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: 76
Скачиваний: 0
19
тает в режиме больших токов. Тогда при подаче на вход триггера запускающего импульса положительной полярности вследствие повы шения напряжения на обоих туннельных диодах диод переходит в режим малых токов. При этом ток через индуктивность L резко уменьшается, что приводит к наведению в ней э .д .с ., снижающей напряжение на аноде диода Jg . Со
ответствующим выбором параметров схемы можно добиться того, чтобы диод flg перешел в режим больших токов. Под воздействием следующе го запускающего импульса схема возвращается в исходное состояние. Положительный скачок напряжения на диоде flg используется при этом
,для формирования импульса запуска Для следующей триггерной ячейки.
Работа триггерных ячеек на ферротранзисторных элементах осно вана на способности ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса сохранять два устойчивых состоя ния намагничения.
Взависимости от числа источников запускающих импульсов ферритовые распределители делятся на однотактные и двухтакт ные. В однотактном распределителе необходим один источник за
пускающих импульсов, в |
двухтактном - два. Наиболее |
простая од |
||
нотактная схема |
ячейки |
распределителя |
приведена на |
р и с .II. |
Шк следует |
из ри с.П , триггерная |
ячейка включает в себя |
ферритовый сердечник, диод Д, конденсатор С, сопротивление Р и три обмотки: входную со, , выходную ш2и обмотку запуска oOj..
Пусть все сердечники находятся в одном и том же состоянии равновесия и в обмотку со, первого их них подан импульс, пере водящий этот сердечник в новое состояние равновесия. При перемагничивании сердечника в его выходной обмотке оо2 выраба тывается отрицательный импульс, который, однако, во входную обмотку следующего сердечника не проходит благодаря отсекаю
щему диоду Д. |
тогда |
же |
в обмотку |
запуска ^ п о сту п ает |
импульс |
|
от генератора |
тактовых |
импульсов, первый сердечник перемагни- |
||||
чивается в |
исходное |
состояние, а |
ток выходной обмотки |
шг че |
||
рез даод.Д |
зарджаег |
|
емкость С. |
После окончания импульса за- |
20
пуска диод Д вновь закрывается и емкость С разряжается через обмотку и)1 следующего сердечника и ограничительное сопротив ление R . Разрядный ток переключает в новое состояние равно весия второй сердечник. Затем описанный процесс повторяется.
Однотактные распределители проще двухтактных, но для их запуска требуются генераторы больших мощностей.
Инженерный расчет ферродиодных распределителей импульсов изложен в работе [18].
Основными достоинствами ферродиодных схем являются их ис ключительно большой срок службы и малые габариты. К недостат кам этих схем следует отнести плохую форму выходных импульсов, сравнительно низкое быстродействие, трудность регулировки скважности импульсов. Весьма существенным недостатком ферродипдних распределителей является также необходимость больших мощностей на запуск (единицы и даже десятки ватт). Последний
недостаток легко устраняется включением в схему усилителя на транзисторе (рис.12). Полученная таким образом схема называ-
21
ется ферротранзисторной триггерной ячейкой (ФТЯ). Триггеры ти па ФТЯ могут выполняться по различным схемам. Подробное рас смотрение ферротранзисторяых схем и их инженерный расчет при
ведены в работах [б, |
18]. |
|
|
|
|
Р а с п р е д е л и т е л и |
н а |
с х е м а х |
с /V |
||
с о с т о я н и я м и |
р а в н о в е с и я . |
Распределители |
импульсов такого типа являются весьма экономичными, так как в них на один выход приходится всего один активный элемент.
Схемы с N состояниями устойчивого равновесия являются дальнейшим развитием релаксационных устройств типа триггера и мультивибратора. В работе [з] описаны схемы с 3 - 5 устой чивыми состояниями равновесия. Однако большое число цепей внутренних связей существенно ограничивает возможности этих схем.
Весьма перспективной схемой данного класса является много фазный мультивибратор (МФМВ), полупроводниковый вариант которо го впервые описан в 1961 году [г].
