Междусобойчик

derba · 20 Фев 2018

Междусобойчик

Любой мультивибратор, это усилитель с положительной обратной связью (ПОС). Вот, на рис 1 мультивибратор, если его раскрыть, получим двухкаскадный усилитель, на рис 2 и рис 3 это разный вид одного и того же усилителя. *1)
И тут, удобнее рассматривать на рис 3, транзистор Q2 закрыт, ток , через конденсатор С2 открывает транзистор Q1, соотв через конденсатор С1 закрыт транзистор Q2, ПОС в действии. Но, конденстор С1 рано или поздно зарядится, и закрывать транзистор не может, он приоткроется, за счет резистора R2 сигнал усилится, и каскады поменяли свое состояние, и все повторилось, только Q2 открыт, а Q1 закрыт , тут уже конденстор С2 рано или поздно зарядится...
А понимая, как оно все работает, можно и потенциалы рассчитать.

*1)Для того, что бы генератор заработал, надо к усиления усилителя больше 1, кстати, можно усилитель преобразовать в мультивибратор, если усилитель сигнал не инвертирует, подав выход через конденсатор или резистор на вход. У меня получалось. Так усилители за счет паразитных емкостей возбуждаются. Обычно, это за счет емкостей монтажа пр неудачной компоновке.

Николай_С · 20 Фев 2018

Не любой.
Мультивибратор, собранный на RS-триггере, усилителем с ПОС не является.

derba · 21 Фев 2018

Позволь не согласиться.

Как не странно, и тут получается усилитель, для мультивибратора не обязательно иметь линейный усилтель.
Тут переход в активный режим (к ус >1)в момент, когда конденсатор подошел к точке переключения, элемент вошел в активный режим, и стал усилительным каскадом с к усиления более 1, а другой элемент просто инвертором..
А то, что это так, и логический элемент может работать в активном режиме доказывает эта схема:
Ж радио 1982г 6

Николай_С · 21 Фев 2018

Логический инвертор может, а вот триггер - нет.
Я бы взглянул на схему, где триггер работает в линейном режиме.

derba · 21 Фев 2018

Может, еще как может. Что будет на выходе, если на оба входа подать лог , к примеру, К561ТМ2? Т.е. одновременно устанавливать оба выхода в "1" состояние?. На обеих выходах будет лог1, проверено, так оно и есть, это запрещенное состояние, активное состояние возникает, когда на одном из выходов будет ок 0.5 от лог 1, на другом входе лог 1. Микросхема входит в активный режим, его еще называют режим неопределенности. Для мультивибратора не обязательно все время быть в активном режиме, достаточно на мгновение выйти с ключевого режима, и вуаля, получается усилитель с с Кус более 1. Переключилось, и снова перешло в ключевой режим. Кстати , и у симметричного мультивибратора так, в активном режиме только в момент переключения. В остальном транзистор в ключевом режиме (или полностью открыт, или полностью закрыт). И по теории, мультивибратор может работать, если ПОС имеет к усиления более 1 в момент переключения, иначе, просто не будет колебания.
Даже , если у триггера нет запрещенного состояния, то все равно в момент переключения от входит в активный режим, с к ус более 1. Пусть это время несколько нСек, но оно есть.

Николай_С · 21 Фев 2018

Над 561ТМ2 я так жестоко не издевался чтобы закорачивать ей выходы. Возможно, у этой ИМС и имеется активное состояние, но дело не в этом.

Триггер (триггерная система) — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам — их активные элементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время.

Из этого определения видно, что классический триггер не подразумевает наличия никаких линейных режимов.
Теперь такой момент. Надеюсь, Вы не станете утверждать, что триггер Шмитта имеет какое-либо линейное состояние? А между тем, схема мультивибратора, построенная на RS-триггере из элеметров триггера Шмитта прекрасно работает. Вот, убедитесь сами:

?????»???????????±???°?????? ???° ?°???°?»?????µ RS-???????????µ???°.png.webp

При запуске симуляции в EVERYCIRCUIT нужно немного подождать пока схема перейдет в режим генерации. Это особенность самого симулятора.

Николай_С · 21 Фев 2018

Подбором временнЫх параметров вентилей и времени симуляции удалось запустить генерацию практически сразу. Поэтому последнюю ремарку предыдущего поста можно не принимать во внимание.

P.s. Для тех, кто будет повторять это устройство: триггер Шмитта взят 561ТЛ1.

derba · 21 Фев 2018

Почитайте пост №5, я уже писал, длительность активного состояния очень короткое. А ты не задумывался, откуда берется время задержки? В каком состоянии будет нахдится микросхема в этот момент? Именно в этот момент- момент переключения схема работает как усилитель в активном режиме.

