Файл: Гольденберг Л.М. Импульсные и цифровые устройства учебник.pdf

Условие наступления стационарного режима, из которого и

Из ф-лы (3.8) можно вычислить отношение Rp/R по заданному допустимому значению U0. Наоборот, если задано отношение

Rp/R, то можно в соответствии с

С

(3.8) найти величину напряжения Uo на конденсаторе Ср, которая

иопределяет уровень динамичес­ кого смещения в схеме ограничи­ теля.

Все упомянутые здесь резуль­ таты были получены в предполо­ жении, что емкость Ср выбрана настолько большой, что форма напряжения, передаваемого на вход ограничителя, не иска­ жается.

Во многих случаях приходит­ ся принимать специальные меры для уменьшения динамического смещения. Существенно, что на­ пряжение Uо зависит от формы входного напряжения и от скваж­ ности входных импульсов; поэто­ му стабильность порога и уровня ограничения зависит от стабиль­ ности формы и скважности вход­ ных импульсов. Для уменьшения

иа можно уменьшить отношение

Rp/R. Следует, однако, иметь в виду, что уменьшение сопротив­ ления Rp увеличивает нагрузку на предыдущий каскад, а увели­ чение R приводит к увеличению искажений ограничиваемых им­ пульсов из-за влияния паразит­ ной емкости. Динамическое сме­ щение можно устранить, если сделать равными сопротивления

цепей заряда и разряда разделительного конденсатора, что мож­

215

положительных импульсов. Параллельно сопротивлению нагрузки R включен диод, обладающий в открытом состоянии малым внут­ ренним сопротивлением /?пр- В течение времени действия положи­ тельного импульса конденсатор заряжается, причем постоянная времени зарядной цепи т3 ~ С (R + Rr) , где Rr — внутреннее со­ противление источника входного напряжения. Во время паузы

.диод открыт и конденсатор разряжается через диод, причем по­ стоянная времени тр ^ С(/?пр + RT).

а )

Если сопротивления Rv и R„p много меньше сопротивления на­

оказываются зафиксированными снизу на нулевом уровне.

Если на вход схемы подавать отрицательные импульсы, то на выходе их вершины окажутся зафиксированными на нулевом уровне (рис. З.ІЗе). Для фиксации начального уровня отрицательных им­ пульсов (и вершин положительных) следует изменить полярность включения диода в схеме рис. 3.13а.

Уровень фиксации можно изменять введением в схему напря­ жения смещения Е ( Е ^ О ) . Действительно, если на вход схемы

216

рис. 3.14 я подать отрицательные импульсы (рис. 3.14 6) с ампли­ тудой Um„X, то при открытом диоде и'оьк Ä; —Е, а при запертом

Необходимо отметить, что диодная фиксация в ДС-цепн эф­ фективна только при R ^ R r - При этом Нт пых~ Нтвх-

3.2. УСИЛИТЕЛИ-ФОРМИРОВАТЕЛИ УКОРОЧЕННЫХ ИМПУЛЬСОВ

3.2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Во многих случаях требуется укорочение импульса или фор­ мирование из входного перепада напряжения импульса с крутым фронтом; такие задачи возникают, например, в связи с форми­ рованием управляющих, тактовых и синхронизирующих сигналов в вычислительных машинах, устройствах бесконтактной комму­ тации и т. д.

В качестве укорачивающей цепи обычно применяется RC- или ДА-контур; роль последнего чаще всего выполняет импульсный трансформатор. Амплитуда и длительность выходного укорочен­ ного импульса зависят не только от параметров укорачивающей цепи, но и от параметров входного импульса (его амплитуды, крутизны фронтов). Для получения коротких импульсов с до­ статочно большими амплитудами укорачивающие цепи приме­ няются в совокупности с ключами-усилителями. При этом уко­ рачивающая цепь может быть включена как на входе, так п на выходе усилителя; ниже рассматриваются оба варианта вклю­ чения.

3.2.2. УСИЛИТЕЛИ-ФОРМИРОВАТЕЛИ С УКОРАЧИВАЮЩЕЙ ЦЕПЬЮ НА ВЫХОДЕ

Схема такого формирователя с RC — цепью и иллюстрирующие временные диаграммы приведены на рис. 3.15а, в. Пусть в исходном состоянии транзистор заперт, і„ = 0, иВЬІХ= 0 (ток /1( о не учиты­ вается), ик » —Ек, «с(0) г» —Ек. При подаче отпирающего перепада

входного напряжения ивх появляется ток базы і\, транзистор отпи­

217

рается и его колллекторный ток возрастает с постоянной времени Tß « ßTa, стремясь к уровню ß/è. Будем считать, что отпирающий

сигнал сильный (т. е. ß/б / Кн)< В таком случае, как было пока­ зано в параграфе 2.3.2, можно считать, что во время формирования фронта коллекторный ток растет по линейному закону:

Длительность фронта определяется моментом ' достижения то­ ком iK(t) значения При определении /,ш следует иметь в виду

комплексный характер коллекторной нагрузки. При С —>оо кол-

межуточном случае, при конечном значении С, нагрузка транзи­ стора изменяется в процессе разряда конденсатора.

218

транзистор в схеме представлен для простоты только генератором тока iK(t) (3.9) без учета его выходного сопротивления гк.

Так как изображение по Лапласу (3.9)

* а Р

определить оптимальные значения RK0 П т и Сопт, при которых амп­ литуда выходного импульса максимальна. Приведем, однако, лишь грубую оценку этих величин.

219.