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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 270

Скачиваний: 4

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

Прежде всего отметим широко применяемую схему запуска при помощи специальной дополнительной обмотки трансформатора w3 (рис. 6.6); при этом запускающие импульсы e(t) могут иметь по­ ложительную или отрицательную полярность.

На том же рис. 6.6 показан способ подачи на коллектор через разделительный диод положительных запускающих импульсов, ко­ торые трансформируются в цепь базы в отрицательной полярно­ сти. Сразу же после начала

процесса

опрокидывания

ди­

од запирается и связь бло-

кинг-генератора с генерато­

ром импульсов

е(і) прекра­

щается (предполагается,

что

амплитуда . запускающих

им­

пульсов

меньше

амплитуды

импульсов

напряжения

на

коллекторе).

Другой вариант схемы за­ пуска, обеспечивающей пре­ кращение связи между бло- кииг-генератором и генерато­ ром запускающих импульсов e(t), приведем на рис. 6.7. Здесь запускающий импульс отрицательной полярности по­ дается через эмиттерный по­ вторитель (транзистор Т7]) на базу транзистора Т2 блокинггенератора. Малое выходное сопротивление эмиттерного по­ вторителя обеспечивает боль­ шой ток базы Т2 и, следова­ тельно, высокую скорость от­ пирания Т2. Во время опроки­ дывания напряжение мд резко

падает; если амплитуда запускающих импульсов e(t) меньше ам­ плитуды напряжения ug (последняя практически равна пЕ„), то транзистор Т\ запирается и генератор e(t) оказывается отключен­ ным от блокинг-генератора.

После окончания импульса, формируемого блокинг-генератором, напряжение «д быстро возрастает, транзистор Т\ отпирается и кон­ денсатор С быстро разряжается через базовую обмотку и малое выходное сопротивление эмиттерного повторителя.

Таким образом, данная схема обладает еще одним достоин­ ством— малым временем восстановления. Однако в ряде случаев выходное сопротивление эмиттерного повторителя может оказаться

меньше критического сопротивления контура L6C(L6 —

337


индуктивность базовой обмотки). При этом режим разряда емко­ сти С будет колебательным и возникнет опасность ложного за­ пуска блокннг-генератора во время второго полупериода колеба­ ний. Для устранения этого явления необходимо включить допол­ нительный резистор между эмиттером Д и базой Д с таким со­ противлением Ддоп, при котором обеспечивается апериодический режим разряда конденсатора С.

Возможны различные способы снятия импульса, формируемого блокпнг-генератором. Прежде всего отметим широко применяемое на практике подключение нагрузки при помощи специальной об­ мотки wu (см. рис. 6.1а). Помимо этого, выходной импульс может быть снят с электродов транзистора через разделительные емкости.

Для снятия выходных импульсов иногда используются допол­ нительные резисторы Ru, R0 (см. рис. 6.1а). Так как после запира­ ния транзистора коллекторный и эмиттерный токи равны нулю (точнее, /І;0 и /эо), в напряжениях, снимаемых с Ru, Ro, отсутствуют обратные выбросы, что желательно в ряде случаев.

В последнее время в блокинг-генераторах все более широко используются цифровые ИС; они выполняют роль ключей в управ­ ляющих устройствах; импульсный же трансформатор и другие времязадающие элементы — навесные детали схемы.

6.3. АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ

С х е м а и п р и н ц и п д е й с т в и я . Для получения автоколе­ бательного режима в блокинг-генераторе необходимо выбрать на­ пряжение смещения £б отрицательной полярности для транзи­ стора типа р-п-р (рис. 6.8) и положительной — для транзистора типа п-р-п. При этом, очевидно, устойчивое исходное состояние невозможно, если выполняется условие возникновения регенера­ тивного процесса (6.4).

Процессы в автоколебательном блокинг-генераторе мало отли­ чаются от процессов в ждущем. После окончания формирования

338


вершины импульса и запирания транзистора (момент t — 0) кон­ денсатор С оказывается заряженным до некоторого максимального

напряжения

«с макс; по мере разряда конденсатора

через

базовую

обмотку трансформатора, источник Ец и рези­

 

 

і

стор Ro напряжение иб на базе транизсторз па-

 

 

дает, стремясь к уровню

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ис ( о о )

= иб(о о )

=

[Еб +

/ к0/?б].

