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: 77

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

IOI

на запирание. С поступлением на входы каскада положительных им­ пульсов оба транзистора запираются и ток через общеэмиттерное сопротивление R3 прекращается.

Каскады временной селекции, работающие на запирание, отли­ чает простота обеспечения режимов работы (смещение Eg может быть подано непосредственно от коллекторного источника Ек ). Однако в этих схемах транзисторы открыты практически все время, поскольку в многоканальных радиотелеметрических системах пе­ риод коммутации Тк намного больше длительности канального ин­ тервала Т. Последнее обстоятельство приводит к резкому сниже­ нию экономичности коммутатора. Поэтому в электронных коммута­ торах целесообразно применение лишь каскадов временной селек­ ции, работающих на отпирание (см .рис.5.8).

Наибольшее практическое применение находит схема И, пред­ ставленная на рис.5.8 и дополненная элементами С, и Вг . Полная принципиальная схема такого каскада изображена на рис. 5 .I I . Сопротивления R, служат для развязки входов каскадов временной селекции с выходными сопротивлениями источников вход­ ных импульсов. Емкость Cj является ускоряющей. Ее назначение состоит в том, чтобы при поступлении на вход схемы импульса в первый момент времени закорачивать сопротивление R, и тем са­ мым увеличивать управляющий ток, вводимый в базу транзистора. Наконец, достаточно большие сопротивления #2 включаются в схе­ му для уменьшения влияния разброса примененных транзисторов и для выравнивания напряжений на транзисторах.

102

Представленная на рис.5 .I I схема изучена достаточно хорошо, поэтому количественный анализ ее работы в настоящей главе не проводится. Инженерный расчет этой схемы может быть проведен

'по нижеследующей мето­ дике, если в качестве исходных данных заданы коэффициент отбора схе­ мы р , напряжение ис­ точника питания Ек , ам­ плитуда входных импуль­ сов Ugx и допустимое время нарастания фрон­ тов выходного импульса

 

 

 

 

 

 

 

хн

 

По заданным ве­

 

 

 

 

 

 

 

I .

 

 

 

 

 

 

 

личинам Хн

и Ен выби­

 

 

 

 

 

 

рается тип

транзистора

 

 

 

 

 

 

с параметрами

 

 

 

Рис.5 .II

 

 

VK i m * £* i

t 5- 20)

 

 

 

 

 

 

 

 

(3 -5 )0

(5.29)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

По

Ек и максимально допустимому

коллекторному

току

1кдоп выбирается сопротивление

нагрузки

Ин

 

 

 

 

 

 

 

D

>

Ек

 

 

 

(5.30)

 

 

 

 

 

j к доп

 

 

 

р необ­

3. Для обеспечения заданного коэффициента отбора

ходимо выполнение неравенства:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.31)

Величина сопротивления

Иг

также может быть определена

по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40251 2- «= R+ 0,025 у*-

,

 

(5.32)

 

 

 

 

 

•‘■КО

 

 

 

 

где UKHac-

потенциал насыщения,

 

 

 

 

 

h о

-

обратный коллекторный ток.

 

 

 

 

При расчете

Чг

по формулам (5.31)

и (5.32)

следует выби­

рать наибольшее

из

полученных значений.

 

 

 

 


103

4. Определяются параметр! цепочки смещения Еб и

(5.33)

(5.34)

•коmax

где

(5.35)

- максимальный температурный ток транзистора, а оС = 9 для германиевых и of = 16 - для кремниевых транзисторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Описанные в главах 1-5 коммутаторы существенно отличаются друг от друга не только способом практической реализации, но и основными рабочими характеристиками. Добиться одновременно­ го выполнения требований оптимальности всех рабочих характе­ ристик коммутаторов невозможно. Поэтому при проектировании коммутирующих устройств следует прежде всего стремиться к оп­ тимальности тех характеристик коммутатора, которые являются первостепенными. Так, например, при разработке бортовых ком­

мутаторов важнейшими требованиями, предъявляемыми к ним,

яв­

ляются высокая надежность, экономичность, малые габариты,

вес

и достаточное быстродействие.

