Файл: Белицкий В.И. Коммутаторы каналов радиотелеметрических систем учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
91
l
При выборе элементов схемы необходимо учитывать следующие соображения.
Величина сопротивления R3 ограничивается снизу максималь но допустимым током через транзистор 1кдоп и предельно допусти мым сопротивлением нагрузки на распределитель импульсов комму татора RHMUH. Так как входное сопротивление эмиттерного повто
рителя Rgx ^ f R 3 |
. |
то при пренебрежении шунтирующим воздейст |
||
вием делителя R, - |
Rz |
необходимо соблюдать неравенство: |
||
|
|
|
|
( 5 л ) |
, В более общем случае |
требуется |
|
||
|
|
/ |
г / , > , ? |
(5.2) |
|
Янмин |
^1 |
|
|
Сопротивление RHliuH |
может быть определено |
при расчете рас |
||
пределителя импульсов. Например, для распределителя на триггер ных ячейках
^нмин^ ~ 2)#к тр 1 (5.3)
где ^ктр- коллекторное сопротивление плеча триггера.
При проектировании коммутатора расчет можно вести и в об ратном порядке:. сначала по R3 , R, и Rz определяется допусти мое R-нмин * а уже после этого рассчитывается триггерная ячейка.
Соотношение сопротивлений R, и Rz определяет потенциал базы транзистора Tj и стабилизирует его рабочую точку. Вместе
92
e R3 сопротивления R, и Rz влияют на величину коллекторного тока-~транзистора Tj. Поэтому отношение Я, :#2 должно быть, с од ной* стороны,достаточно большим, чтобы обеспечить надежное запи рание второго транзистора,с другой стороны, настолько малым, чтобы селектирующий импульс смог надежно запереть транзистор Tj. Последнее условие записывается в виде:
|
|
» 6 Г |
|
R, + Rz |
U,сел |
(5.4) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Напряжение |
на базе |
|
примерно равно потенциалу |
эмиттера |
||
(при условии, |
что |
падение |
напряжения на открытом эмиттерном р-п |
|||
перехбде пренебрежимо мало): |
|
|
||||
113 |
R3l 3 |
M jl |
E«R |
(5.5) |
||
|
оС |
Я, + R, |
|
|||
|
|
|
|
|
||
Поэтому соотношение плеч делителя R3- Яц, включенного в базовую цепь второго транзистора, должно быть таким, чтобы в отсутствие селектирующего импульса транзистор Т2 был надежно заперт:
а д д * |
иэ |
б’ |
кR,+Rz-гкг |
(5.8) |
|
- |
- |
|
|||
Следовательно, в схеме, приведенной на рис.5 .2, должно вы |
|||||
полняться неравенство: |
|
|
|
|
|
Rs |
^ |
-_gi____ |
• |
( 5 . 9 ) |
|
R3 + R^ |
|
R, + R2 |
|
||
При выборе величины коллекторного |
напряжения необходимо учи |
||||
тывать условие неискаженности входного сигнала и обязательность выполнения неравенства (5 .4 ). Условие неискаженности входного сигнала обеспечивается выбором рабочей точки транзистора Т2 на достаточно большом линейном участке его вольтамперных характе ристик. Если, например, входной сигнал имеет обе полярности и
его |
положительная амплитуда |
й ^ р ав н а |
отрицательной Щх_, сле |
дует взять R3=Rh и выбрать |
такое Ек , |
чтобы ZKU&xmIX<z0!6-0JEK |
|
{К |
- коэффициент усиления усилителя). |
Следовательно, в схеме |
|
должно иметь место неравенство: |
|
||
|
|
|
( 5 Л 0 ) |
При проектировании желательно обходиться одним из имеющих ся в радиотелеметрической системе источников напряжения.
93
При выполнении перечисленных условий коммутируемый сигнал будет передаваться на выход каскада временной селекции без иска жений. Коэффициент усиления схемы будет равен примерно
( 5 .II)
Обычно сопротивление RK в несколько раз больше сопротив ления #э .
В том случае, если необходимо получить коэффициент переда чи каскада временной селекции разным I, целесообразно нагрузку
сделать разделенной и снимать выходной сигнал с части на грузки.
Примепение в схемах временной селекции транзисторов вызы
вает необходимость учета их |
инерционных свойств. |
Однако при |
|
условии, что распределитель |
импульсов и временные |
селекторы |
|
коммутатора выполняются на |
транзисторах одного и |
того же |
типа, |
в первом приближении можно полагать, что основную роль в |
иска |
||
жении фронтов выходных сигналов коммутатора играет распредели тель импульсов.
