1
T2T1
RC1
R2 R1
RC2
R R
U1 U2
+
-
Ucc
UCE1
UCE2
UCE1UCE1
UB1 UB2
KLOPNÉ OBVODY
Klopné obvody (dále jen KO) vzniknou spojením dvou tranzistorů, které pracují ve spínacím režimu.
Spojení je provedeno prvky R nebo C ve zpětné vazbě. Zpětnou vazbou se rozumí propojení výstupu
(kolektor) jednoho tranzistoru se vstupem (báze) druhého tranzistoru
Podle použitých součástek ve zpětné vazbě se může KO během své činnosti nacházet ve stabilním nebo
nestabilním stavu. (stav KO = je to stav, kdy jeden tranzistor je otevřen a druhý uzavřen)
a) stabilní stav – pracovní režim obvodu, ve kterém KO setrvává tak dlouho, dokud není vnějším
napěťovým impulsem překlopen do druhého stavu.
b) nestabilní stav – pracovní režim obvodu, ve kterém KO setrvává pouze omezenou dobu a pak se
samovolně překlopí do druhého stavu.
Rozeznáváme tři druhy klopných obvodů:
a) bistabilní KO – 2 stabilní stavy obvodu (bi = dva)
b) monostabilní KO – 1 stabilní stav, 1 nestabilní stav (mono = jeden)
c) astabilní KO – 2 nestabilní stavy
1. BISTABILNÍ KLOPNÝ OBVOD (BKO)
Po připojení napájecího napětí Ucc se začnou oba tranzistory otevírat. Rychlejší z nich (např. T2) se
úplně otevře. Potenciál v kolektoru T2 je téměř nulový (téměř 0V mezi kolektorem a emitorem T2),
tento potenciál je přenesen pomocí zpětné vazby R1 na bázi T1 a uzavírá jej. V kolektoru T1 je téměř
napájecí napětí, což přes zpětnou vazbu R2 udržuje otevřený T2 (stabilní stav).
Kladným napěťovým impulsem dostatečné velikosti do
báze T1 se tento tranzistor skokově otevře, napětí mezi
C a E tranzistoru T1 klesne téměř na nulovou hodnotu,
což přes zpětnou vazbu R2 uzavře tranzistor T2. Mezi
C a E tranzistoru T2 je téměř napájecí napětí, což přes
zpětnou vazbu R1 udržuje otevřený tranzistor T1
(stabilní stav).
VYUŽITÍ
Dva stabilní stavy obvodu mohou reprezentovat
logické hodnoty „0“ a „1“, proto se BKO využívá jako
paměťového členu pro uchování logické hodnoty.
2
2. MONOSTABILNÍ KLOPNÝ OBVOD (MKO)
Má jeden stabilní a jeden nestabilní stav, do kterého je překlopen vnějším napěťovým impulsem. Po
uplynutí určité doby se obvod překlopí zpět do stabilního stavu.
Po připojení napájecího napětí Ucc se obvod překlopí do stabilního stavu, kde T2 je otevřený, T1
uzavřený, kondenzátor C je nabitý. Mezi kolektorem a emitorem T2 je téměř nulové napětí, které
přes zpětnou vazbu Rzp zajišťuje uzavření T1. Přivedením kladného napěťového impulzu dostatečné
velikosti na bázi T1 se tento tranzistor skokově otevře, napětí na jeho výstupu (mezi C-E) poklesne
téměř na nulu a dojde k vybití kondenzátoru C. Pokles napětí se přenese kondenzátorem C na bázi
T2, kde bylo původně prahové napětí +0,7V. Bezprostředně po překlopení je tedy na bázi T2 napětí
rovné UB2 – UCC (v našem příkladě 0,7-12 = -11,3V). Tranzistor T2 se tedy uzavírá. Vzápětí se však
kondenzátor C začne nabíjet přes R2. Nabíjení trvá do okamžiku, kdy napětí na bázi T2 dosáhne
prahového napětí (0,7V), T2 se otevře, v jeho výstupu (mezi C-E) poklesne napětí téměř na nulovou
hodnotu, což přes zpětnou vazbu Rzp uzavře T1. (stabilní stav).
T2T1
RC1
Rzp
RC2
R
U1
+
-
Ucc
UCE2UCE1
UB1
UB2
C
R2
+
12V
3
T2T1
RC1 RC2
+
-
Ucc
C2
R2
C1
R1
3. ASTABILNÍ KLOPNÝ OBVOD (AKO)
Má dva nestabilní stavy, překlápí se periodicky z jednoho stavu do druhého bezprostředně po
připojení napájecího napětí.
Po připojení napájecího napětí se rychlejší z tranzistorů otevře (např. T2) a druhý se uzavře (T1).
Kondenzátor C2 je nabitý a C1 je nabíjen ze zdroje přes R1, což zmenšuje závěrné napětí na bázi T1.
Po dosažení prahového napětí 0,7V se T1 skokově otevře, v jeho kolektoru poklesne potenciál téměř
na nulovou hodnotu (C2 se vybije) a tento pokles se přes C2 přenese na bázi T2 (UB2 – UCC), čímž se
T2 uzavře (0,7-12 = -11,3V). Ihned se začne nabíjet C2 přes R2, čímž se zmenšuje závěrné napětí na
bázi T2. Po dosažení prahové hodnoty napětí (+0,7V) se T2 opět skokově otevře. Pokles potenciálu
v jeho kolektoru téměř na nulu uzavře T1. Tyto děje se periodicky opakují. Doba trvání nestabilních
stavů odpovídá době nabíjení kondenzátorů na prahovou hodnotu napětí pro otevření tranzistoru.
τ1 = 0,69. R1.C1
τ 2 = 0,69. R2.C2
12V