Franzis Verlag 978-3-645-65272-8 User Manual

Page of 34
 
39
 
Obr. 6.1: Bistabilní klopný obvod 
 
Toto zapojení provádí p
ř
epínání dvou stav
ů
: Pokud je pravý tranzistor otev
ř
en (prochází-li jím proud), pak je levý 
tranzistor uzav
ř
en (neprochází jím žádný proud) a naopak. Otev
ř
ený tranzistor má na svém kolektoru velmi nízké 
nap
ě
tí a odpojí takto bázi druhého tranzistoru (touto bází nebude protékat žádný proud). Z tohoto d
ů
vodu z
ů
stane 
stav sepnutí nebo rozepnutí trvalý (stabilní), dokud tento stav nezm
ě
níte stisknutím jednoho z ovládacích drátových 
tla
č
ítek (m
ů
stk
ů
).    
 
Obr. 6.2: Jednoduchý tranzistorový p
ř
epína
č
 
 
P
ř
ipojte k zapojení na experimentální desce napájecí nap
ě
tí z baterie 9 V. Po této akci zjistíte, že se n
ě
která      
z obou svítivých diod rozsvítí. V tomto p
ř
ípad
ě
 nelze ur
č
it, která z obou svítivých diod to bude. Toto zp
ů
sobuje 
v
ě
tšinou rozdílné zesílení obou tranzistor
ů
 
Použijte nyní jeden drátový m
ů
stek jako tla
č
ítko (zastr
č
te odizolovaný konec p
ř
íslušného vodi
č
e do p
ř
íslušného 
otvoru na experimentální desce), uzav
ř
ete tím jeden z obou tranzistor
ů
. P
ř
epnutí, které jste tímto zp
ů
sobili,                
z
ů
stane po odpojení (rozpojení) tohoto m
ů
stku zachováno. Oba stavy se též nazývají jako nastavení (anglicky  
„Set“, „S“) a zp
ě
tné nastavení (anglicky „Reset“, „R“). Z tohoto d
ů
vod
ů
 se takovýto klopný obvod nazývá        
bistabilním klopným obvodem RS.  
 
6.2 Náhradní zapojení tyristoru s tranzistory   
Tyristory jsou bistabilní spína
č
e se t
ř
emi kontakty (podobn
ě
 jako u tranzistor
ů
). 
Ř
ídící elektroda slouží k zapnutí 
neboli k „zapálení“ tyristoru. Tyristorem za
č
ne protékat proud do té doby, dokud nedojde k p
ř
erušení proudového 
okruhu. S použitím dvou tranzistor
ů
 NPN a PNP lze vytvo
ř
it náhradní zapojení tyristoru – viz obr. 6.3. 
Z kolektoru tranzistoru NPN je p
ř
iveden proud na bázi tranzistoru PNP. Tato znamená, že budou oba tranzistory 
uzav
ř
eny nebo otev
ř
eny. Po p
ř
ipojení napájení z baterie z
ů
stanou nejprve oba tranzistory uzav
ř
eny. Krátké stisknutí 
tla
č
ítka zp
ů
sobí otev
ř
ení tranzistor
ů
, což poznáte podle rozsvícení 
č
ervené svítivé diody. Tyto tranzistory z
ů
stanou 
otev
ř
eny tak dlouho (
č
ervená LED bude svítit tak dlouho), dokud neprovedete odpojení napájení obvodu z baterie.      
 
Obr. 6.3: Náhradní zapojení tyristoru 
 
 
40
Teoreticky by m
ě
lo toto zapojení náhradního tyristoru fungovat i bez odporu 1 k
Ω
, který je zapojen mezi bázi                
a emitor tranzistoru NPN (BC547). Bez použití tohoto odporu by mohly tento obvod náhradního tyristoru „zapálit“               
i nepatrné nedostatky izolace. Toto mohou zp
ů
sobit nízké kapacity hradlových vrstev tranzistor
ů
, kterými protéká 
malý nabíjecí proud. Protože je celkové zesílení stejn
ě
 jako v Darlingtonov
ě
 zapojení obou tranzistor
ů
 velmi vysoké, 
posta
č
il by tento slabý proudový impuls k otev
ř
ení obou tranzistor
ů
 neboli k „zapálení“ tyristoru. P
ř
íliš vysoký odpor 
zapojený mezi bázi a emitor tranzistoru NPN by spolehliv
ě
 nezabránil, aby se tyto tranzistory neotev
ř
ely po p
ř
ipojení 
napájecího nap
ě
tí z baterie.       
Toto zapojení m
ů
že po malé úprav
ě
 (po malém rozší
ř
ení) pracovat rovn
ě
ž jako bistabilní klopný obvod s funkcí RS 
(RESET – SET). Asi již budete v
ě
d
ě
t podle p
ř
edchozích zapojení, kam máte v tomto p
ř
ípad
ě
 zapojit druhý spína
č
 
(druhé tla
č
ítko). K tomuto ú
č
elu m
ů
žete použít nap
ř
íklad tuto možnost (jednu ze t
ř
í možností): Prove
ď
te zkratování 
obou emitor
ů
 tranzistor
ů
 drátovým m
ů
stkem. Pokud bude tento zkrat (vedlejší proudový okruh) existovat, bude 
č
ervená LED svítit, i když nebude protékat ob
ě
ma tranzistory žádný proud. 
U tohoto zapojení 
č
asto zpozorujete, že u náhradního obvodu, který p
ř
edstavuje tyristor, dochází k jeho „zapálení“ 
po p
ř
ipojení napájecího nap
ě
tí (baterie). Kapacity hradlových vrstev obou tranzistor
ů
 sta
č
í k tomu, aby se tyto 
tranzistory otev
ř
ely (aby došlo k zapálení tyristoru). Toto zapojení je velmi citlivé. K odstran
ě
ní tohoto 
„samozapalování“ posta
č
í nap
ř
íklad zapojení malého odporu p
ř
ed bázi tranzistoru NPN nebo p
ř
ed bázi tranzistoru 
PNP. Další možností ke snížení této vysoké citlivosti p
ř
edstavuje zpomalení nár
ů
stu proudu. Možné 
ř
ešení je 
znázorn
ě
no na obr. 6.5. V tomto zapojení p
ř
idáte mezi bázi a emitor tranzistoru NPN odrušovací kondenzátor 
s kapacitou 100 nF. Tím zabráníte nežádoucímu zapálení (otev
ř
ení) tyristoru po p
ř
ipojení napájecího nap
ě
tí. 
 
 
Obr. 6.4 Klopný obvod se dv
ě
ma komplementárními tranzistory NPN a PNP 
 
Obr. 6.5: Odrušení náhradního obvodu tyristoru 
 
Obr. 6.6: Odrušení náhradního obvodu tyristoru kondenzátorem