POLTECHNKA POZNAŃSKA FLA W PLE LABORATORM ELEKTRONK TEOR OBWODÓW numer ćwiczenia: 4 data wykonania ćwiczenia: 07.11.2002 data oddania sprawozdania: 28.11.202 OCENA: tytuł ćwiczenia: Przerzutnik Schmitta wykonawcy: 1. OSTASZEWSK Paweł 2. PAWLCK Piotr. LEMAŃSK Radosław 4. KARMOWSK Sławomir grupa: A semestr: 1. Cel ćwiczenia: obserwacja przebiegów napięciowych B, E, C1, C2 przy piłokształtnym napięciu wejściowym obserwacja charakterystyki przejściowej C2 =f( B ), wyznaczanie charakterystyki wejściowej B = f( B ) układu traktowanego jako dwójnik czynny, obserwacja wpływu pojemności przyspieszającej C na szybkość przerzutu 2. Opis układu pomiarowego: 1
. Wykresy przebiegów napięciowych zaobserwowanych na oscyloskopie 4. Charakterystyka przejściowa zaobserwowana na oscyloskopie 2
5. Zdejmowanie charakterystyki wejściowej b [V] b [ua],01 8,7 2,9 0,0 2,89 18,4 2,74 1,9,95 8,,2 5, 2,90 2,9 2,07 2,0 1, 1, 1,17 1,2 0,92 0,9 0, 0, 0,20 0,2 0,08 0,1
Wyznaczenie wartości G1 i G2 : R G S B * R 100 k S B G 1 8, * 10 * 100 * 10,95 4,78V G 2 1,9 * 10 * 100 * 10 2,74 4,4V Aby wyznaczyć maksymalną wartość R G, przy której układ przestaje działać jak przerzutnik Schmitta korzystam z definicji funkcji tangens i odpowiedniego trójkąta na charakterystyce: tg R 1 tg i 2 i 2 2 1,9 A 2,74V 5,2V Powyższe wartości zostały odczytane z wykresu. 5,2 2,74 R G 145, 5k max 1,9 *10 Przerzutniki Schmitta są szeroko stosowane w układach elektronicznych. Znajdują zastosowanie zwłaszcza tam, gdzie mamy do czynienia z wolno narastającymi i opadającymi zboczami sygnałów cyfrowych czy tez sygnałami zakłóconymi lub o przebiegach różnych od prostokątnych, które wymagają zamiany właśnie na sygnały prostokątne. Przerzutniki Schmitta to swego rodzaju przerzutniki bistabilne, zmieniające swój stan wyjściowy po wystąpieniu na wejściu napięcia progowego. Charakteryzują się one dość dużą szybkością działania. nną ich cechą, wynikającą z ich budowy, jest fakt istnienia 4
różnicy pomiędzy poziomami granicznymi przy zmianie ze stanu niskiego na wysoki i z wysokiego na niski. Ta różnica określana jest mianem histerezy układu Schmitta. Należy o tym pamiętać przy projektowaniu układów z przerzutnikami Schmitta, zwłaszcza, gdy zwracamy uwagę na czasy okresy i wypełnienia przebiegów. W układzie tranzystorowym przy braku sygnału na wejściu tranzystor T1 jest zatkany, a T2 przewodzi. Podanie napięcia na bazę T1 powoduje, że T1 zaczyna przewodzić, co zmniejsza prąd bazy T2 i tym samym powoduje jego zatykanie. Proces ten przyspiesza jeszcze wzrost spadku napięcia na rezystorze emiterowym. T2 zostaje bardzo szybko odcięty i na jego kolektorze pojawia się stan wysoki. Widać tu, że wyjściem tego układu jest właśnie kolektor tranzystora T2. Tranzystory, bowiem pracują jako klucze i każdy z nich odwraca fazę sygnału podanego na bazę. Wymusza to konieczność podwójnego odwrócenia fazy, gdyż tylko wtedy przebieg wyjściowy będzie odzwierciedlał kształt przebiegu wejściowego. Także z tego faktu wynika różnica pomiędzy przebiegami występującymi na kolektorach tranzystorów. Są one w przeciwfazie, natomiast ich amplitudy niewiele się różnią. W czasie trwania stanu ustalonego na wejściu napięcie na rezystorze emiterowym ma ustaloną wartość. Przewodzi wtedy zawsze tylko jeden tranzystor Jednakże w czasie przerzutu przez pewien czas przewodzą obydwa tranzystory, a co za tym idzie, przez rezystor ten płyną prądy kolektorowe obydwu tranzystorów. Sumując się wymuszają one zwiększony spadek napięcia na RE. Ponieważ jednak, gdy jeden z tranzystorów się otwiera, drugi się zatyka, więc napięcie to najpierw rośnie, a potem maleje. Czyli, podsumowując, napięcie to najpierw narasta od wartości ustalonej, by następnie opaść do niej po zakończeniu przerzutu 5