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

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

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.