 

При современном уровне развития радиотелеметрии системы телеизмерения имеют, как правило, высокую информативность, что практически исключает использование на борту летательного аппарата механических и электроннолучевых коммутаторов.

Поскольку электронные коммутаторы выполняются по самым разнообразным схемам, степень удовлетворения поставленным пе­ ред коммутатором требованиям оказывается в существенной зави­ симости от выбора типа распределителя импульсов и каскадов временной селекции.

При выборе типа распределителя импульсов следует иметь в виду, что кольцевые распределители целесообразно использовать лишь при небольшом числе выходов схемы N . Причем'з зазиси-

104

мости от типа элементарной ячейки критическое значение числа выходов N получается различным. Так, например, при использова­ нии многофазных мультивибраторов число элементов схемы состав­ ляет 4 N . Если же применять матричное построение схемы распре­ делителя, используя те же ячейки многофазного мультивибратора и одну матрицу на сопротивлениях, то нетрудно убедиться, что число элементов схемы получается равным QftT + 2 /V. Сопостав­ ление полученных чисел позволяет сделать вывод, что при приме­ нении многофазных мультивибраторов кольцевые распределители более рациональны лишь до N = 16.

'-При выборе каскадов временной селекции следует учитывать, что наименьшей погрешностью обладают диодные и транзисторные схемы параллельного типа, а также триодные схемы с усилением.

В тех случаях, когда информационным параметром сигнала является не его амплитуда, а частота, фаза или ширина сигналь­ ных импульсов, допустимо применение упрощенных коммутаторов, которые могут быть совмещены со схемами другого назначения (модуляторами, первичными датчиками-преобразователями и т .п .). Пример! таких коммутаторов описаны в работе [ l6 j . Однако в ра­ диотелеметрии подобные устройства применяются сравнительно редко.


105

ЛИТЕРАТУРА

1. Б е л е н ь к и й Я .Е ., М и х а й л о в с к и й В.Н., Быстродействующий распределитель импульсов, "Автоматика и теле­

механика", 1961,

№ 8.

 

 

2. Б е л и ц к

и й

В.И,, Анализ процессов в многофазных

мультивибраторах на транзисторах,

"Вопросы радиоэлектроники",

вып.З, 1964.

 

 

 

 

3. Б о н н

-

Б р у е в и ч

М.А., Применение электрон­

ных ламп в экспериментальной физике, ГЙ1ТЛ, 1955.

4. Г а л ь п е р и н

Е .Н .,

С у л и ц к и й Ю.Н., Полу­

проводниковые логические переключающие схемы,Изд."Сов.Радио",

5.

Г е р а с и м о в С.М., М и г у л и н И.Н., Я к о в ­

л е в

В.Н., Расчет

полупроводниковых усилителей и генерато­

ров, Гостехиздат, 1961.

6.

Г у р в и ч

Е .И ., Щ у к и н Л .Б ., Ферротранзистор­

ные элементы и их применение в цифровых автоматических устрой­ ствах, Госэнергоиздат, 1963.

7. Д ю - Б у а , Миниатюрный бортовой электронный коммута­ тор, Сб."Упшвление и измерение на расстоянии", ч.П, Изд.ино-

стр .ли т., 1959.

8.

И л ь

и н В.А.,

Телеконтроль и телеуправление

рассре­

доточенными объектами,

Госэнергоиздат, 1963.

 

 

9.

К а я т о р

А.В.,

Аппаратура и метода измерений при

испытаниях ракет, Оборонгиз, 1963.

 

 

10.

К о н о н о в

Б .Н .,

 

Симметричные триггеры на плоскост­

ных полупроводниковых триодах, Госэнергоиздат,

i960.

 

11.

К р а н ц л е

р М.М.,

Выбор лучшего типа коммутатора,

Труда национального

симпозиума по телеметрии, Чикаго, 1958.

12.

Л и п к и н

В.М.,

Декатроны и их применение,

Госэнер­

гоиздат, I960.

 

 

 

 

 

 

13.

