Mikroelektronické praktikum - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

98 FEKT Vysokého učení technického v BrněJak obvod funguje ? Připomeňme si, že dostane-li se kladné napětí na bázi, tranzistorNPN se otevře. Zároveň napětí na kolektoru prudce klesne. Zjednodušíme situaci a budemepředpokládat, že napětí na kolektoru otevřeného tranzistoru je téměř nulové. V našem případěodpovídá zápornému pólu zdroje. Dále vezmeme jako fakt: Je-li jeden tranzistor otevřený,druhý je zavřený. Plyne to z podstaty zapojení. Protože bude řeč o nabíjení a vybíjeníkondenzátorů přes rezistory, je třeba upozornit na velice odlišnou hodnotu odporův kolektorech tranzistorů v porovnání s odpory v bázích. V bázích je odpor o několik řádůvyšší než v kolektorech. V kolektorech představují odporsvětelné diody, pólované v propustném směru. Proto je toodpor malý. Rychlost nabíjení kondenzátoru u jednohotranzistoru a současné vybíjení kondenzátoru u druhéhotranzistoru je přímo závislé na velikosti těchto odporů (vbázích mají část společnou). Tím ovšem nemá být řečeno,že by kapacita kondenzátorů byla podružnou záležitostí.Naopak, má velký význam. Čím větší kapacita, tím déletrvá nabíjení a vybíjení. Podobná závislost platí i prozmíněný rezistor zařazený v bázi. Znamená to, že čímvětší odpor, tím pomalejší nabíjení a vybíjeníkondenzátorou. Nutno zdůraznit, že při nabíjeníkondenzátoru napětí na něm pomalu stoupá, ale plnéhoObr. 6.14: Grafické znázorněníprůběhů kolektorových proudůI C1 a I C2 v tranzistoru T 1 a T 2napětí dosáhne teprve tehdy, až je nabíjení skončeno. Ke znázornění průběhů proudůprocházejících oběma tranzistory používáme grafické značení (Obr. 6.14). Zpravidla se jednáo idealizované průběhy. Skutečnost se více či méně od průběhu v nakresleném grafu liší. Vnašem případě se průběhy proudů v tranzistorech tohoto souměrného klopného obvodu liší jennepodstatně od zakreslených průběhů. Co můžeme vyčíst z grafu na obrázku? Ve své hornípolovině zobrazuje průběh kolektorového proudu I C1 prvního tranzistoru. Obdélníkový průběhmá dvě úrovně. Horní část průběhu představuje nejvyšší úroveň kolektorového proudu. Vtomto zapojení to znamená maximální, tj. nasycený kolektorový proud tranzistoru. Dolní částprůběhu značí dolní úroveň kolektorového proudu, neboli nejmenší, zjednodušeně nulovýproud kolektoru.Vodorovná osa zakreslená zcela dole pod grafy směřuje zleva doprava a znázorňujeprobíhající čas. To umožňuje sledovat, jak se průběh proudu mění s časem. Jednotlivé časovéúseky odpovídají náhlým změnám v úrovních proudů. Jsou zakresleny svislými úsečkami. Prolepší přehlednost si je označíme písmeny a až e. Dolní polovina obrázku znázorňuje průběhkolektorového proudu druhého tranzistoru a na první pohled je vidět, že průběh je zrcadlověobrácený. Znamená to, že průběh proudu tranzistoru T 2 je právě opačný k průběhu proudutranzistoru T 1 . Za povšimnutí stojí poměrně dlouhé doby neměnné úrovně proudu znázorněnévodorovnými úsečkami, a to u obou grafů. Z následujícího vyplyne, čím je to způsobeno.Na začátku sledování vyjdeme ze situace, kdy tranzistor T 1 je otevřen a tranzistor T 2uzavřen. V diagramu to odpovídá časovému bodu a. Kondenzátor C 2 je nabit, jak odpovídápolaritě jeho vývodů. Znamená to, že na bázi T 1 je kladné napětí (+), na vývodu u kolektoruT 2 je záporné napětí (-). To je výchozí stav. Následuje vybíjení kondenzátoru C 2 přes ledky nastraně záporného pólu kondenzátoru a současně přes rezistor R 2 (a trimr) na kladném pólukondenzátoru. O rychlosti vybíjení rozhoduje velikost rezistoru R 2 , který v porovnání sodporem LED 3, 4 je nesrovnatelně větší. Připomeňme si, že diody jsou pólovány vpropustném směru. Vybíjení kondenzátoru C 2 způsobí pokles kladného napětí na bázitranzistoru T 1 , čímž se připravuje změna, tj. uzavření tranzistoru T 1 . Zároveň to znamená, ženapětí na kolektoru tranzistoru T 1 stoupá. Proto se začíná nabíjet kondenzátor C 1 , ale obráceněnež má pólované vývody. Tedy na levý vývod u kolektoru přichází +, na pravý -. Že pravý