Выбор элементной базы

Выбор элементной базы осуществляется на основе созданных систем ТМ. Наибольшее применение, на данный момент, имеют системы ЭСТ-62 и ЛИСНА. ЭСТ-62 и ЛИСНА отличаются элементной базой. ЭСТ-62 построена на базе модуля ДТЛ-62, а ЛИСНА на модулях "Сейма". ЛИСНА разработана в 1972 году и применяется для всех объектов ж. д. транспорта. Модули "Сейма" характеризуются повышенной надежностью. Это объясняется тем, что:

1. Логика построена на кремневых транзисторах. Повышенная температурная стабильность.
2. Внесены элементы защиты от импульсных помех (на входе и выходе стоят конденсаторы).
3. Гальваническая развязка цепей, вместо магнитной используется развязка на оптронах.

МОДУЛЬ ТЗк

Модуль ТЗк содержит четыре транзисторно-емкостных элемента задержки и набор конденсаторов. Элементы служат для образования мультивибраторов, линий задержки, одновибраторов, реле времени и других устройств.

Потребление модуля по шинке питания IК=18 мА.

Допустимо скачкообразное изменение потенциала на входе в пределах

141 В < DUВХ < 181 В; ток управления в импульсе IУН=1,6 мА.

Характеристики выходного сигнала следующие: UВЫХ0 < -0.4 В, UВЫХ1=-8 В; удельная длительность выходного сигнала Dt=7*10-3 с/мкФ; выходной ток при открытом транзисторе IНО=3 мА.

Допустим, что ко входу модуля подключен элемент И-НЕ, пусть при этом в исходном состоянии транзистор Т2 инвертора закрыт и на его коллекторе, а следовательно, и на входе имеется низкий потенциал –UКЭ.

Транзистор Т1 открыт под действием тока отрицательного смещения, поступающего через резистор R3. Конденсатор С1 при этом заряжен до напряжения –ЕК, а так как со стороны его левой обкладки низкий потенциал –ЕК, а со стороны правой высокий потенциал, равный сумме падений напряжения на открытых диодах Д1 и Д3, что составляет: 2DUД»1,2¸1,4 В. Пусть в некоторый момент времени транзистор управляющего инвертора открылся, тогда потенциал его коллектора, а следовательно, и левой обкладке конденсатора С1 становится близким к нулю. Так как конденсатор мгновенно разрядиться не может и, следовательно, напряжение на нем в начальный момент равно ЕК, то правая обкладка, а следовательно, и база транзистора будет иметь потенциал ЕК – 2 DUД. Транзистор Т1 закрывается и через резистор R3 начинается разряд конденсатора С1. Сопротивление резистора R1 много больше, чем R3, и поэтому током разряда через него можно пренебречь.

Если бы переход транзистора был закрыт в течении всего переходного процесса в конденсаторе, то конденсатор разрядился до UС=0, а затем вновь зарядится. При этом правая обкладка получила бы потенциал – ЕК, т. е. произошел бы перезаряд конденсатора. Однако, когда конденсатор разряжается до UC=0, а затем правая обкладка приобретает небольшой отрицательный потенциал, переход база-эмиттер открывается и транзистор Т1 переходит в открытое состояние. Переходный процесс в конденсаторе также вскоре прекращается, так как потенциал правой обкладки фиксируется на уровне 2 DUД, что по абсолютной величине несколько больше потенциала базы транзистора Т1. Время закрытого состояния транзистора определяется временем, в течении которого потенциал его базы выше нуля. Если пренебречь током разряда в резисторе R1, падение напряжения на диоде Д2, а также принять ЕК>>2DUД, то можно считать, что время примерно равно 0,7 R3C1.

В момент, когда транзистор управляющего инвертора закроется, начнется процесс заряда конденсатора – такт подготовки. Заряд происходит по цепи: Д3, Д1, С1 и коллекторное сопротивление RК управляющего инвертора. Заряд конденсатора завершится за время: tЗ=(3¸5)С1RК.

