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

При передаче импульса через такой делитель происходят рас­ тягивание его фронтов, обусловленное процессами заряда и раз­ ряда конденсатора С, и уменьшение его амплитуды, обусловленное наличием делителя (RIR2). Так, при подаче на вход делителя пря­ моугольного импульса на выходе получим импульс с фронтами, длительность которых равна1): /ф = Зт = 3C(Rl\\R2) и амплитудой

Рис. 1.21

Последние соотношения становятся очевидными, если восполь­ зоваться теоремой об эквивалентном генераторе и преобразовать часть схемы рис. 1.21а левее точек pq к виду, показанному на рис. 1.216. Здесь

1.4.4.РЕЗИСТОРНО-ЕМКОСТНЫЕ ДЕЛИТЕЛИ

Вряде случаев для передачи перепадов входного напряжения на выход резистор R і шунтируется конденсатором достаточно боль­ шой емкости; соответствующий резисторно-емкостный делитель изображен на рис. 1.22а, а иллюстрирующие временные диаграм­ мы — на рис. 1.226.

Пусть на вход такого делителя подан прямоугольный импульс напряжения с амплитудой Е, причем будем считать, что источник входных импульсов — идеальный, лишенный внутреннего сопротив­ ления, и, следовательно, способный развивать бесконечно большую мощность.

В момент коммутации (t = 0) происходит бесконечно большой скачок тока через емкости Сх и С2 и в результате на емкостях по­ лучаются мгновенные конечные скачки напряжения Мі(0) и а2(0).

36

Действительно, для любого момента времени t ^ О

Несмотря на наличие в цепи делителя двух емкостей, она яв­ ляется цепью 1-го порядка, в чем нетрудно убедиться если преоб­ разовать ее в соответствии с теоремой об эквивалентном генера­ торе и учесть, что внутреннее сопротивление входного идеального

пенсированным) .

37

По окончании входного импульса в схеме делителя происходит процесс восстановления исходного состояния, т. е. разряд емкостей Сі и С2 до начальных (при t < 0) уровней напряжения.

В некоторых устройствах (например, в мультивибраторах) в резисторно-емкостном делителе резистор R\ отсутствует; очевидно, что все полученные выше соотношения остаются справедливыми и в этом случае, если в них положить R\ —»со.

На практике используются и резисторно-емкостные делители с несколькими входами; они получаются при шунтировании рези­ сторов конденсаторами в схеме рис. 1.20.

1.5. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ КОНТУРЫ УДАРНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

В ряде устройств для формирования, стабилизации периода по­ вторения, расширения импульсов и других целей применяется ко­ лебательной контур RLC, возбуждаемый перепадом тока. Такой способ возбуждения колебаний в контуре называют ударным. В за­ висимости от соотношения параметров контура переходный процесс в нем может быть апериодическим или колебательным. Соответ­ ственно напряжение на контуре имеет либо форму односторон­ него всплеска, либо представляет собой серию затухающих коле­ баний.

Напряжение, снимаемое с контура ударного возбуждения или, как его иногда называют, «звенящего» контура, является исходным для формирования импульсов различной формы.

38

В практических схемах возбуждающий ток і обычно весьма быстро нарастает от нуля до некоторой постоянной величины / или, наоборот, спадает от значения I до нуля. Рассмотрим сначала воздействие идеального перепада тока (рис. 1.23а) на колебатель­ ный контур (рис. 1.236)'). Здесь через R обозначено активное со­ противление катушки, а через г — шунтирующее сопротивление, ко­ торое учитывает также внутреннее сопротивление генератора тока или сопротивление, включаемое для создания апериодического ре­ жима в контуре. Начальные условия в контуре полагаем нулевыми (при t = 0, iL = 0 и и = 0).

6)

*) Следует заметить, что возбуждение контура в случае, когда ток изме­ няется от постоянной величины I до нуля, принципиально не отличается от рас­

39

Учитывая, что обычно величина г значительно превышает со­ противление R, можем ур-ние (1.32) переписать в виде

=можно получить решение дифференциального ур-ння

(1.34) для случая колебательного режима (а < соо)

сдвиг, приблизительно равный при малом затухании величине a>0 RC. Временная диаграмма для напряжения на контуре, построен­ ная в соответствии с (1.35), приведена на рис. 1.24 а. Из рассмот­ рения этой диаграммы и выражения (1.35) можно сделать следую­

щие выводы:

1. При воздействии на колебательный контур идеального пере­ пада тока в нем возбуждается серия затухающих колебаний. По­ лярность первого полупериода напряжения на контуре в каждом

тор С. Таким образом, полярность первого полупериода напряже­ ния совпадает с полярностью приращения напряжения иа конден­ саторе, вызванного его зарядом при прохождении тока. В нашем примере эта полярность положительна.

2. После окончания нестационарного процесса напряжение на

вается равной величине І/юсС. Учитывая, что при малом затухании контура значение ис близко к величине соо, получаем для Um 0 сле­

дующее выражение: Umo = І/(ЛсС Ä; Ір, гдер = ]/Т/С —характери­ стическое сопротивление контура.

4. Момент первого перехода напряжения на контуре через уро­ вень IR отстает от момента воздействия перепада возбуждающего

Это запаздывание обусловлено, очевидно, наличием активного сопротивления катушки контура.

5. Затухание колебаний определяется суммарным влиянием со­ противлений R и г. При этом уменьшение величины г приводит к

40