Л о к н и к о в

А.П.,

Х а р ч е н к о

А.М.,

йшульс-

ные устройства на трохотронах, Госэнергоиздат, 1963.

 

14.

Ма й о р о в

Ф.В.,

 

Электронные цифровые вычислитель­

ные устройства, Госэнергоиздат, 1957.

 

 

15.

Ма р .

т ы н о в

Е.М.,

Бесконтактные переключающие

устройства,

Госэнергоиздат,

1958.

 

 


 

106

16.

М и х а й л о в с к и й В.Н., С в е н с о н А.Н.,

Электронные коммутаторы, Гостехиздат, 1961.

17.

М о с с , Электроннолучевой коммутатор магнетронного

типа -

новый прибор в телеизмерении, сб. Управление и измере­

ние на расстоянии", ч.П, Изд.иностр.лит., 1959.

18.

М о р о з о в В.В., С м и р н о в В .Б ., Расчет

схем элементов цифровых вычислительных машин на полупровод­ никовых приборах и магнитных элементах, ЛКВЗИА им.А.Ф.Можай-

ского,

1962.

 

 

19.

П е т и н Г.П .,

Триггер Шмидта на плоскостных трио­

дах, "Радиотехника", 1959, Й 9.

 

20.

П е т р о в и ч

Н .Т ., К о з ы в е в А.В.,

Генери­

рование

и преобразование

импульсов, Изд. Сов.радио",

1954.

21.РРсчет транзисторных с х е м , п о д ред.И.И.Литвинова, ч.Г, ЛКВВИА им.А.Ф.Можайского, I960.

22.Расчет транзисторных схем, под ред.И.И.Литвинова, ч.П, ЛКВВИА им.А.Ф.Можайского, 1962.

23.

С т е п а н е н к о

И.П.,

Основы теории транзисторов

и транзисторных схем, Госэнергоиздат, 1963.

24.

Ф е д о р и н и н

А. А.,

Некоторые вопросы повышения

симметричного триггера на

транзисторах, Труды АРТА им.Л.А.Го­

ворова,

вып.55, 196Г.

 

 

25. Ф о м и н А.Ф., Элементы аналоговых радиотелеметрических систем, ВИА им.Ф.Э.Дзержинского, 1963.


107

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение ......................................................................................

3

 

 

ОБЩАЯ ХАРАКПЗ РИСТИКА КОММУТАТОРОВ

КАНАЛОВ

§

I .

Классификация коммутаторов ................................................

5

§

2.

Основные параметры коммутатора каналов

....................... 6

§ 3. Механические коммутаторы ....................................................

8

§

4.

Электроннолучевые коммутаторы ..........................................

10

§5.

Электронные коммутаторы .........................................................

12

РАЗДЕЛ I

ИНЖЕНЕРНЫЙ РАСЧЕТ ПОЛУПРСВ ОДНИКОВЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ ИМПУЛЬС®

 

Г л а в а

I.

Матричные распределители импульсов на

 

 

 

 

 

 

 

триггерных ячейках

 

 

 

§ '1 .1 .

Определение числа триггерных ячеек.......... ...................

&

 

 

§

1.2 .

Составление функциональной схемы м атрицы ..............

з а

 

§

1 .3 .

Расчет матрицы ....................................................................

 

34

 

§

1 .4 .

Расчет

триггерной ячейки ..................................................

 

35’

 

§

1.5.

Пример расчета матричного распределителя импульсов

40

 

Г л а в а

П.

Кольцевые распределители импульсов на

 

 

 

 

 

 

 

триггерных ячейках

 

 

 

§

2.1.

Расчет

симметричного триггера на заданную мощность

44

 

§

2 .2,

Пример р асч ета .....................................................................

 

47

 

§

2.3

Расчет симметричноготриггерана заданную нагрузку

48

 

.

§

2.4.

Пример р асч ета .......................................................................

 

49

;

§

2.5.

1&счет несимметричныхтриггеров ......................................

 

50

 

§

2.6.

Пример р асч ета ......................................................................

 

56