При проектировании временных селекторов обычно бывают из вестны величина коммутируемых сигналов U8x и амплитуда селек тирующего импульса UceJI . Иногда может быть задано допустимое время нарастания фронта импульса на выходе схемы временной се лекции тн . При использовании в схеме коммутатора однотипных транзисторов величина тн составляет не более 0,2 - 0,3 Т„ , где т„ - время переключения коммутатора.
|
Инженерный расчет каскада временной селекции, представлен |
||
ного |
на рис.5 .2, может быть проведен в следующем порядке. |
||
|
I . .Задается коэффициент усиления усилителя с общим эмитте |
||
ром К . |
Обычно величина его лежит в пределах 3-8. |
||
|
2. Выбирается напряжение питания Ек |
. Исходными данными |
|
для |
этого являются величины Ugx и Ucejl. Выбраннцй источник пита |
||
ния должен удовлетворять условиям 15.10) |
и (5 .4 ). |
||
|
3. |
Опираясь на известную величину Ек |
и заданное время на |
растания хп , выбирается тип транзистора. |
В усилителе с общим |
||
коллектором (эмиттером) можно считать, что |
|||
|
|
03-5)1 |
(5.12) |
|
|
*оС |
|
Поэтому выбранный транзистор должен удовлетворять неравен ствам:
|
|
|
|
94 |
|
|
|
|
|
|
|
К, |
|
; |
|
(5 .1 3 ) . |
|
|
|
|
|
|
(5.14) |
|||
|
|
|
V |
(^5 )Р |
■ |
|||
4 . |
|
|
|
т» |
|
|
||
Определяется минимально допустимая величина сопротивле |
||||||||
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D . |
^ |
Т |
» |
(5.15) |
|
|
|
|
*э.т т |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
хк доп |
|
|
|
|
|
|
В . |
|
Rhmin |
(5.1 |
) |
|
|
|
|
*3. т т |
|
Р |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Если сопротивление RHmin |
неизвестно, выбор Ч3 производит |
|||||||
ся только в соответствии с формулой |
(5 .15). |
Обычно величина |
со |
|||||
противления |
R3 |
составляет единицы килоом. |
|
|
||||
5. |
В зависимости от величины и полярности сигнала выбирает |
|||||||
ся отношение |
^ ^ |
, определяющее потенциал базы транзистора |
Tg. |
|||||
Поскольку линейный участок вольтамперных характеристик транзис
тора обычно не превышает 0,6 - 0,7 Ек , |
отношение -^^ -колеблет |
ся в пределах 0,3 - 0,7, Окончательный |
выбор этого отношения |
зависит от полярности входного сигнала.
6 . По известному-д-^^-в соответствии с формулой (5 .9) вы
бирается отношение |
« При этом необходимо |
следить |
за |
выпол |
|
нением условия (5 .4 /. |
г |
|
|
|
|
7. Рассчитываются сопротивления |
, й2 , |
й3 и ^ |
. |
Вели |
|
чины их должны быть достаточно большими, чтобы от источника Ек на создание базовых смещений тратилась минимальная мощность. Сопротивления и #2 , кроме этого, должны удовлетворять не равенству (5 ,2 ).
8. Рассчитывается сопротивление RK : |
|
RK= К R3 |
(5.16) |
§ 5.2 . КАСКАДЫ ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ КЛЮЧЕВОГО ТИПА
Каскады временной селекции ключевого типа могут вшюлнятьгся на одном транзисторе и двух транзисторах.
Простейшая схема временной селекции на одном транзисторе представлена на рис.5 .5 . Транзистор схемы Т благодаря положи тельному смещению Eg находится в запертом состоянии, пока на
95
схему не поступит отрицательный селектирующий импульс UCM . Запертый транзистор представляет собой весьма большое сопротив ление г , поэтому при условии, ято
Кэз |
'э |
» |
(5.17) |
|
коммутируемый сигнал, подаваемый в коллектор транзистора, на выход схемы не попадает. Селектирующий импульс отрицательной полярности компенсирует действие запирающего смещения Eg и открывает транзистор. Очевидно, это возможно, если амплитуда импульса селекции Uce/I больше запирающего напряжения на базе:
|
|
|
(5.18) |
|
Пока на |
базе транзистора |
|
действует селектирующий им |
|
||
пульс, транзистор находится |
|
||
в насыщении и практически |
|
||
все |
коммутируемое напряжение |
|
|
поступает на выход схемы. |
|
||
Очевидно, потери сигнала в |
|
||
каскаде селекции тем меньше, |
|
||
чем сильнее |
неравенство |
|
|
|
|
(5.19) |
|
гйе |
гкзо - |
сопротивление |
Рис.5.5 |
транзистора в режиме насы |
|
||
щения. |
|
|
|
|
Назначение сопротивления Rg |
в схеме состоит в том, чтобы |
|
внутреннее сопротивление источника смещения Eg не шунтировало входного сопротивления каскада селекции RSx , которое является нагрузкой для распределителя импульсов. В режиме насыщения R6xx R3 . Сопротивление Rg выбирать очень большим опасно..изза температурных тонов транзистора 1К0 . Действительно, проте
кая через Rg , ток 1К0 создает |
на базе |
отрицательное смещение |
|
ние |
|
|
|
|
Есм~ |
к о 1 |
(5.20) |
которое при больших |
1К0 может превысить запирающее напряжение |
||
Ед . Следовательно, |
сошэотивление Rg |
должно по возможности |
|