Рис.13
Многофазные мультивибраторы (ри с.13) различают по соотно шению длительностей импульсов Ти пережимам работы. Если на каждом из N выходов МФМВ длительность импульса Т остается
22
постоянной, мультивибратор называют симметричным. Если одна и та же величина Т характеризует все имцульсы, кроме одного, схема называется МФМВ с маркерным импульсом. Наконец, в случае, когда
четные импульсы имеют длительность Tj, а нечетные - Tg |
и Tj Ф Tg, |
МФМВ называют парносимметричным. |
|
По режиму работы МФМВ делятся на автоколебательные |
и старт- |
стопяые.
В качестве распределителей импульсов используются в основ ном симметричные многофазные мультивибраторы и МФМВ с маркер ным импульсом. Подробный анализ этих схем проводится в главе Ш.
Другим примером распределителя с N состояниями равнове сия является распределитель на элементах задержки, схема ко торого приведена на рис.14. Как и в многофазных мультивибрато рах, длительность импульсов, формируемых в таком распредели
теле, может быть различной. |
|
|
|
|
|
|
Элемент задержки, включающий в себя один транзистор, |
один |
|
||||
диод, две емкости и три сопротивления, работает следующим об |
|
|||||
разом. В установившемся режиме напряжение |
на базе транзистора |
|
||||
элемента (например, Tj в схеме, представленной на рис.14) |
|
|||||
равно нулю, транзистор закрыт, а емкости Cj и Cg заряжены до |
|
|||||
напряжения |
. Когда же на вход элемента через |
транзистор |
, |
|||
играющий роль ключа и входящий в состав предыдущего элемента |
|
|||||
задержки, подается отрицательный импульс запуска, транзистор |
|
|||||
открывается и начинает пропускать ток разряда конденсато |
|
|||||
ров Cj и Cg, протекающий через диод flj |
и сопротивление |
. |
|
|||
Постоянная времени разряда для случая |
Р7 |
и |
С1= Сг |
равна |
|
23
|
V v |
+ P™+ pgnp) , |
(4) |
где Ps<( - |
сопротивление эмиттер-коллектор открытого |
транзистора; |
|
Рдпр - |
прямое сопротивление диода ДJ. |
|
|
После окончания импульса запуска транзистор Т„ |
закрывается |
и емкости Cj и Cg начинают заряжаться до своего обычного уров
ня Y * Постоянная заряда °Сзлр равна примерно величине |
С1(Р1+2РК). |
||
При этом ток заряда емкости Cj открывает транзистор |
Т р |
В тот |
|
момент времени, когда напряжение на конденсаторе Cj |
станет |
||
равным напряжению на |
сопротивлении Р2 , заряд емкости Сj |
пре |
|
кратится из-за того, |
что откроется диод Др При этом |
транзис |
тор Tj снова закрывается, так как ток в его базу больше не по ступает.
|
Таким образом, |
после окончания импульса запуска в |
элемен |
|
те |
задержки формируется импульс, длительность Т которого может |
|||
быть рассчитана по формуле: |
|
|||
|
|
|
Т = РС1Ы 2 , |
(5) |
где |
Р - |
сопротивление заряда конденсатора. |
|
|
|
Сформированный |
импульс является запускающим для следующе |
||
го |
элемента |
задержки. |
|
|
|
Одним из основных достоинств рассмотренной схемы следует |
признать ее простоту и независимость длительности импульса Т от питающих напряжений, параметров транзисторов и сопротивле ний нагрузки на выходе схемы.
При инженерных расчетах элементов задержки следует стре миться к удовлетворению неравенств:
|
Щ а р ^ К , |
; |
С6) |
|
%изр |
» |
|
|
<иразр ^ ~ £ т - |
|
|
При выборе |
сопротивления Рк |
необходимо также даеть в ви |
|
ду, что его величина не может быть выбрана очень малой, |
так |
||
как при малых |
Рк транзистор Tj в |
насыщение может не войти. |