МОДУЛЬ И-НЕ-1к

Модуль И-НЕ-1к содержит четыре независимых логических элемента И-НЕ, одну двухвходовую схему И и отдельный диод, которые могут быть использованы для размножения входов И в элементах И-НЕ. Элементы И-НЕ выполнены на основе транзисторных инверторов с диодными связями. Каждый элемент И-НЕ имеет два диодных входа, один для размножения по И и один вход для размножения по ИЛИ. Коллектор каждого транзистора имеет на контрольное гнездо Г.

Если на оба диодных входа одновременно поступает сигнал 1, то диоды Д1, Д2 закрыты и ток отпирающего смещения через резистор R1, диоды Д3, Д4, Д5 поступает на базу транзистора. При этом транзистор открыт и на него входе высокий, близкий к нулю потенциал – согнал 0. В этом случае, когда хотя бы на одном из входов сигнал 0, то соответствующий из диодов Д1 и Д2 открыт, потенциал на диоде Д3 становится близким к нулю. Вследствие прямого падения напряжения, вызванного током смещения, на диодах Д3, Д4, Д5 потенциал базы транзистора становится большим нуля и транзистор закрывается. При этом на выходе будет низкий потенциал – сигнал 1. Конденсаторы С1 и С2 служат для повышения динамической помехоустойчивости элемента.

МОДУЛЬ ТГ-4К

Модуль ТГ-4К содержит четыре JK-триггера с динамическими инверсными входами - и - входами. Счетный вход образуется путем объединения - и - входов. Для образования - и - входов в схеме использован один конденсатор.

Примем, что в исходном состоянии закрыт транзистор Т1 и открыт Т2. Когда на коллекторе Т1 будет низкий потенциал – 8 В, а на коллекторе Т2 потенциал 0. Пусть на входах - и - триггера присутствуют сигналы 1, диоды Д1, Д7 закрыты. В этом случае на левую обкладку конденсатора С1 через резистор R1 поступает низкий потенциал, а на правую обкладку – потенциал 0 с коллектора открытого транзистора Т2 через диод Д6. Если теперь на - вход поступит импульс с высоким потенциалом, то конденсатор С1 будет разряжаться на базу транзистора Т2, который при этом закроется. Триггер переключится в противоположное положение. Конденсатор пепезарядится и низкий потенциал будет теперь со стороны его правой обкладки. При следующем импульсе по -  входу конденсатор начнет разряжаться на базу транзистора Т1 и триггер вернется в исходное состояние.

Если объединить - и - входы, то образуется счетный вход. В этом случае триггер будет опрокидываться из одного состояния в другое при каждом скачкообразном изменении потенциала на выходе от отрицательного значения до нуля или изменении сигнала с 1 на 0. Пусковой импульс проходит всегда только на базу закрытого транзистора. Триггер перебрасывается в обратное состояние. Пред поступлением очередного импульса на входе сначала должен быть установлен отрицательный потенциал, для того чтобы произошел перезаряд конденсаторов. Триггер будет также переключаться, если на входе произойдут скачкообразные изменения потенциала и скачек достаточно велик, но не превосходит напряжение UКЗ на коллекторе закрытого транзистора.

Рассмотренная схема триггера представляет собой один разряд двоичного счетчика.

Нетрудно видеть, что триггер со счетным входом является также делителем частоты. Частота импульсов на его выходе в 2 раза меньше частоты импульсов на входе, а период в 2 раза больше.

МОДУЛИ Ф1, Ф2

Модули Ф1 и Ф2 содержат 4 импульсно-потенциальные схемы, предназначенные для образования дополнительных - и - входов в триггере ТГ-4К. В модуль включены 4 двухвходовые диодные схемы И, которые совместно с импульсно-потенциальными ячейками участвуют в образовании , - или S-, R-входов.

МОДУЛЬ ДШ1

Модуль ДШ1 представляет собой диодную схему, служащую для построения различных двоичных диодных дешифраторов. В модуле ДШ1 применены диоды Д220 и резисторы МЛТ-05.