерного тока выходного трапзистора 2, а, следовательно, и напряжения на резисторе 4, за счет частичного ответвления коллекторной составляюн 1,ей это1о тока и токоответвляющий транзистор 9.

Параметры делителя на резисторах 11 и 12 выбра} ы таким образом, что на максигг,алЕ)Ной рабочей температуре, при которой напряжение отпирания перехода база-эмит;,LM транзисторов минимально, дополнитель:;ый трапзистор 10 насыщен, а токоответв.1НЮГЦИЙ транзистор 9 - заперт. В этом с.:учяе ответвления тока через резистор 8 в кол.;е ;торную день токоотг5етилк оиг.его тран.истора 9 не происходит, и эмиттер;;ый ток ::.ь.1АОДного транзистора 2 макскгу1а..

,.. умепьнгением рабочей смпературы веviiuiia 11аг1ряжения о-пнрагП- ; перехода ба:.: -эмиттер дополнительного траизнстора 10 1еличинае1ся, и он пыходит чз насьпдения.

ко.ллгкторе допелК) возрастает, что 1Г)коответвляюш.е,го момента начинаеч iji: обратная связь .: эмиттера токоответвляющего транзисто1.ч 9 на его базу через дополнительный транзистор 10.

Благодаря действию этой отрицательной обратной связи величина коллектор1ного тока токоответвляющего транзистора 9 в любой точке рабочего температурного диапазона определяется отношением величины при рапхения напряжения отпирапия перехода .зл-эукттер дополните; ьного 1ранзистора И) «тпосительно значения этого параметра ;;а .;икс;1мальной рабочей температуре, к 1 ел;1чиме сопротивления резистора П.

С изменением рабочей температуры ха1)актер изменения коллекторного тока токоответвляющего транзистора 9 практически определяется характером изменения величины напряжения отпирания перехода базазмиттер дополнительного транзистора 10. При этом на максимальной рабочей температуре этот ток равен нулю, а на минимальной рабочей температуре достигает своего максимального значения.

Таким образом, падение напряжения на резисторе 4, вызванное прохождением через этот резистор эмиттерного тока выходного транзистора 2, благодаря температурно-зависимому ответвлению его коллекторной составляющей, максимально на верхней рабочей температуре и уменьщается с понижением температуры.

Так как изменения напряжения отпирания перехода база-эмиттер входного транзистора 1 и падения напряжения на резисторе 4 при колебаниях рабочей температуры носят противоположный характер, при соответствующем выборе величин сопротивлений резисторов 4, 7, 8 и 11 можно добиться стабилизации порога срабатывания триггера во всем диапазоне рабочих температур.

При подаче на входную щину 14 напряжения, превышающего пороговое напряжение срабатывания, входной транзистор 1 отпирается, что приводит к развитию в схеме триггера регенеративного процесса переключения, в результате которого входной транзистор 1 насыщается, выходной транзистор 2 и токоответвлящий транзистор 9 выключаются, и на выходной щине 15 устанавливается высокий уровень напряжения.

Выключение токответв пяющего транзистора 9 за счет подачи через резистор 13 низкого уровня напряжения с коллектора открытого входного транзистора 1 способствует увеличению перепада выходного напряжения схемы.

Подключение температурно-зависимого токоответвляющего элемента к триггеру Шмидта осуществляет эффективную стабилизацию порога срабатывания триггера в широком диапазоне температур, а также повышает надежность работы устройств, в которых используется предлагаемое техническое рещение.

Такое включение обеспечивает стабилизацию порога срабатывания и в том случае, когда для повыщения входного сопротивления устройства между входом триггера и источником сигнала включены простой или составной эмиттерный повторитель, увеличивающий число температурно-зависимых база-эмиттерных переходов на входе схемы.

Формула изобретения

Триггер Шмидта, содержащий входной и выходной транзисторы, образующие двухкаскадный резистивный усилитель с положительной обратной связью, токоответвляющий транзистор, база которого подключена к коллектору дополнительного транзистора, база которого через резистор и эмиттер непосредственно подключены к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности порога срабатывания устройства, к части коллекторной нагрузки выходного транзистора подключен коллектор токоответвляющего транзистора, база которого через резистор связи соединена с коллектором входного транзнстора, а эмиттер - с базой дополнительного транзистора и через резистор - с шиной питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 376879, кл. Н 03 К 3/295, 1971 (прототип).

о /6

,

ill

t

У2

и

ii