Вот, работа триггера. Входной сигнал, пусть фронты резкие, но какие бы резкие они бы ни были, все равно есть входная и выходная емкости микросхем, емкость монтажа, а, на емкости, как известно, резко сигнал измениться не может.
И в момент переключения (на рис 2 триггер Шмидта на компараторе. или операционном усилителе, тут активное состояние просматривается четко) , это кривая а-в, с-d, в этот момент, во время обряда переключения, элементы триггера работают в активном режиме, т.е. как усилитель. Это состояние очень короткое, но оно есть. Без такого , активного состояния переключения просто не было бы.

Я не утверждаю, да это и не так. что усилитель линейный, но он работает в активном режиме в момент переключения, и к ус в этом режиме очень большой, за счет этого переключения происходит лавинообразно, и быстро.

Николай_С · 21 Фев 2018

Владимир, не убедили.
Дело в том, что никакого активного режима у триггера Шмитта нет по определению. Скажу больше, у него имеется зона неоднозначности.

Три́ггер Шми́тта — двухпозиционный релейный (переключающий) элемент, статическая характеристика которого имеет зону неоднозначности — петлю гистерезиса.

Именно эта зона неоднозначности исключает какой-либо активный режим.
Что касается фронтов и спадов импульса переключения, Вы абсолютно правы, что они имеют какое-то конечное время. Но при чём тут активный режим? Или я неправильно понимаю что Вы называете активным режимом, тогда дайте его четкое определение. У Вики такового нет и Гугль про него ничего не знает.

derba · 21 Фев 2018

Николай_С написал(а):
Владимир, не убедили.
Именно эта зона неоднозначности исключает какой-либо активный режим.
.

Что значит зона неопределенностми?
Это значит, в этой зоне напряжение на выходе равно такому уровню, где напряжение не относится ни к лог 1, ни к лог 0.
Или между КЭ, или СИ есть напряжение, или выходные транзистры имеют какое состояние, которое не относится к ключевому режиму.

Для биполярного транзистора возможны четыре состояния (режима). Они отличаются друг от друга тем, в каком состоянии (прямое или обратное смещение) находятся эмиттерный и коллекторный переходы транзистора. Приведем их полное описание.

Вот,что пишут:

Активный режим — соответствует случаю, рассмотренному при анализе усилительных свойств транзистора. В этом режиме прямосмещенным оказывается эмиттерный переход, а на коллекторном присутствует обратное напряжение. Именно в активном режиме транзистор наилучшим образом проявляет свои усилительные свойства. Поэтому часто такой режим называют основным или нормальным.

Инверсный режим — полностью противоположен активному режиму, т.е. обратносмещенным является эмиттерный переход, а прямосмещенным — коллекторный. В таком режиме транзистор также может использоваться для усиления. Однако из-за конструктивных различий между областями коллектора и эмиттера усилительные свойства транзистора в инверсном режиме проявляются гораздо хуже, чем в режиме активном. Поэтому на практике инверсный режим практически не используется.

Режим насыщения (режим двойной инжекции) — оба перехода транзистора находятся под прямым смещением. В этом случае выходной ток транзистора не может управляться его входным током, т.е. усиление сигналов невозможно. Режим насыщения используется в ключевых схемах, где в задачу транзисторов входит не усиление сигналов, а замыкание/размыкание разнообразных электрических цепей.

Режим отсечки — к обоим переходам подведены обратные напряжения. Такой режим также используется в ключевых схемах. Поскольку в нем выходной ток транзистора практически равен нулю, то он соответвует размыканию транзисторного ключа.

Заметим, что кроме названных основных рабочих режимов в транзисторе возможен режим пробоя на различных переходах. Обычно он возникает только в случае аварии и не используется в работе, однако существуют специальные лавинные биполярные транзисторы, в которых режим пробоя является как раз основным рабочим режимом.

Вот все известные режимы, больше просто никто не придумал.

Отсюда вывод:
И какой режим транзисторов в момент переключения? Естественно. активный. А зона неопределенности, это и есть работа элемента в усилительном режиме.

Николай_С · 21 Фев 2018

Что значит зона неопределенностми? Это значит, в этой зоне напряжение на выходе равно такому уровню, где напряжение не относится ни к лог 1, ни к лог 0.

Не, не так.
Зона неопределённости хорошо расписана у Вики и означает, что устройство имеет память о своём предыдущем состоянии. Никакого намёка на активность тут нет и вывод, сделанный в конце предыдущего поста, неправильный.
По поводу определения режимов работы транзистора, я согласен, но при чем тут логические элементы?

Определение, данное ранее,

derba написал(а):
элементы триггера работают в активном режиме, т.е. как усилитель.

