一款抢答器的质疑

某刊不久前刊出《两款电路更简洁的可控硅智力抢答器》一文，文中介绍了两款抢答器及其工作原理，笔者认为该文设计欠妥，且分析阐述也有错误之处。现以该文图1所示电路（见附图）为例，分析如下。

接通电源开关KB后，LED0发光。抢答器各路按键SBX按动前，因可控硅VS1～VSn均关断，VT无触发电流而截止。此时A点电压约4V，B点电压为0V，音乐门铃IC无工作电源，电路处于等待状态。当按动任一路抢答按键（如SB1）后，VS1触发导通，在LED1发光的同时，B点电压升至3.2V左右，VT饱和导通将R2和LED0短路，LED0熄灭，同时为IC提供工作电源，扬声器发声。此时A点电压降至近0V，即使按下其它按键也不能触发相应的可控硅。
由于任一路VS1导通都使B点升至3.2V左右，如果此时最先按下的某路按键（如SB1）还未松开，另有一路按键（如SB2）被按下，那么VS1的控制极电压（3.2+0.6V）势必通过SB2将VS2也触发导通，使LED2发光造成无法判断，为防止此现象的发生，电路在各路触发支路中均串联了一只隔离二极管。
笔者认为该设计及其电路原理阐述存在以下问题。 图中的三极管VT在饱和导通前，即A点电压没有降至不能触发其它可控硅之前，按动任何一路按键都可以使对应的可控硅触发，按钮开关上串联的二极管D1～Dn不能产生什么"隔离"作用！
实际上，D1～Dn在该设计中仅起到提高可控硅触发电平的作用。如果原可控硅的触发电平为VO，则串入二极管后的触发电平变为VO+VD（VD一般为0.6～0.7V），假设可控硅原来需1V电压触发，串入二极管后则变成1.6V左右电压才能触发该可控硅，其结果是降低了可控硅的触发灵敏度，但提高了电路的抗干扰能力。
由于D1～Dn没有"隔离"作用，电路中也没有抢答器必须采取的其它支路抢答封锁措施，而是仅靠三极管VT饱和导通，降低A点电压--实际只有在A点电压下降到VO+VD=1.6V以下时，按动其它支路抢答按键时才会失去作用。
因此，该抢答器有可能出现多路同时接通的现象，当然也会出现误判现象。例如，假设SB1首先被按下，SB2稍迟一些被按下，本应VS1首先被触发，同时禁止稍后的VS2（或其它可控硅）再被触发，但该电路不具备此项功能，D1、D2等并没有所谓的"隔离"作用。此外，若可控硅VS2的触发性能比VS1好（由于元器件参数的离散性，这是常见现象），那么，虽然SB2稍后一点按下，VS2却会比VS1抢先触发！
当然，在VT导通、并在A点电压下降至1.6V以下后，这种"竞争"和"误判"现象可以避免，在此之前（即使仅有抢答时经常发生的霎那时刻）此现象将一直存在，这是原电路设计的最大败笔。 此外，由于上述原因，原电路对VT的要求应十分严格，首先要求上升时间特别短，其次要求饱和压降尽可能地低；原电路还应严格挑选可控硅、二极管等元器件，它们的各种性能应该完全一致。
重庆 奚龙发文
（作者在分析原电路设计存在不足后给出了改进电路，本报将于下期本版刊出，欢迎读者阅读完后参加讨论。编者注）