一款有爭議的可控矽智力搶答器

某刊不久前刊出《兩款電路更簡潔的可控矽智力搶答器》一文，文中介紹了兩款搶答器及其工作原理，筆者認為該文設計欠妥，且分析闡述也有錯誤之處。現以該文圖1所示電路（見附圖）為例，分析如下。

接通電源開關KB後，LED0發光。搶答器各路按鍵SBX按動前，因可控矽VS1～VSn均關斷，VT無觸發電流而截止。此時A點電壓約4V，B點電壓為0V，音樂門鈴IC無工作電源，電路處於等待狀態。當按動任一路搶答按鍵（如SB1）後，VS1觸發導通，在LED1發光的同時，B點電壓升至3.2V左右，VT飽和導通將R2和LED0短路，LED0熄滅，同時為IC提供工作電源，揚聲器發聲。此時A點電壓降至近0V，即使按下其它按鍵也不能觸發相應的可控矽。
由於任一路VS1導通都使B點升至3.2V左右，如果此時*先按下的某路按鍵（如SB1）還未鬆開，另有一路按鍵（如SB2）被按下，那麼VS1的控製極電壓（3.2+0.6V）勢必通過SB2將VS2也觸發導通，使LED2發光造成無法判斷，為防止此現象的發生，電路在各路觸發支路中均串聯了一隻隔離二極管。
筆者認為該設計及其電路原理闡述存在以下問題。圖中的三極管VT在飽和導通前，即A點電壓冇有降至不能觸發其它可控矽之前，按動任何一路按鍵都可以使對應的可控矽觸發，按鈕開關上串聯的二極管D1～Dn不能產生什麼"隔離"作用！
實際上，D1～Dn在該設計中僅起到提高可控矽觸發電平的作用。如果原可控矽的觸發電平為VO，則串入二極管後的觸發電平變為VO+VD（VD一般為0.6～0.7V），假設可控矽原來需1V電壓觸發，串入二極管後則變成1.6V左右電壓才能觸發該可控矽，其結果是降低了可控矽的觸發靈敏度，但提高了電路的抗乾擾能力。
由於D1～Dn冇有"隔離"作用，電路中也冇有搶答器必須采取的其它支路搶答封鎖措施，而是僅靠三極管VT飽和導通，降低A點電壓--實際隻有在A點電壓下降到VO+VD=1.6V以下時，按動其它支路搶答按鍵時才會失去作用。
因此，該搶答器有可能出現多路同時接通的現象，當然也會出現誤判現象。例如，假設SB1首先被按下，SB2稍遲一些被按下，本應VS1首先被觸發，同時禁止稍後的VS2（或其它可控矽）再被觸發，但該電路不具備此項功能，D1、D2等並冇有所謂的"隔離"作用。此外，若可控矽VS2的觸發性能比VS1好（由於元器件參數的離散性，這是常見現象），那麼，雖然SB2稍後一點按下，VS2卻會比VS1搶先觸發！
當然，在VT導通、並在A點電壓下降至1.6V以下後，這種"競爭"和"誤判"現象可以避免，在此之前（即使僅有搶答時經常發生的霎那時刻）此現象將一直存在，這是原電路設計的*大敗筆。此外，由於上述原因，原電路對VT的要求應十分嚴格，首先要求上升時間特彆短，其次要求飽和壓降儘可能地低；原電路還應嚴格挑選可控矽、二極管等元器件，它們的各種性能應該完全一致。







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