тут не проходит, потому что оно не полное и заводит в тупик. С ним мы сейчас договоримся до того, что везде, где используются усилительные приборы (транзиаторы, лампы, некоторые виды диодов) присутствует активный режим и это есть усилитель.

derba · 21 Фев 2018

Николай_С написал(а):
Не, не так.
Зона неопределённости хорошо расписана у Вики и означает, что устройство имеет память о своём предыдущем состоянии. Никакого намёка на активность тут нет и вывод, сделанный в конце предыдущего поста, неправильный.
По поводу определения режимов работы транзистора, я согласен, но при чем тут логические элементы?
.

А элементы с чего состоят? С транзисторов.

Николай_С написал(а):
Определение, данное ране тут не проходит, потому что оно не полное и заводит в тупик. С ним мы сейчас договоримся до того, что везде, где используются усилительные приборы (транзиаторы, лампы, некоторые виды диодов) присутствует активный режим и это есть усилитель.

Мы рассматривает только конкретный случай. Остальное нас не интересует. Нас интересует, работает триггер Шмидта в режиме усилителя, или нет в момент переключения?

Вот, присер: триггер Шмидта на компараторе, или с операционником , они аналогично работают, с инверсией. Лог 0 примем минус 15в, лог 1 соответственно +15в. Исходное состояние, на входе лог 0 (-15в) соотв и на выходе лог 1 (+15в). К усиления компаратора равно 1000

Можно рассчитать, что на входе С равно: R1*(V(B)-0)/(R1+R2)=1в
Рассмотрим момент переключения, на входе А напряжение постепенно растет (быстро, за несколько нсек, но все равно постепенно, а не скачком).
Достигло 0.9в Разница напряжения между А и С стало -0.1в. К ус равно 1000, тогда на выходе: 1000*0.01=100в, но унас всего 15в, значит выход в ключевом режиме.

Достигло +0,99
Разница напряжения между А и С стало минус 0.01в.(относительно инверсного входа) К ус мы приняли равным 1000, тогда на выходе: 1000*0.01=10в, то вместо 15в напряжение стало 10 в. Ответьте, компаратор, или операционник как работает в данный момент? Тут активный режим, или нет? Аналогично работают и логические элементы в триггере Шмидта в момент переключения.

Далее идет лавинный процесс , напряжение на выходе В упало до 10в, на выходе С стало меньше 1в, разница более положительная, и пока разница не достигнет плюс 0.015в компаратор работает в усилительном режиме. После чего установится режим насыщения, на входе С стало минус 1в, т.к. на выходе В - минус 15в, разница между А и С стала положительна, и равна +0.2в. Мы Вышли с активного режима.
Но в момент переключения активный , усилительный режим был.

Николай_С · 21 Фев 2018

Так... Ладно, отложим триггер Шмитта.
Что скажете на счет электромагнитного реле?
В его составе нет транзисторов и ламп, оно никогда не считалось усилительным прибором, значит у него не может быть активного режима. Правильно?
А вот мультивибратор на его основе делается легко:

?????»???????????±???°?????? ???° ???µ?»?µ.png.webp

Что скажете теперь?

derba · 21 Фев 2018

Николай_С написал(а):
Так... Ладно, отложим триггер Шмитта.
Что скажете на счет электромагнитного реле?
В его составе нет транзисторов и ламп, оно никогда не считалось усилительным прибором, значит у него не может быть активного режима. Правильно?
А вот мультивибратор на его основе делается легко:
Посмотреть вложение 401857
Что скажете теперь?

А ни чего не скажу, давай вернемся к транзисторам, спор то то них, о мультивибраторе в полупроводниковом исполнении.
Кстати, реле, это тот же усилитель: малым током обмотки управляем большим током контактов.

СветLANa · 21 Фев 2018

Баланс фаз, баланс амплитуд....

Интересно, где тут усилительные свойства реле используются?

И где тут ПОС?

Николай_С · 21 Фев 2018

derba написал(а):
А ни чего не скажу, давай вернемся к транзисторам, спор то то них, о мультивибраторе в полупроводниковом исполнении.

Тогда я скажу...
К транзисторам и логике мы обязательно вернёмся, там тоже есть несколько "белых пятен". Но сначала дожмём мультивибраторы на триггерах, ведь всё начиналось именно с них (см. пост №2).
Так вот, Ваша всеобъемлющая теория наткнулась на ряд исключений. Первое из них (с обычным RS-триггером) Вы попытались "натянуть" и это почти получилось. Второе (с триггером Шмитта) уже "не налезло" по причинам, которые мы обсудим чуть позже. А третье (с реле) вообще не укладывается в теорию, потому было отброшено.
Тем не менее, все три случая объединяет одно - в их основе лежит RS-триггер, а в двух последних еще и с гистерезисом. Светлана подкинула еще несколько схем, которые не укладываются в Вашу теорию. Вывод очевиден: теория не такая уж и всеобъемлющая и имеет исключения. Я не прав?

