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

Ток г'э2 эмиттера Т2 при этом равен сумме зарядного тока конден­ сатора С и тока стабилизатора і. По мере заряда конденсатора С ток і'эг спадет и в момент, когда гэ2 = г, заряд конденсатора С прекращается, а напряжение на нем достигает уровня исо-

Напряжения ик1, и^ 2 и ик 2 в это время повторяют напряжение ис. Кроме того, в процессе восстановления происходит, как обыч­ но в мультивибраторе, разряд ускоряющего конденсатора С' с по­ стоянной времени (в предположении, что С > С')

тем самым было обеспечено отпирание транзистора Т2 в момент равенства нулю напряжения на конденсаторе С.

Остановимся на основных количественных соотношениях для данной схемы. Длительность выходного импульса tu, равная дли­ тельности рабочего хода Гр, записывается здесь, очевидно, в сле­ дующем виде:

Регулировку длительности рабочего хода можно производить изменением параметров Е или R, влияющих на ток і и, следова­ тельно, на скорость разряда конденсатора С.

В тех случаях, когда желательно осуществить регулировку ве­ личины Гр так, чтобы она линейно зависела от управляющего на­

здесь отсутствует), а до величины — Е0, так как открывающийся диод Дг препятствует дальнейшему изменению «кіТранзистор Гі при этом остается во время рабочего хода ненасыщенным. В мо­ мент t2, когда напряжение ис достигнет уровня —Е0, происходят отпирание транзистора Г2 и обратное опрокидывание устройства.

401

Из этой формулы следует линейная зависимость величины Тр от управляющего напряжения Е0. Источник Е0 должен здесь обла­ дать малым выходным сопротивлением для обеспечения стабиль­ ности уровня і/с, при котором отпирается транзистор Т2. Для этого

В ф-ле (8.100) учтено, что роль сопротивления р, шунтирую­ щего стабилизатор тока, здесь играет входное сопротивление транзистора Т2, запертого со стороны эмиттера при заземленной базе. Кроме того, здесь использовано легко выполнимое для дан­ ной схемы условие Е іначДвх эз- Действительно, увеличение на­ пряжения Е не приводит к росту величины икэ какого-либо из транзисторов, т. е. не ограничено опасностью их пробоя.

и имеет такой же порядок, что и сопротивление R0 ыхбДлительность обратного хода То определяется процессом за­

8.12.2.АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

СЛИНЕЙНЫМ РАЗРЯДОМ КОНДЕНСАТОРА

Рассмотренный выше мультивибратор с линейным разрядом конденсатора можно легко перевести в автоколебательный режим, если резистивную связь (R' — Дбі) между коллектором Т2 и базой Ті заменить емкостно-резистивной связью (Сі — Дбі), как это по­ казано на рис. 8.20ш В этом случае мультивибратор не имеет устойчивого состояния. Принцип действия схемы аналогичен опи­ санному в гл. 5 применительно к мультивибратору с двумя кол­ лекторно-базовыми связями. Особенностями рассматриваемой схемы являются включение одного из времязадающих конденса­ торов (С2) в цепь эмиттера Т2 и использование в качестве раз­ рядной цепи для этого конденсатора обычного стабилизатора тока СТ на транзисторе Г3. Временные диаграммы напряжений в схеме показаны на рис. 8.206.

402

Период собственных колебаний Т складывается из длитель­ ности рабочего и обратного ходов:

Чтобы получить выражения для 7Р и Т0, будем полагать, что постоянная времени разряда конденсатора С\ значительно пре­

вышает постоянную времени заряда конденсатора С2:

Это условие обычно выполняется при реальных значениях пара­ метров схемы. При этом конденсатор С2 успевает к моменту t2 разрядиться практически полностью до стационарного уровня Uc2 o:

403

Значение Г0 можно найти из выражения для ііс\ с учетом ус­ ловия (8.103):

В момент t = Т0 иС\ = «сгПодставляя в ф-лу (8.106) вместо uci значение «его, а вместо t — величину Г0, получаем

8.12.3.ФАНТАСТРОНЫ

Вкачестве второго примера генератора пилообразного напря­ жения, работающего в ждущем режиме, рассмотрим схему, назы­ ваемую обычно фантастроном (рис. 8.21а). В исходном состоянии

транзисторы Ті и Г3 открыты, а Г2 закрыт. Ток транзистора Г3 при этом замыкается через Гь Параметры схемы выбираются та­ ким образом, чтобы Г1 находился в насыщенном, а Г3 — в нена­ сыщенном состоянии. Падение напряжения на Т\ практически равно нулю, вследствие чего потенциал эмиттера Г2 равен потен­ циалу коллектора Гь а потенциал базы Г2 выше потенциала кол­ лектора Ті из-за наличия делителя R'R&2 - Таким образом, потен­ циал базы транзистора Г2 оказывается выше потенциала его эмит­ тера, что обеспечивает надежное запирание транзистора в исход' ном состоянии. Конденсатор С заряжен практически до напряже­ ния Ек, так как величина «бз близка к пулю.

404

При подаче короткого запускающего импульса е положительной полярности на базу транзистора Тj последний выходит из со­ стояния насыщения, ток /к1 уменьшается, а потенциал ик 1 понижаетсц. Это приводит к понижению потенциала базы Т2. Потен­ циалы эмиттеров Ту и Т% в это время повышаются, так как напря­ жение между базой и эмиттером открытого транзистора Ту остается близким к нулю. Таким образом, напряжение на базе-

личение тока /’кг и, следовательно, увеличение потенциала ик2. Благодаря постоянству напряжения на конденсаторе С потенциал Пбз при этом также растет, что приводит к уменьшению тока ік3.

Наличие положительной обратной связи приводит к опроки­ дыванию устройства, в результате чего транзистор Ту запирается, а весь ток транзистора Т3 протекает через транзистор Т2. Ток ікз, при этом несколько уменьшается, но транзистор Т3 остается от­ крытым.

После запирания транзистора Ту состояние генератора описы­ вается схемой, показанной на рис. 8.216. Конденсатор С разря­ жается через обычный стабилизатор тока СТ практически по­

также растут, так как вторая составляющая их — ток разряда конденсатора С — остается постоянной. Это вызывает рост токабазы транзистора Т2 и, следовательно, рост потенциала базы Т2. Напряжение ик 3 при этом также увеличивается, так как. «бэ2 ~ 0. С той же скоростью, очевидно, уменьшается напряже­

ние іібэу-

В некоторый момент времени напряжение ик 2 достигает уров­ ня До, диод Д отпирается и благодаря малой величине сопротив­ ления последнего напряжение ик 2 перестает изменяться. Продол­ жающийся разряд конденсатора С приводит к понижению напря­ жения «бз и быстрому росту тока г'б3. Напряжение-на транзисторе- Т3 при этом падает, потенциал ик 3 растет, напряжение «бэі па­ дает, и через короткий промежуток времени после момента t2 происходит отпирание транзистора Ту. После этого в схеме восста­ навливается положительная обратная связь, приводящая к обрат­ ному опрокидыванию схемы. В результате транзистор Ту откры­

405