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
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 -р 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.