Кстати, реле, это тот же усилитель: малым током обмотки управляем большим током контактов.

Реле никогда не было усилительным прибором. Его причисляют к устройствам коммутации. Туда же относятся и тиристоры, которые являются полупроводниковыми приборами, управляющими большими токами посредством малых (почти определение усилительного прибора) с одной лишь разницей, что работают они исключительно в ключевом режиме.
Теперь несколько слов про активный режим. Такого определения в радиотехнике нет, Вы его сами придумали. А уж коли придумали, нужно дать ему точное определение. Иначе всё дальнейшее рассуждение будет ни о чём.

derba · 21 Фев 2018

СветLANa написал(а):
Баланс фаз, баланс амплитуд....
Интересно, где тут усилительные свойства реле используются?
И где тут ПОС?

ПОС тут: у реле есть напряжение сработки реле, напряжение удержания и напряжение отпускания . По сути, это триггер Шмидта.
Во время переключения реле так же работает, как усилитель, малым током обмотки упраляет большим током контакта.
но все равно усилитель,за счет которого и происходит ПОС. Ведь усилитель для мультивибратора не обязательно должен быть линейным, главное, к ус должно быть больше 1 в момент переключения. В данном случае, это релейный усилитель, или дискретный усилитель.

Вот, что говорит Вика, поиск по слову релейный усилитель:

Релейный усилитель
Реле исторически появилось как усилитель сигнала (напряжения) в телеграфной связи, где на протяжённых линиях связи сигнал ослабевал и промежуточные реле восстанавливали (усиливали) сигнал (напряжение) для следующего участка линии. Сигнал был дискретным (включено-выключено), соответственно, и реле использовалось в качестве дискретного усилителя.

Вот, рис 2 составил аналог релейного мультивибратора на полупроводниках. За счет стабилитрона будет открываться тиристор при определенном напряжении ( аналог напряжения срабатывания реле ). При определенном напряжении, аналог напряжения отпускания реле (за счет резистора R4 ток через тиристор становится меньше тока удержания). Между этими напряжениями - аналог напряжения удержания для реле. Тут ПОС видно?

derba · 21 Фев 2018

Вот, другой вариант аналога схемы релейного мультивибратора.

Николай_С · 21 Фев 2018

А давайте мы прямо тут дадим определение усилителя.

Усилитель — устройство для усиления входного сигнала (например, напряжения, тока или механического перемещения, колебания звуковых частот, давления жидкости или потока света), но без изменения вида самой величины и сигнала, до уровня достаточного для срабатывания исполнительного механизма (или регистрирующих элементов), за счёт энергии вспомогательного источника. Элемент системы управления (или регистрации и контроля).

Надо заметить, что определения со временем изменяются (уточняются), поэтому пусть будет здесь, перед глазами.
Теперь по сути: как для реле выполнится вот эта часть определения: "но без изменения вида самой величины и сигнала"?
Реле не может повторить форму тока обмотки на своих контактах, потому не подходит под современное определение усилителя.

derba · 21 Фев 2018

Николай_С написал(а):
А давайте мы прямо тут дадим определение усилителя.
Надо заметить, что определения со временем изменяются (уточняются), поэтому пусть будет здесь, перед глазами.
Теперь по сути: как для реле выполнится вот эта часть определения: "но без изменения вида самой величины и сигнала"?
Реле не может повторить форму тока обмотки на своих контактах, потому не подходит под определение усилителя.

А что,вид сигнала меняется, был электрический и стал электрический? Вот, величина сигнала поменялась, было, к примеру 5в, стало 50в, но это же усилитель!!!. А форма , тут в определении не фигурирует, ведь усилитель может быть и нелинейный.

Усилитель, он усиливает, в данном случае, это релейный усилитель, пищите в Гугле, я дал выписку с Вики в одном из прошлых постов, я повторяюсь, усиливает напряжение на обмотке релейно, посему глупо от него требовать точного повторения сигнала на обмотке, ведь усилитель не должен быть линейным по определению, что бы усиливать сигнал ( у релейных теоретически к ус равно бесконечности в момент переключения, как и у операционных усилителях теоретически к ус бесконечно, но операционный усилитель от этого не перестает быть усилителем).

Это определение в предыдущем посту чисто формально, и строго к нему относиться глупо.

Междусобойчик

Ученик

Вложения

Радиоинженер

Ученик

Вложения

Радиоинженер

Ученик

Радиоинженер

Радиоинженер

Ученик

Вложения

Радиоинженер

Ученик

Радиоинженер

Ученик

Вложения

Радиоинженер

Ученик

Просто Светлана

Вложения

Радиоинженер

Ученик

Вложения

Ученик

Вложения

Радиоинженер

Ученик

Похожие темы