Жан-Поль Эймишен - Электроника?.. Нет ничего проще!

Н.Значит, твоя схема сама не знает, чего она хочет!

Л. — Не вдаваясь в вопросы психологического анализа, я просто скажу тебе, что рассматриваемая схема имеет два устойчивых состояния или, как говорят, она бистабильна. Тебе уж доводилось встречаться с такими схемами и, в частности, с триггером Шмитта (см. рис. 61), у которого напряжение базы транзистора Т 1 находилось между двумя порогами.

Н. — Так, значит, эта схема может некоторое время провести с запертым Т 1 и насыщенным Т 2 и наоборот.

Л. — Согласен с тобой, но с одной оговоркой — я не стал бы говорить «некоторое время». Оказавшись в каком-то определенном положении, схема (рис. 82) может бесконечно долго оставаться в этом положении, пока мы не изменим ее состояния.

Н. — Но как ты «изменишь состояние» схемы?

Л. — Здесь на сцену выступают диоды Д 1 и Д 2 . Предположим, что схема находится в таком состоянии, когда транзистор Т 1 заперт, а Т 2 насыщен. Как мы видим, в этих условиях на катоды диодов через резисторы R 7 и R 8 поданы следующие потенциалы: у диода Д 1 почти + 12 в, а у диода Д 2 почти нуль. Подадим в точку А отрицательный импульс; через конденсаторы С 3 и С 4 этот импульс одновременно будет приложен к катодам обоих диодов. Но так как катод диода Д 1 имеет потенциал +12 в, а его анод — отрицательный потенциал (транзистор Т 1 заперт), потребовался бы импульс больше 12 в, чтобы сделать диод проводящим. А у диода Д 2 потенциал катода равен (или почти равен) нулю, а потенциал его анода также близок к нулю или имеет очень небольшую положительную величину (мы говорили о 0,2 или 0,3 в). Поэтому импульс будет передан только диодом Д 2 . Отрицательный импульс, попадая на базу транзистора Т 2 , запрет его. Соответствующее повышение напряжения на его коллекторе передается на базу транзистора Т 1 через делитель из резисторов R 5— R 6 и особенно через конденсатор С 1 , хорошо передающий крутые фронты, и отопрет транзистор Т 1 . Таким образом, завершится переход системы из одного состояния в другое.

Н. — Хорошо, до сих пор все понятно. Но следующий импульс произведет такой же эффект. А для возвращения схемы в первоначальное состояние ему нужно было бы сделать как раз обратное.

Л. — Как мне кажется, дорогой Незнайкин, ты забыл, что транзистор Т 1 стал проводить ток, а транзистор Т 2 в это время I заперся, следовательно, после опрокидывания схемы резистор R 7 постепенно сделает потенциал анода диода Д 1 близким к нулю; а в это время резистор R 8 постепенно повысит потенциал катода диода Д 2 до значения, близкого к +12 в. Если прежде чем посылать следующий импульс, ты немного подождешь, то увидишь, что картина с напряжениями смещения на катодах диодов стала обратной по сравнению с состоянием, предшествовавшим первому импульсу. Следовательно, второй импульс произведет обратное действие и вернет схему в ее первоначальное состояние.

Н. — Дьявольски хитрая система. По сути дела диоды Д 1 и Д 2 играют роль железнодорожной стрелки, направляющей импульс на тот транзистор, который как раз в нем нуждается для отпирания.

Л. — Ты совершенно прав, сравнивая это устройство с железнодорожной стрелкой, по хочу, чтобы ты обратил особое внимание на роль, которую в этой стрелке играют резисторы R 7 и R 8 , а также конденсаторы С 3 и С 4 . После опрокидывания схемы изменение потенциалов катодов диодов Д 1 и Д 2 происходит постепенно. В самом деле для заряда конденсатора С 3 через резистор R 7 и конденсатора С 4 через резистор R 8 требуется некоторое время. Иначе говоря, работой нашего направляющего разделителя управляет предыдущее положение триггера. Запаздывание в цепочках R 7— С 8 и R 8— С 4 играет исключительно важную роль; если вернуться к твоему сравнению с железной дорогой, задержка не позволяет перевести стрелку во время прохождения поезда.

Н. — Однако ничего подобного нет в схеме на рис. 81, где диоды играют роль аналогичного направляющего разделителя…

Л. — Совсем не так, Незнайкин; ты совершаешь очень распространенную ошибку, но мне не хотелось бы, чтобы ты уподобился всем… В схеме на рис. 81 диоды Д 1 и Д 2 не предназначены для выполнения роли направляющего разделителя. Перед ними поставлена только одна цель — пропустить на один из коллекторов отрицательный импульс, который должен вызвать опрокидывание схемы, после чего диоды как бы отключают этот коллектор от источника импульсов. При необходимости в схеме на рис. 61 можно было бы обойтись без диодов и посылать импульсы из точки А просто через два небольших конденсатора С 3 и С 4 (рис. 83)…