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: 88

Скачиваний: 0

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

50

E * - V K+RKb - + I BxRK- 9 + 1,5Щ + 3-1,5-156;

 

 

Eff-0,1 E - 1 ,5 b .

Выбрав JKme = 0,5

в и

Uf3an = 0,2 в , можно по 'формулам

(2.31) и (2.32) найти

Я,

и Яг :

р _

(

f j

ЭДгзалЖ

7,5

г

р 7 /СОМ

R*

И

Г ^ й

к нас

о,5+о,28 -

и ’ / к м ■

 

 

о зал

 

>

 

Согласно ( 2 .II)

 

 

 

 

 

 

 

г — 0- 3

0,3

-3 = 200пер.

 

Ь7 ~

& Я,

/0 5- 1,5-10г

 

Остальные параметры схемы определяются так же, как в гла­ ве I.

§ 2.5. РАСЧЕТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ ТРИГГЕРОВ

Схемы несимметричных триггеров освещены в литературе недо­ статочно полно. Поэтому целесообразно сначала остановиться на общей характеристике триггерных ячеек данного типа.

Несимметричные триггер! выполняются по схеме двухкаскадного усилителя с замкнутой петлей обратной связи, один из каскадов которого выполняется по схеме с общим коллектором, другой - по схеме с общей базой. Связи между каскадами могут осуществлять­ ся по-разному. Наибольшее практическое использование находят несимметричные триггер! с одной емкостно-реостатной и второй непосредственной связью. На рис.2 .2 приведена схема триггера с непосредственной связью между эмиттерными цепями усилительных каскадов. Вторая связь осуществляется через цепочку СЯ. . За­ пуск схемы производится через диоды и Й£. Достоинствами при­ веденной схемы несимметричного триггера являются высокий коэф­ фициент использования источников питания и хорошая чувствитель­ ность к запуску. К недостаткам триггера следует отнести замет­



51

ную чувствительность к разбросу параметров схемы и сложность в наладке. Инженерный расчет триггера с непосредственной связью между эмиттерными цепями изложен в работах [5, 19].

Более простая схема несимметричного триггера представлена на рис.2 .3 . 3 этой схеме непосредственная связь объединяет кол­ лектор одного транзистора с базой другого. Запуск триггера про­ изводится поочередной подачей запускающих импульсов на эмиттер

и базу первого транзистора через диоды

и Д«р. Диоды Дд

и Д^

не являются необходимыми элементами схемы.

Их назначение

со­

52

стоит в фиксации потенциалов коллектора и эмиттера первого тран­ зистора.

Второй вариант несимметричного триггера с непосредственной связью между коллектором одного транзистора и базой другого при­ веден на рис.2 .4 . Отличие его от предыдущей схемы состоит в том, что в триггере на рис.2.4 отсутствует источник U,pUKC, сопротив­ ление Pj-r и диод Дд и введены сопротивления J?3 и , Запуск схемы осуществляется в одну точку через Д| и Дд разнополярными импульсами.

Преимуществами схем, представленных на рис.2.3 и 2 .4 ,

яв­

ляются

устойчивость к колебаниям температуры и параметров окру­

жающей среды,

простота схемного выполнения и. наладки. Однако по

сравнению со

схемой с непосредственной связью между эмиттерами

(см .рис.2 .2)

триггер!, приведенные на рис.2.3 и 2 .4 , имеют бо­

лее низкий коэффициент использования источников питания.

Кроме

того,

для их запуска требуется большая мощность запускающих им­

пульсов.

В настоящем параграфе будет изложена методика инженерного расчета триггера, представленного на рис.2.4. Анализ этого триг­ гера [22] приводит к следующим основным расчетным соотношениям.

Условия существования двух состояний равновесия записывают­

ся в виде неравенств:

 

 

 

 

_§_3_

Ек Р3

(2.33)

1,

в,

№ , + №

 


53

 

 

 

 

 

(2.34)

 

$4^ Яг+^з *

 

 

(2.35)

 

 

 

 

Амплитуда выходного импульса Щь№связана с источником пита­

ния через

коэффициент использования источника

Кист, который оп­

ределяется соотношением сопротивлений Rz

и

#3

:

 

 

 

 

 

(2.36)

Как следует из формулы (2 .3 6 ),

для увеличения амплитуды

необходимо повышать значение сопротивления

R3 .

Однако увели­

чение R3 приводит к снижению стабильности

и надежности тригге­

ра. Поэтому допустимые значения коэффициента использования .

лежат в пределах 0,7 - 0,85.

 

 

 

 

При включении в схему фиксирующего диода Д3 и напряжения

фиксации

(см .рис.2.3) вместо

напряжения

Ек в расчетные

формулы необходимо подставлять

Коэффициент исполь­

зования при этом снижается и становится равным

 

 

 

 

 

 

(2.37)

Длительность процессов переключения в несимметричном триг­ гере ориентировочно оценивается по частотным свойствам исполь­ зуемых транзисторюв. Экспериментальные исследования различных схем несимметричных триггеров показывают, что длительность процессов переключения в них примерно на 20 - 50% корюче дли­ тельности процессов переключения в симметричных триггерах, рассмотренных в главе I . Поэтому можно считать, что максималь­ ная частота переключения несимметричных триггеров, выполнен­ ных на транзисторах с граничной частотой Ты =£ 10мгц, опреде­ ляется формулой

(2.38)

Для осуществления переключения триггера на эмиттер первого транзистора необходимо подавать поочередно положительный отпи­ рающий и отрицательный запирающий импульсы со следующими харак­ теристиками:


54

 

 

 

Е к К3

E3

 

(2.39)

I,отп *

+

 

 

 

 

 

_ Ек $2____ Е3 Р5 .

(2.40)

D

D

D

*

Rz+Q3

$1

 

 

 

 

 

 

(2.41)

 

 

 

 

(2.42)

где /г„ - входное сопротивление

транзистора с общей базой.

На базе приведенных соотношений может быть построена мето­

дика инженерного расчета несимметричного триггера.

Один из воз­

можных вариантов расчета приводится ниже.

 

 

Исходными данными для расчета

триггерной ячейки распредели­

теля импульсов является максимальная частота переключений Fmnp,

амплитуда выходных импульсов

Щ и максимальная рабочая темпе-

рз-чгра t°max.

 

 

В данном случае влияние

температурных токов

на режим рабо­

та триггера при расчете не учитывается, так как

токи 1к0 прак­

тически на состояния равновесия схемы влияния не оказывают. Не­ которое изменение режима работа триггера наступает только лишь при Ь°з» Ю0°С, когда выходная проводимость транзистора h22ста­ новится соизмеримой с величиной у и членами, содержащими h.^ , при выводе формул пренебрегать нельзя.

Расчет триггера целесообразно начинать с выбора коэффи­ циента использования Кисп и источников питания Ек и Еэ . Ре­ комендуемая величина К^сп лежит в пределах 0,7 * 0,85, а напря­ жение источника коллекторного напряжения Ек определяется необ­ ходимым выходным напряжением Ugblx:

(2.43)

Выбор смещения Ед осуществляется из соображений общего миндаального числа источников питания в аппаратуре. Электронные блоки радиотелеметрической системы обычно содержат разнополяр­ ные транзисторы ( р -п и а - р - п ) , для питания которых не­ обходимы и положительные, и отрицательные напряжения. Поэтому для создания смещения на эмиттере целесообразно использовать один из имеющихся источников отрицательного напряжения. Напри­ мер, можно для питания триггера использовать симметричные ис­ точники смещения Ек = £ 9.