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

приводит к необходимости применения отдельного источника Е, полностью изолированного от «земли».' При этом емкость указан­ ного источника относительно «земли» оказывает существенное влияние на работу генератора.

Вместо двух источников (Е и Ек) в схеме рис. 8.10а можно при­ менить один с двумя выводами, напряжения которых относительно «земли» равны — Ек и — ( Е Е к)].

Рассматриваемые варианты схем отличаются друг от друга и способом снятия выходного напряжения. В схеме рис. 8.10а напря­ жение может сниматься только с конденсатора С; в схеме рис. 8.106 имеется возможность снимать выходное напряжение также с эмит­ тера Гг, что более удобно, так как приводит к меньшему влиянию сопротивления нагрузки на величину коэффициента нелинейности.

Перейдем к рассмотрению работы генераторов.

В исходном состоянии транзистор Ті насыщен, а Т2 работает в активном режиме. При этом благодаря наличию отрицательной обратной связи через транзистор Т2 и, следовательно, Ті проходит ток, приблизительно равный отношению Е/R. После подачи поло­ жительного импульса «вх конденсатор заряжается практически по линейному закону через описанный в разд. 8.3 стабилизатор тока (СТ) (включенный между точками а—б на рис. 8.10). Начало рабо­ чего хода здесь так же, как и в схеме рис. 8.3а, задержано на вели­ чину U, определяемую процессами рассасывания и запирания тран­ зистора. После окончания входного импульса транзистор Ту откры­ вается и конденсатор С разряжается. При этом почти в течение всего обратного хода транзистор Ту работает в активном режиме, и лишь когда напряжение на конденсаторе С и на коллекторе Ту упадет до долей вольта, транзистор переходит в режим насыщения.

380

Для нормального функционирования схемы необходимо, в пер­ вую очередь, чтобы в исходном состоянии выполнялось условие на­ сыщения Т1

Вторым условием нормального функционирования является не­ допущение перехода транзистора Т2 в режим насыщения во время рабочего хода. Действительно, во время рабочего хода напряжение на стабилизаторе и приблизительно равное ему напряжение между коллектором и эмиттером транзистора Т2 уменьшаются, что может привести к его насыщению. Поэтому необходимо обеспечить вы­ полнение условия

между коллектором и эмиттером Т2 (обычно 0 , 5 1 В), при котором еще не наступает насыщение.

Амплитуда выходного напряжения обычно значительно превос­ ходит значения |ыВыхо| и |«кэ2ІмшіПоэтому здесь напряжение Ек лишь незначительно должно превосходить амплитуду выходного на­ пряжения. Другими словами, коэффициент использования напря­ жения коллекторного питания в данной схеме, как и в других схе­

фициента нелинейности у необходимо учесть различие в способах подключения нагрузки Ru в рассматриваемых вариантах схем. Для определения коэффициента нелинейности генератора рис. 8.10а можно воспользоваться ф-лой ( 8 . 3 9 ) . При этом необходимо учесть, что здесь стабилизатор тока шунтируется двумя параллельными сопротивлениями — сопротивлением внешней нагрузки Ra и диффе­

381

Следует отметить, что сильное влияние сопротивления нагрузки на величину у является серьезным недостатком рассматриваемого

шунтирует уже не стабилизатор тока, а транзистор этого стабили­ затора. При этом, как было показано в разд. 8.3, шунтирующее

Таким образом, допустимый с точки зрения линейности нижний предел величины R„ здесь в ß2 раз меньше, чем в предыдущем

где Si — степень насыщения транзистора Г,; /К11І — ток коллектора насыщенного транзистора Ті в исходном состоянии.

Учитывая, что /Кпі = <к2= E/R = бшч, получаем

чального уровня выходного напряжения апЫхо в схеме рис. 8.10а,

Для схемы рис. 8.106 начальный уровень выходного напряжения

^вых 0 == н] ^бэ20' (8.68)

382

Величина | «с ого| обычно на порядок превышает |wKIIi|. Поэтому можно полагать «пыхо ~ |«бо2о|- При изменении температуры в ра­ бочем диапазоне величина |абэ2о| для заданного значения тока эмиттера (E/R) изменяется на 100-=-200 мВ. Таким образом, тем­ пературная стабильность начального уровня выходного напряже­ ния в схеме рис. 8.106 оказывается хуже, чем в схеме рис. 8.10а.

Относительная температурная нестабильность сг0 начального тока заряда конденсатора С здесь определяется двумя фактора­ ми— нестабильностью начального тока стабилизатора інач и неста­ бильностью тока /„оі транзистора Т\, запертого во время рабочего хода. Учитывая, что ток заряда іс, как это видно из схемы рис.

турная компенсация влияния токов /к0і и /„ 02 обоих транзисторов. Это объясняется тем, что составляющей начального тока стабилиза­ тора является ток /,{02 [см. ф-лу (8.42)]. При увеличении темпера­ туры растет ток / к02 и, следовательно, ток стабилизатора іпач, но одновременно с этим растет ток /к01, т. е. изменение тока заряда конденсатора С при этом уменьшается. Однако полной компенса­ ции влияния токов /„оі и /„os здесь, конечно, достигнуть не удается из-за разброса параметров транзисторов Т\ и Т2 и неодинаковой зависимости токов /к0і и /„ог от температуры.

8.6. ГЕНЕРАТОРЫ ЛИНЕЙНО ПАДАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

Рассмотрим генератор линейно падающего напряжения с от­ дельным источником напряжения в стабилизаторе тока (рис. 8.11). Работа схемы мало отличается от варианта, показанного на рис. 8.10а. Ключевой транзистор Т\ в исходном состоянии открыт. Для его насыщения необходимо включить резистор RK, причем

Величина RK выбирается достаточно малой так, чтобы в исход­ ном состоянии на этом сопротивлении падало небольшое напряже­

Можно, однако, в этой схеме отказаться от использования ре­ жима насыщения Гі и выбрать RK= 0. При этом в исходном состоя-

383

будет близко к Ек при достаточно малом значении ыКЭ].

После запирания транзистора Т\ входным импульсом конденса­ тор С разряжается практически по линейному закону через стаби­ лизатор тока СТ. Для поддержания Гі в запертом состоянии во время рабочего хода амплитуда входного напряжения должна пре­

Сразу после окончания входного импульса транзистор Тх отпирается и конденсатор С заряжается током

С ростом ис ток г'ні и зарядный ток і'сэар уменьшаются. Длитель­ ность обратного хода определяется из формулы

сутствием в составе самих схем сопротивлений, существенно шунти­ рующих стабилизатор тока или транзистор стабилизатора. По срав­ нению с простейшей схемой с зарядом через резистор здесь, помимо

384