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

Это неравенство определяет соотношение параметров схемы, при котором гарантируется насыщение Ті в течение всего интер­ вала квазиравновесия.

В частном случае при значении ірмаііс, определяемом ф-лой

Наконец, для лавинообразного опрокидывания необходимо, чтобы коэффициент петлевого усиления /\'0 превышал единицу; послед­ ний равен произведению коэффициентов усиления каскада на транзисторе Т\ и каскада на транзисторе Т2.

Аналогично тому, как это было для триггера [см. ф-лу (4.20)], если параметры мультивибратора выбраны так, что обеспечи­ ваются условия работоспособности, то условие А'у > 1 выполняется автоматически.

О б р а т н о е о п р о к и д ы в а н и е и в о с с т а н о в л е н и е и с- Xо д но г о с о с т о я н и я . В момент t = t n u5 2 (tn) = Ппор, отпирается транзистор Т2, рост коллекторного тока Т2 приводит к выходу из режима насыщения транзистора Т\ в активный. После этого вос­ станавливается петля положительной обратной связи и в схеме воз­ никает лавинообразный процесс обратного опрокидывания, завер­ шающийся запиранием транзистора Т\. Затем, так же как и в триг­ гере, в течение короткого промежутка времени (порядка та) кол­ лекторный ток Т2 нарастает до максимального значения, транзи­ стор Т2 переходит в режим насыщения и напряжение и, ; 2 на его коллекторе достигает уровня ик2н Ä; 0.

С момента отпирания транзистора Т2 происходит процесс вос­ становления исходного состояния, связанный с зарядом конденса­ тора С2 и разрядом конденсатора С\ Заряд конденсатора С2 идет через цепь Ек, RKi, С2, Авх2, где R ВХ2— входное сопротивление тран­ зистора То, причем R b x 2 < Rio-

С зарядом С2 связаны экспоненциальный фронт нарастания (по абсолютной величине) напряжения мКІ на коллекторе Т\ и незна­ чительный выброс на диаграмме напряжения «62 (рис. 5.2). Разряд конденсатора С', так же как в триггере, идет через параллельно соединенные резисторы R и Рбь во время разряда увеличивается степень запирания транзистора Т\.

296

Обычно ті < x', и поэтому длительность восстановления схемы /вое определяется длительностью заряда С2; следовательно, можно принять

мого импульса без учета длительности фронтов и времени расса­ сывания заряда определяется длительностью состояния квазиравновеспя, т. е. временем, в течение которого напряжение ивг на базе Т2 убывает в процессе перезаряда С2 от г/огС+О) до Ибг(Д) ~ л; Uпор. Согласно ф-ле (1.7)

где «с2(+0) и «б2(°°) определяются ф-лами (5.7) и (5.9) соответ­ ственно, тр2— постоянная времени цепи разряда С2:

мого импульса следует к величине Д добавить длительность рас­ сасывания заряда в базе Т\ и длительности фронтов.

так как ln 2 0,7 и ln(1 — x) —x при |x| <C 1.

,В более грубом (нулевом) приближении

tn я» 0,7C2 RG2.

.' Условие (5.22) можно с некоторым запасом представить в более простом виде:

/ к 0 м . к с ( Я б 2 + Д к і ) № < 1 ,

где До макс — большее из значений Доі макс или Догмакс. с ;

297

можно изменять путем изменения:

—постоянной времени тр2 = С2Яв2, однако изменение RQ2 в широких пределах нецелесообразно, так как приводит к измене­ нию глубины насыщения Т2 и, следовательно, к изменению дли­ тельности рассасывания заряда в базе Т2 и к нестабильности пол­ ной длительности импульса; изменение Со осуществляется обычно только дискретно путем переключения или подключения допол­ нительных конденсаторов;

—величины «б2(°°), т. е. смещения Е; в таком случае Е обычно создается делением напряжения £,;;

и левая обкладка конденсатора С2 подключается к части резистора RKÜ другой путь — регулировка напряжения на коллекторе закры­

тельности импульсов от стабильности параметров схемы; при за­ данном разбросе последних нетрудно определить границы измене­ ния t„.

Особо следует отметить зависимость t„ от температуры: с рос­ том температуры растет ток / ];0 и уменьшается длительность ин­ тервала квазиравновесия.

5.3.АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

СКОЛЛЕКТОРНО-БАЗОВЫМИ СВЯЗЯМИ

5.3.1.ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСЛОВИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

Схема мультивибратора в автоколебательном режиме и соот­ ветствующие временные диаграммы показаны на рис. 5.4. Схема обладает двумя состояниями квазиравновесия: в первом состоянии транзистор Т\ заперт, Т2 насыщен, во втором — наоборот. Переход схемы из одного состояния в другое осуществляется лавинообразно.

298

В первом состоянии квазиравновесия (т. е. в первом полупериоде колебаний) разряжается конденсатор Сі (через цепь Е, R6U С\, транзистор Т2) и по мере убывания разрядного тока, протекаю­ щего через Rtn, убывает напряжение «бі на базе 7Y В момент, когда «бі достигает порогового (условно-нулевого) уровня, отпи­ рается транзистор Ті; рост его коллекторного тока приводит к вы­ воду транзистора Т2 из режима насыщения и восстановлению петли положительной обратной связи. В результате развивается лавино­ образный процесс, завершающийся запиранием транзистора Т2 и переходом схемы во второе состояние квазиравновееия. Теперь

разряжается конденсатор С2 через резистор Re2 и насыщенный транзистор Т\. Второй полупериод колебаний завершается в мо­ мент достижения напряжением «62 порогового (нулевого) уровня; в этот момент отпирается транзистор Т2 и происходит обратное опрокидывание в первое состояние квазиравновееия.

Заметим, что в первом полупериоде наряду с разрядом конден­ сатора С] идет заряд конденсатора С2 (по цепи Ен, RKU С2, входное сопротивление насыщенного транзистора Т2) с постоянной времени, примерно равной RK\C2, а во втором полупериоде — заряд конден­ сатора С1с постоянной времени, примерно равной RK2 CI.

Следует иметь в виду, что мультивибратор с насыщающимися транзисторами представляется автоколебательной системой с жест­ ким режимом возникновения автоколебаний, так как в мультиви­ браторе возможно устойчивое состояние равновесия, когда оба транзистора насыщены, и для возникновения автоколебаний не­ обходим внешний запускающий импульс.

У с л о в и я р а б о т о с п о с о б н о с т и . Запишем условия на­ сыщения транзисторов; в первом состоянии квазиравновееия

299