demir dokum

Бесконтактные переключающие устройства

Электромагнитные реле имеют скорость работы не более 150 Бод и большое время потерь (до 20%) на перелет якоря и вибрацию у контактов, требуют значительного тока для срабатывания (10—20 мА). Наличие механических контактов является причиной малой надежности реле. Срок службы в большинстве случаев не превышает 107 срабатываний.

Применение бесконтактных переключающих устройств в значительной степени повышает надежность системы связи. Бесконтактные переключающие устройства могут быть построены на электронных лампах, тиратронах, транзисторах и магнитных элементах. Наиболее широко в современной телеграфной аппаратуре используют устройства, построенные на транзисторах и магнитных элементах. Энергично прокладывают себе дорогу в жизнь переключающие устройства на элементах логики в интегральном исполнении.

Переключатель, построенный на транзисторах и называемый триггером, представляет собой двухкаскадный усилитель с положительной обратной связью. На рисунке приведено условное графическое обозначение триггера. Первый каскад на транзисторе Т1 имеет нагрузку Rк1, второй каскад на Т2 — Rк2. Выходное напряжение каскада Т1 с Rк1 через резистор Rк2 подается на базу Т2, а выходное напряжение Т2 — с Rк2 через резистор Rб1 подается на базу Т1. Поскольку элементы схем обоих каскадов одинаковы, т, е. RкI = Rк2, Rб1 = Rб2, а транзисторы одного типа, триггер называется симметричным.

Перед рассмотрением процессов в триггере следует вспомнить, что ток в цепи коллектора транзистора /к зависит от знака потенциала базы относительно эмиттера. Если база имеет положительный потенциал, ток /к равен нулю. Ток в цепи коллектора течет, когда база имеет отрицательный потенциал. В момент включения питания один из каскадов оказывается открытым, другой закрытым. Это объясняется особенностями схемы триггера, построенной так, что увеличение тока в одном каскаде обязательно сопровождается уменьшением его в другом, и наоборот. Поскольку параметры транзисторов всегда несколько отличны друг от друга, то при включении питания ток в одном из каскадов окажется несколько большим, чем в другом. Это различие приводит к тому, что в том каскаде, где ток был больше, он будет нарастать, а где меньше — уменьшаться. В результате один из каскадов будет открыт, а другой закрыт.

Предположим, что транзистор Т1 открыт, а транзистор Т2 закрыт. В таком состоянии триггер может находиться очень долго, т. е. это состояние устойчиво. Последнее объясняется тем, что на базе Т2 действует запирающее положительное напряжение Есм. Для переключения триггера в другое устойчивое состояние на базу Т1 необходимо подать положительный импульс. Это вызовет уменьшение тока коллектора и понижение его потенциала, которое через резистор Rб2 передается на базу транзистора Т2. Когда потенциал базы Т2 станет равным нулю, появится ток коллектора Iк2. В результате падения напряжения на резисторе Rк2 потенциал коллектора повысится. Повышение потенциала коллектора Т2 через резистор Rб1 передается на базу Т1 и вызывает дальнейшее уменьшение коллекторного тока Iк2.

Процесс будет происходить до тех пор, пока не закроется транзистор Т1 и не откроется транзистор Т2, а триггер не перейдет в другое устойчивое состояние. Таким образом, триггер имеет два устойчивых состояния подобно поляризованному реле.

Для возвращения триггера в первое устойчивое состояние необходимо на базу транзистора Т1 подать отрицательный импульс или на базу Т2 — положительный.

Прокладка коммуникаций

« Коммуникации