Предлагается простая схема триггера Шмитта на основе оптопары.
1. Начальное состояние
Предположим, что на транзистор не подано управляющее напряжение. В этом случае он закрыт и не влияет на работу схемы. При включении питания через вспомогательный резистор 16 кОм на диод оптрона поступает небольшой ток. Его достаточно, чтобы транзистор оптрона начал слегка открываться. Это вызывает рост тока через диод, транзистор оптрона открывается сильнее, ток увеличивается ещё больше. Процесс протекает лавинообразно, пока ток через оптрон не достигнет максимума (около 20 мА), ограниченного резистором 470 Ом.
2. Состояние при подаче управляющего напряжения
В этом режиме оптрон остаётся открытым до тех пор, пока на транзистор не будет подано управляющее напряжение. Как только он начнёт открываться, ток через его переход оказывается меньше падения напряжения на диоде оптрона, и часть тока начинает протекать через КТ603. По мере дальнейшего открывания КТ603 ток через фотодиод оптрона уменьшается. В момент, когда он становится недостаточным для удержания транзистора оптрона в открытом состоянии, запускается лавинообразный процесс закрывания оптрона.
3. Обратное переключение
Когда управляющее напряжение на транзисторе уменьшается, наступает момент, при котором ток через него снижается настолько, что возрастающий ток через фотодиод снова запускает лавинообразное включение оптрона. Величина гистерезиса определяется сопротивлением вспомогательного резистора (в схеме — 16 кОм), а также коэффициентами усиления транзистора и оптрона.
На выходе формируется сигнал в виде меандра с чёткими фронтами. Линейный участок в начале переключения не превышает десятков милливольт. При этом амплитуда меандра зависит от питающего напряжения и параметров элементов схемы и может достигать десятков вольт.
Особенности и недостатки
Недостатком является фиксированный уровень переключения (порядка 0,63–0,66 В), в отличие от классического триггера Шмитта или компаратора. Тем не менее, простота и надёжность переключения делают схему удобной, например, для детектирования момента перехода через ноль.
На второй схеме дополнительный оптрон используется только для управления внешними узлами. На работу самого ключа он влияния не оказывает.
Попов Владимир
