CDB 413 E – TRIGGER INTEGRAT

Generalități. De multe ori este necesară obținerea unor semnale dreptunghiulare. Există în acest sens mai multe metode, una dintre ele constând în transformarea unor semnale de o altă formă (sinusoidală, triunghiulară) în semnale dreptunghiulare. Circuitul care s-a consacrat în îndeplinirea acestei funcții de transformare este triggerul Schmitt. El se poate realiza cu tranzistoare sau cu circuite integrate. Există în familia TTL o capsulă (CDB 413 E – I.P.R.S.-Băneasa) care conține două triggere. Semnalul obținut la ieșire este negat față de cel de la intrare.

Descriere și funcționare. O capsulă CDB 413 E conține două circuite formatoare, fiecare având o poartă cu 4 intrări (Fig. 1). Cele două porți realizează o funcție ȘI-NU cu 4 variabile (4 intrări). Astfel, Y1 = negat(A1 * B1 * C1 * D1) și Y2 = negat(A2 * B2 * C2 * D2). Modul de legare a unei porți se indică în fig. 2. Condensatorul C1 separă o eventuală componentă continuă a semnalului aplicat la intrare. Rezistorul de 680 Ω asigură nivelul 0 logic la intrarea triggerului în absența semnalului, iar dioda EFD protejează poarta în momentul apariției unor impulsuri negative.

Caracteristica unui trigger se dă în fig. 3. Crescând tensiunea de intrare, se ajunge la pragul U2, moment în care Uieșire devine zero. Pentru orice valoare a tensiunii peste U2, situația nu se schimbă. Secvența inversă, scăzând Uintrare sub U1, ieșirea rămâne în continuare în nivel 0 logic până se ajunge la pragul U1, când Uieșire devine 1 logic. Se constată deci un hysteresis al caracteristicii de transfer. Aplicând un semnal oarecare la intrare, se constată că Uieșire respectă legea de variație descrisă mai sus (fig. 4).

În fig. 5 se poate urmări comportarea unui trigger Schmitt din capsula CDB 413 E la variația tensiunii de alimentare și a semnalului de intrare. Se observă că atâta timp cât valoarea tensiunii de intrare este de maximum 1,4 V, ieșirea își menține starea logică 1 (VOH min. 2,4 V), atunci când tensiunea de alimentare variază între +4,75 V și +5,25 V. Depășind 1,4 V la intrare, ieșirea trece în 0 logic (VOL max. 0,4 V), rămânând neschimbată pentru orice valoare a tensiunii de intrare mai mare de 1,4 V, chiar dacă tensiunea de alimentare variază între limitele menționate mai sus. Pentru ca ieșirea să treacă în 1 logic, trebuie ca tensiunea de intrare să scadă sub 1,1 V. Pragul de siguranță este de 0,7 V.

Generator de funcții. Circuitul integrat CDB 413 E se folosește la realizarea generatoarelor de impulsuri în circuitele de refacere a semnalelor deteriorate. În continuare se va descrie un generator de funcții ce poate furniza semnale de diferite forme, necesare în testarea aparatelor electronice sau în laboratoare (pentru etalonarea unor aparate). El poate fi utilizat de către radioamatori la etalonarea receptoarelor sau emițătoarelor, datorită faptului că ieșirea pentru impulsuri furnizează un semnal cu armonici până în domeniul UUS. Cele cinci forme de undă sunt: sinusoidală, dreptunghiulară, trapezoidală, cu pante reglabile și triunghiulară.

Generatorul conține un oscilator cu cuarț realizat cu un tranzistor de tip BC 107. Acesta furnizează un semnal sinusoidal care este prelucrat în vederea obținerii celorlalte forme de undă (fig. 6).

Următoarea etapă constă în obținerea semnalului dreptunghiular. Acest lucru îl realizează o poartă trigger formată în capsula CDB 413 E. La ieșire se obține un semnal dreptunghiular (punctul B). Formele de undă se pot urmări în fig. 7. Pentru obținerea semnalului trapezoidal s-a folosit un circuit de integrare de tip RC. Tot în fig. 7 se pot urmări formele de undă din punctele C și D. Poarta P2 realizează o negare a semnalului din punctul C. Prin combinarea semnalelor dreptunghiulare și trapezoidale se obține un șir de impulsuri cu frecvența de repetiție de 100 kHz. Acest lucru îl realizează poarta P3, la intrările căreia sosesc două semnale de intrare. Lățimea impulsului (fig. 7-E) poate fi modificată din rezistorul R.

Semnalul triunghiular se obține prin integrarea semnalelor dreptunghiulare. Pentru obținerea unui semnal cât mai apropiat de forma ideală, s-a folosit un integrator Miller, realizat cu un amplificator operațional de tipul μA 741.

Circuitul descrie utilizarea unui trigger Schmitt integrat din seria TTL pentru calibrarea și formarea formelor de undă într-un generator de laborator:

Componentele originale din tehnologia TTL standard și capsulele metalice ale anilor ’80 pot fi înlocuite direct cu următoarele piese actuale: