Файл: Слюсарь В.К. Упрощенный расчет импульсных схем [учебное пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 52
Скачиваний: 0
7, Определение длительности фронта и длительности среза импульсов
Пределы длительности фронта и длительности среза им пульса нам заданы относительно длительности выходного им пульса. Поэтому вначале определим длительность выходного импульса ти
т |
_ 2 . |
г |
-Jr = |
гкктг = 833 мксек\ |
и |
2 ’ |
|
F„ |
1200 |
833
ти = -g - = 417 мксек.
Длительность фронта выходного импульса находим по фор муле
тф = 2,2[(Я а + а д с | ;
тф = 2,2 [(20 • 103 + 1• 103) • 1800 • Ю"12] = 81 мксек.
Длительность среза выходных импульсов находим из соот ношения
|
Ra •Rj . |
|
|
|
|
4 2,2 Сп R t+ R t |
> |
|
|
2,2 - 24 - 10 |
20 • 103 • 7,2 ■103 |
= |
0,28 |
мксек. |
' 20 - 103 + 7,2- 103 |
||||
Таким образом, |
тф и тс меньше 0,2 |
ти, |
то |
есть заданные |
условия выполняются.
8.Определение мощностей, рассеиваемых на сопротивлениях,
ирабочих напряжений конденсаторов
Мощность, рассеиваемую на сопротивлении Ra при аварий ном режиме работы схемы, определяем по формуле
Pr3 ~ Ubhx ' ^а j
PRa = 160-8 - 10~3 = 1,28 вт.
Для определения мощности, рассеиваемой на сопротивлении Rg , необходимо найти максимальное значение тока разряда
конденсатора С.
смаке - |
Rg р |
R. - |
(98 + |
7,2) • 103 |
■ |
|
Pr = р п |
|
• R , = |
2,382 • |
Ю“6 • 98 • Ю3 = |
0,6 вт. |
|
кмакс |
|
S |
|
|
|
|
29
Для определения рабочего напряжения конденсаторов С не
обходимо величину напряжения, до которого могут зарядиться конденсаторы, умножить на коэффициент 1,5
Upt6c = Еа • 1,5 = 250 • 1,5 = 375 в.
Итак, все параметры схемы определены. По ГОСТ выбираем /?а , , С в соответствии с данными, полученными при рас
чете.
Расчет несимметричного мультивибратора производится в том же порядке, что и симметричного. Для определения пара метров схемы используются формулы длительности выходных импульсов и периода колебаний мультивибратора:
|
|
Ти = |
Tii ~Ь Ti2 > |
|
|
|||
где |
тИ1 |
= |
R |
Ci in -утрЧ- |
; |
|||
|
|
|
|
|
|
IL'gOl I |
|
|
|
Т И2 |
— |
г> |
г' |
1 |
Udhx |
• |
|
|
‘^g2 |
6 - 2 |
1 П |
I р |
I |
|||
§ 5. РАСЧЕТ МУЛЬТИВИБРАТОРА НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ТРИОДАХ
В настоящее время, наряду с электронными лампами, широ кое применение при проектировании импульсных устройств на ходят полупроводниковые приборы.
Рассмотрим методику расчета мультивибратора на плос костных триодах, схема которого изображена на рис. 15.
Эта схема аналогична схеме мультивибратора с положитель ным смещением на сетках.
30
И с х о д н ы е д а н н ы е
— амплитуда выходного импульса UBba — 12 в, поляр
ность — положительная;
|
— длительность импульса ти = |
1800 мксек\ |
|
— период повторения импульсов у» = 3000 мксек; |
|
Тф |
— допустимая длительность |
переднего фронта |
1,5 мксек; |
|
|
— диапазон температур — 45 5 - + 50° С.
Тр е б у е т с я о п р е д е л и т ь
—тип полупроводниковых триодов и их параметры;
— величину напряжения источника питания £ к;
— параметры схемы RK, Rз » С.
П о р я д о к р а с ч е т а
1.Выбор типа полупроводниковых триодов
При выборе типа триодов необходимо руководствоваться следующими соображениями:
— частотные свойства триода должны обеспечить заданную длительность фронта импульсов. При этом граничная частота усиления по току f a должна находиться в пределах
1 |
= |
|
1 |
213 кгц ; |
|
/а > — |
3,14 • |
1,5 • 101-0 |
|||
7ZТф |
|
|
|
||
— предельно допустимое |
напряжение |
коллектора УкА0„ |
|||
должно быть в пределах неравенства |
|
|
|||
и Кдоп > 2 и ВЫх = 2 • 12 = 24 |
в; |
||||
■— выбранный тип триода должен иметь по возможности ма лые обратные токи и должен удовлетворять заданным темпера турным условиям.
Исходя из высказанных соображений, в мультивибраторах
рекомендуется применять |
триоды П6Г, П4, П15, П12, П 101, |
П103, П 104, П 105, П 106, |
П107, П14А. |
Выберем триоды типа П14А. |
|
2. Выбор напряжения источника питания |
|
Напряжение источника питания Ек выбирают, исходя из за |
|
данной амплитуды выходных импульсов., Для получения хоро шей формы импульсов открытый триод должен находиться в
31
режиме насыщения. Такой режим обеспечивается в том случае, если коэффициент использования коллекторного напряжения близок к единице. Величину напряжения Е к рекомендуется
брать в пределах
£к= (1,1 -r-1,2)uBI«;
£ к= 1,2- 12 = 14,4 в.
V
3. Определение величин сопротивлений R^j и R<-)2
Исходя из заданных условий (сравнение длительности им пульсов и периода их повторения), мы убеждаемся, что схема мультивибратора является несимметричной. Асимметрия может быть достигнута за счет сопротивлений утечки или за счет ем костей конденсаторов связи. Создание асимметрии с помощью конденсаторов связи является более целесообразным, так как при этом форма и амплитуда импульсов напряжений на кол лекторах остаются неизменными.
Так как мы условились добиваться асимметрии за счет раз личия в емкостях, то
$6l |
$ 6 2 |
$6‘ |
Величину сопротивления Rъ можно определить по формуле
___.J 4 £
S-4-1 |
’ к |
/?б ^ 0)4 Ек- Н‘>2 |
макс'Г’^к 0 макс |
где б — допустимое отклонение временных параметров от рас четных; величину 6 рекомендуется брать в пределах
0,05 4-0,1. Выберем б = 0,1;
3J
^22 макс — значение выходной проводимости при максимальной
температуре, которое рекомендуется брать в два раза больше значения ^2?(го°с) >приводимого в справочнике:
|
|
h |
|
= |
1 • |
К)-6—- • |
|
||
|
|
"22(2о»о |
|
1 |
|
о м > |
|
||
|
/г22 |
|
= 2 • 1 • 10-6= 2 ■10--® \_ |
|
|||||
iK |
^*макс |
|
|
|
|
|
ом ' |
|
|
— значение |
обратного тока |
коллекторного |
перехода при |
||||||
^макс |
максимальной температуре. |
|
|
||||||
|
|
|
|||||||
По заданной |
максимальной |
температуре t° и взятому из |
|||||||
справочника значению 4 0(2QOC) |
можно найтигк0 |
по формуле |
|||||||
|
|
W0 макс = |
|
|
|
t°- 20°С |
|
||
|
|
^КО(20°С) |
■2 |
^ ; |
|
||||
|
|
|
50°С-20°С |
= 2 • 10-6 • 23 == 16 • ю- а. |
|||||
|
= 2 • КП6 -2 |
10°с |
|||||||
|
|
|
0,1 |
|
• |
1,4 • |
14,4 |
|
|
Тогда |
|
|
0,1 4- 1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
= 73 ком. |
||
|
|
0,4-14,4-2-10”6+16-10"6 |
|
||||||
4. Определение величин сопротивлений RK1 и RK2
Зная коэффициент усиления триода по току В и величину со противления Re , можно найти значение сопротивления RK из
соотношения
|
|
|
~оГ кб> |
|
R* |
2 |
|
103 = 7,3 ком. |
|
20 |
' 73 |
|||
|
|
5.Определение мощности, потребляемой от источника питания и температурной стабильности схемы
Мощность Ро, потребляемая от источника питания, является
показателем экономичности схемы. Эту мощность можно опре делить по формуле
Р ~ |
EJ1 |
207,36 |
по |
К_ |
7,3 ” 103 = |
° ’03 |
|
0 “ |
/?к |
Для выяснения температурной стабильности схемы необхо димо определить величину коллекторного тока i K и убедиться в
том, что коллекторный ток в рабочем режиме значительно пре восходит величину коллекторного тока при максимальной тем пературе г'к 0 макс •
3. В. К- Слюсарь. |
33 |
Величину |
коллекторного тока можно найти по формуле |
||||
|
|
Ек |
14,4 |
|
|
|
|
1к = X |
7,3 • |
,96 ма. |
|
|
|
10 |
|
||
iKомакс |
было определено ранее. |
/к о макс = 16 лиса. Таким обра |
|||
зом, |
/к » 4 |
о макс , что обеспечивает высокую |
температурную |
||
стабильность схемы. |
|
|
|
||
|
|
6. Определение |
величин емкостей С, и |
С? |
|
В связи с тем, что каскады с полупроводниковыми триода ми обладают малым входным сопротивлением, самовозбужде ние мультивибратора возможно при относительно больших ем костях конденсаторов С\ и С2.
Величины емкостей Сг и С2 можно определить по формулам:
т |
|
Т — т |
1 0,65/?« ’ |
L* ~ |
0,65 R6 ’ |
1800-10 |
6 |
|
|
= 0,035 мкер; |
|
0,65 • 73 • 103 |
|
|
(3000— 1800) • 10-6 |
= 0,024 мкф. |
|
0,65-73-103 |
|
|
Для определения рабочего напряжения конденсаторов С не
обходимо величину напряжения, до которого могут зарядиться конденсаторы, умножить на коэффициент 1,5
и раб-Д,< • 1,5 = |
14,4-1,5 = 21,6 в. |
Итак, все параметры схемы определены. По ГОСТ выбираем |
|
/?б( ; Дг>2 ; RK, ; Rk2; Сг, с 2 в |
соответствии с данными, полу |
ченными при расчете. |
|
§6. РАСЧЕТ СПУСКОВОЙ СХЕМЫ
Всвязи с тем, что в современной литературе применяется различная терминология, условимся понимать под спусковыми
схемами устройства типа мультивибратора, работающие в жду щем режиме. Спусковые схемы в литературе называют также электронными реле или ждущими мультивибраторами.
В отличие от автоколебательного мультивибратора спуско вые схемы имеют одно устойчивое состояние равновесия и мо гут быть выведены из этого состояния под действием внешнего пускового импульса. При воздействии пускового импульса схе ма вырабатывает импульс напряжения, по форме близкий к
34