( 6 . 5 4 )

 

 

 

В

некоторый

момент t = іп

ue(tn)

дости­

 

 

 

гает

такого

уровня

і/пор '^<10,

при

котором

 

 

 

транзистор отпирается

и коэффициент

усиле­

1

1

т

ния транзистора возрастает настолько, что

3 -

 

 

коэффициент петлевого усиления

(6 3) превос­

 

 

ходит

единицу; в этот

момент начинается

но­

A t

Iffб

вый цикл работы блокинг-генератора: вновь

пг г

 

формируется

импульс,

заряжается

конденса­

'■*s

тор С, и после запирания транзистора процесс

повторяется.

 

периода

автоколебаний

Т

 

Рис. 6.9

Длительность

 

складывается из длительности импульса t„

 

паузы

іП: Т =

(включая длительности

фронтов) и

длительности

= іа + /п. Длительность

іа

определяется так

же,

как в

ждущем

режиме. Длительность

паузы определяется

временем разряда кон­

денсатора в цепи

1-го порядка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t „ =

C R 6 l u

,(оо) — иС м а к с

 

 

(6.55)

 

 

 

(°°)-«с (*п)

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.56)

 

 

Ис (ßn) Hg (Іп) — t/nop ^

6

 

 

Согласно

ф-ле

(6.30) ис шкс = Аис = пЕк \1 — е

_ілЛ

так как

х° ) ,

теперь в момент начала формирования импульса напряжение на

конденсаторе wc(0)=^0. С учетом ф-л (6.54) и (6.56) перепишем

(6.55)

 

 

 

Е.

 

 

 

Іа = СRe ІП

' б + А с О ^ б + иС м а к с

( 6 . 5 7 )

 

Еб + ікоЕб + I Uп о р I

Если принять

t/пор =

0 (практически | t/n0p |< Е5), то длитель­

ность паузы

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 + * Г т Ш -

(6-М)

Заметим, что

обычно

tn

tn, и период автоколебаний

Т

ta.

Для температурной стабилизации паузы выбирают, как и раньше,

Ro ^ Е б/ ( 5 -г- 1 0 ) /«о макс*

Как видно из ф-л ( 6 . 5 7 ) и ( 6 . 5 8 ) , с ростом Ее возрастает ста­ бильность длительности паузы и периода автоколебаний; поэтому часто в качестве источника ЕG выбирают источник достаточно боль­ шого напряжения Ек.

339



Для . стабилизации периода автоколебаний применяют также стабилитрон Д2 (рис. 6.8а); при этом за время напряжение на конденсаторе возрастает до стабильного постоянного уровня ІІСт [предполагается, что

- 3 ^ ^ ( Д д о п “ t“ - ^ о х ) І Ч

т. е. в отсутствие стабилитрона конденсатор заряжается за время t„ до уровня Uсмаке ^ Uст, не зависящего от коэффициента усиле­ ния транзистора ß. При наличии стабилитрона длительность паузы определяется ф-лой (6.58), где вместо Дсмакс следует записать Ucт.

Для повышения стабильности длительности формируемого им­

пульса можно применить схему

рис. 6.9, в которой часто вместо

С включена линия задержки ЛЗ

(обычно разомкнутая на конце).

Принцип работы схемы заключается в следующем. Перепад напряжения пЕк, появляющийся на базовой обмотке в процессе опрокидывания, делится между волновым сопротивлением ЛЗ и входным сопротивлением транзистора. Через время tn = 2t3 (где і3— время задержки ЛЗ) ко входу ее возвратится отраженная с конца линии волна и напряжение на входных зажимах линии удвоится. Так как это напряжение относительно базы положи­ тельно, то при правильно выбранных параметрах в указанный момент происходит обратное опрокидывание. Таким образом, дли­ тельность формируемого импульса определяется свойствами ЛЗ и мало зависит от параметров блокпнг-генератора.

Выбор параметров блокпнг-генератора в автоколебательном режиме производится в основном так же, как в ждущем режиме.

6.4. БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ НА ТРАНЗИСТОРАХ ОБ

Схема ждущего блокинг-геиератора на транзисторе ОБ изобра­ жена на рис. 6.10 (для получения автоколебательного режима по­

лярность включения источника смещения Еа следует изменить на

 

обратную).

Принцип

работы

 

схемы не отличается от рас­

 

смотренного

выше

принципа

L J

работы

схемы ОЭ.

Укажем

 

только

некоторые особенности

 

 

схемы рис. 6.10.

 

 

 

 

1.

Положительная обратна

 

 

связь от коллектора к эмит­

 

 

теру

осуществляется здесь бла­

 

 

годаря включению обмоток им­

 

 

пульсного

трансформатора

в

R.э

Т

цепи коллектора и эмиттера; в

результате

запуска

(или

при

 

 

Паб ~

0 в

автоколебательном

■ Е э

6.10

режиме)

отпирается

транзи­

Рис.

стор

и возникает регенератив-

340