ИС-генераторы с бистабильной ячейкой. Микросхемы генераторов импульсов ТТЛ.

В процессе заряда времязадающей емкости в схеме автогенератора происходит нарастание вершины импульса на входе, к которому емкость подключена. Использование бистабильной ячейки позволяет получить на обоих выходах релаксатора прямоугольные импульсы. Их длительность определяется моментами поступления соответствующих потенциалов на установочные входы триггера. В ждущем релаксаторе один из сигналов подается непосредственно со входа устройства, другой формируется специальным пороговым элементом внутри самой схемы по окончании в ней релаксационного процесса.

Бистабильные ячейки применяются и в простейших безъемкостных формированиях. Их роль сводится к уменьшению числа используемых элементов при той же величине t_И2 = 3t_З.СР.

В схеме ждущего релаксатора при отсутствие входного отрицательного импульса элемент 3 открыт, элемент 1 и 2 закрыты, емкость с разряжена. С поступлением входного сигнала элемент 3 и диод Д закрываются, элемент 2 открыт.Идет заряд емкости С через переход эмиттер – база МЭТ элемента 1. Как только U_C(t) = U_ВХ.П., происходит новое переключение схемы, если входной импульс завершен к этому моменту. В ином случае вплоть до окончания входного сигнала на обоих выходах имеем высокие потенциальные уровни.

Автоколебательный режим реализуется переходом к симметричной схеме. Пусть в исходном состоянии элементы 2 и 4 открыты, элементы 3 и 1 закрыты, емкость С₁ заряжена, емкость С₂ разряжена. Открытое состояние элемента 4 скоротечно, оно завершается быстрым разрядом емкости С₂ через малое выходное сопротивление открытого элемента 2. При U_С1 = U_ВХ.П начинается переключение схемы в новое временноустойчивое состояние. Возможно устойчивое положение, когда обе емкости заряжены, а элементы 2 и 3 закрыты. Для его исключения в схему дополняют элемент 5.

Применение специальных микросхем ждущих генераторов позволяет устранить ограничения, свойственные простейшим релаксаторам: по выбору внешнего резистора R, по длительности входного импульса, по логическим возможностям. В серии К155 есть две такие микросхемы: АГ1 и АГ3 с одним и двумя генераторами в курпусе.

Стрелка, направленная вверх, означает положительный перепад, вниз – отрицательный. Динамическое управление обуславливает отсутствие влияния длительности входных сигналов на функционирование генераторов. Для пассивных схем Q=0, неQ=1.

Входы С_t и RC_t являются нелогическими. К ним подключаются времязадающие компоненты С и R. Логические возможности АГ3 выше, чем у АГ1, т.к. формирование импульса на выходе может быть прекращено подачей отрицательно импульса сброса на вход неR; длительность генерируемого импульса можно увеличить повторной подачей импульса запуска; схема автогенератора реализуется на одном корпусе АГ3.

Вариант построения микросхем АГ1 и АГ3. Основу устройства составляет D-триггер, сигнал синхронизации формируется внутри схемы задержкой сигнала D на время последовательного переключения элементов 5 и 6. Время задающая цепь R-C отключается от триггера диодом Д под действием положительного перепада по входу D. К точкам E и F в микросхеме АГ3 подключены входы специальных формирователей для реализации действия кратковременного отрицательного импульса неR, инициализирующий дополнительную цепь быстрого разряда емкости без сброса триггера. После этого конденсатор начинает вновь заряжаться, т.е. проходит повторный запуск процесса генерации.