О гистерезисе напряжения переключения триггера Шмитта микросхемы К561ТЛ1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Радиолюбители широко применяют микросхему К561ТЛ1 и ее аналоги как отечественные (K564TJ11, К1561ТЛ1), так и зарубежные (например, CD4093), которые содержат четыре триггера Шмитта с входной логической функцией 2И-НЕ. Одна из особенностей элементов - изменение выходного напряжения Uвых происходит скачком при относительно медленном изменении входного до пороговых значений Uвх (переключение из состояния 1 в состояние 0) и (переключение из 0 в 1), как показано на рис. 1.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Такая передаточная характеристика триггера Шмитта обеспечена наличием в нем внутренней положительной обратной связи. Благодаря ей эти элементы удобны для формирования сигналов с крутыми фронтом и спадом при подаче на их вход плавно меняющегося напряжения.

Вторая особенность - наличие гистерезиса выходного напряжения при переключении, что повышает помехоустойчивость работы триггера Шмитта при входном сигнале, содержащем помехи значительного уровня.

Передаточная характеристика, представленная на рис. 1, соответствует элементу микросхемы К561ТЛ1 при напряжении питания Uпит = 10 В. Разность между пороговыми значениями напряжения переключения определяет ширину петли гистерезиса Ur = Uвх¹⁰ - Uвх⁰¹, причем пороговые значения (а значит, и ширина петли в вольтах) зависят от напряжения питания Эксперименты с узлом, схема которого изображена на рис. 2, показали, что при напряжении питания Uпит = 5 В Ur = 0,6...0,8 В, при 10 В - 2...2,8 В и при 15 В -3...3,5 В

Триггеры Шмитта часто используют как компараторы напряжения в различных устройствах автоматики, например, фото- и термореле. В ряде практических случаев ширину петли гистерезиса бывает необходимо уменьшить. Этого можно достигнуть введением отрицательной обратной связи между входом и выходом элемента (рис. 3). Здесь Roc и RBX - резисторы цепи обратной связи, RиC - сопротивление источника сигнала. Через резистор Roc на вход элемента будет поступать часть выходного напряжения - напряжение обратной связи

Если выходной ток элемента DD1.1 мал, можно считать, что Uвых = Uпит. В результате ширина петли гистерезиса при наличии обратной связи игос уменьшается: Uг ос = Ur - K*Uoc, где К - поправочный коэффициент. При этом напряжение переключения Uвх¹⁰ уменьшается, а Uвх⁰¹ увеличивается. Подборкой резисторов Roc и RBX можно установить желаемое значение Uroc.

Следует, однако, иметь в виду, что при уменьшении ширины петли гистерезиса напряжения вплоть до нуля работа логического элемента вблизи моментов переключения становится неустойчивой и он может переходить в режим генерации высокочастотных колебаний.

Эксперименты были проведены с несколькими экземплярами микросхемы К561ТЛ1 при напряжении питания 10 В. Так, для Roc = 560 кОм, Rис->0 и при элементе с Ur = 2,8 В измерена ширина петли гистерезиса UCOc с разными резисторами RBX. При RBX = 22 кОм Uгoc оказалась равной 2,5 В, при 43 кОм - 2,15 В, при 150 кОм - 0,8 В, а при 200 кОм - 0,07 В. При дальнейшем увеличении сопротивления резистора RBX в моменты переключения элемента происходило его самовозбуждение на высокой частоте. В результате для исследованных экземпляров микросхем было определено значение поправочного коэффициента К=0,8.

Автор: И. Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025 Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянных магнитов, применяемых в многочисленных электронных устройствах - от смартфонов и электромобилей до медицинских аппаратов, таких как томографы. Особое значение этому открытию придает текущая геополитическая ситуация. Китай на сегодня контролирует около 92% мировой переработки редких полезных ископаемых, что вызывает серьезные опасения в США и других странах, особенно после торговых конфликтов последних лет. Новый магнит, произведенный из доступных и широко распространенных компонентов, поможет уменьшить зависимость от зарубежных поставок и укрепить технологическую независимость американской промышленности. Цзянь-Пин Ванг не только руководит научной группой, создавшей эту инновацию, но и основал компанию Niron Magnetics, которая уже занимается выпуском магнитов нового поколения. Эти магниты предназначены для широкого спектра применений - от бытовой электроники до автомобилей и промышленных установок. Важным преимуществом является то, что материалы для их производства доступны внутри США, что позволяет обеспечить стабильные и экологичные цепочки поставок. Отдельно стоит отметить, что магниты Niron Magnetics сохраняют свои высокие эксплуатационные характеристики даже при значительных температурах, что критично для современных электромоторов и других устройств с повышенными техническими требованиями. Это качество делает их особенно привлекательными для внедрения в новые поколения техники, где надежность и долговечность играют решающую роль. Открытие и внедрение магнитов, не содержащих редкие и экологически проблемные материалы, представляет собой значительный шаг вперед в развитии промышленности и технологий. Эта инновация не только улучшит технические характеристики устройств, но и снизит влияние производства на окружающую среду, а также повысит экономическую и геополитическую устойчивость поставок. Магнит из железа и азота, созданный Цзянь-Пин Вангом и его командой, открывает новые перспективы для экологически чистых и устойчивых технологий будущего, способных удовлетворить растущие потребности современного общества без ущерба для природы и международных отношений.

Другие интересные новости:

▪ Запрет на перевозку электроники в ручной клади

▪ Внешняя вспышка для смартфонов Apple iPhone

▪ Органический CMOS датчик изображения с электронным управлением чувствительностью в NIR

▪ Ракеты в пять раз быстрее звука

▪ Разработан искусственный аналог клеток иммунной системы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта И тут появился изобретатель (ТРИЗ). Подборка статей

▪ статья Заморить червячка. Крылатое выражение

▪ статья Популяции каких животных до сих пор не смешиваются из-за бывшего железного занавеса? Подробный ответ

▪ статья Единицы измерений времени. Советы туристу

▪ статья Цифровой спидометр, часы и термометр для автомобиля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Инверторный источник тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026