Klopné obvody - tranzistor ve spínacím režimu, bistabilní a monostabilní klopné obvody

50.Klopné obvody – tranzistor ve spínacím režimu

BISTABILNÍ A MONOSTABILNÍ KLOPNÉ OBVODY

Bistabilní klopný obvod je takový elektronický obvod, který má dvě klidové polohy, v každé z nich může setrvat libovolně dlouhou dobu, vnějším impulsem lze klopný obvod překlopit z jedné do druhé stabilní polohy.

Bistabilní klopný obvod

Po připojení ke zdroji napájecího napětí se obvod ustálí tak, že jeden tranzistor bude otevřen a druhý zahrazen(náhodně). Zavedeme-li v libovolném čase do báze otevřeného tranzistoru záporný impuls, začne se tento tranzistor zavírat, jeho kolektorové napětí roste, tento vzrůst se přenese na bázi druhého tranzistoru, ten se otevírá, děj probíhá lavinovitě, až se původně zahrazený tranzistor úplně otevře a původně otevřený tranzistor úplně zahradí.. Tím skončí překlápění a obvod setrvává v tomto stabilním stavu až do příchodu dalšího spouštěcího impulsu. Spouštět lze i zavedením kladného impulsu do báze zahrazeného tranzistoru. Spouštěcí impuls je vždy třeba přivést přes omezovací rezistor, nikdy nesmí být přiloženo plné napětí, aby nedošlo k destrukci tranzistoru.

Pro urychlení překlápění se můžeme setkat se zapojením tzv. urychlovacích kondenzátorů C1 a C2 o relativně malé kapacitě. Tyto kondenzátory mají za úkol vázat na sebe náboj otevřeného přechodu B-E v okamžiku přechodu tranzistoru z vodivého do zahrazeného stavu.

Bistabilní klopný obvod lze spouštět buď: nesouměrně, tzn. že spouštěcí impulsy budeme přivádět střídavě na oba vstupy, nebo souměrně, tzn. že spouštěcí impulsy přivádíme na jeden společný vstup přes hradlo. V případě souměrného spouštění dělí obvod kmitočet vstupního signálu na jeho polovinu. V hudbě to znamená snížení tónu o 1 oktávu. Lze ho tedy v tomto zapojení použít jako děličku dvěma.

Symetrické(souměrné) spouštění bistabilního klopného obvodu pomocí derivačního článku a diodového hradla

Monostabilní klopný obvod má jeden stabilní stav, v němž může setrvat libovolně dlouho, spouštěcím impulsem ho lze vychýlit do kvazistabilního stavu, v němž setrvá po určitou dobu (doba kyvu) a poté se vrátí zpět do stabilního stavu.

Monostabilní klopný obvod

V klidové poloze bude tranzistor T1 zahrazen a tranzistor T2 otevřen. V tomto stavu se bude kondenzátor C2 nabíjet na naznačenou polaritu. Pokud přivedeme kladný impuls do báze zahrazeného tranzistoru T1 nebo záporný impuls do báze otevřeného tranzistoru T2, obvod se překlopí a kondenzátor C se bude přes odpor RB2 a otevřený T1 vybíjet. Bude se vybíjet k nule a pak na opačnou polaritu než je naznačeno. V okamžiku, kdy napětí na kondenzátoru dosáhne prahového napětí B-E T2, T2 se otevře, jeho kolektorové napětí klesne na nulu, tato záporná změna se přenese do báze T1, T1 se zahradí a obvod se dostane do výchozí klidové polohy. V ní bude vyčkávat příchodu dalšího spouštěcího impulsu.