Файл: Богомолов А.М. Судовая полупроводниковая электроника.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.06.2024

Просмотров: 154

Скачиваний: 0

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

для режима насыщения транзистора Т2 и

 

{Ек - U

3) R 3

Як2 <

 

(1 4 2 )

 

U3 0-2

для ненасыщенного режима транзистора Т2.

Если задан режим насыщения транзистора Т2, то ве­ личина RCB определяется:

R СВ

A ( R к1 “Ь R k2) R kI R k2

(143)

Rk2A

 

 

где

 

 

. _

( Е к - Us) (R Э II Rcu)

 

Если же задан ненасыщенный режим транзистора T2t то величина сопротивления RZB определяется по следую­ щей формуле:

R cb = A 2 R kI,

(144)

где

 

^ __ (Е'к —U3) [Rm II R B2 ~Ь 1)]

_

Для того, чтобы переключение триггера Шмитта про­ исходило при более низком коллекторном токе транзи­ стора Т\, в качестве сопротивления RC3 можно приме­ нять нелинейное сопротивление с постоянным падением напряжения £/д (кремниевый стабилитрон). Для этой схемы (рис. 53, в) при режиме насыщения транзистора Т2 напряжение рассчитывается по следующей формуле:

ц _ EKRKl+ ( E K- U a)RK2___________ 1___________

R k2 R kI

1 1

1 _J_ 1

_ j_ 1

 

R kI

R k2

Ra

Rcu

 

 

 

 

(145)

При заданных величинах Е к,

£/д, RKi,

Rk2 , R 3 необходи­

мая величина U3 может быть обеспечена

подбором со­

противления RCM. Величина /?см должна быть равна:

1 3 9


 

и

 

 

Ек Rki ~i~ (Ек U&) Rk,

U ( ^ ~j-

1 i

1 \

R.k\ R k2

U kI

R k2

R a)

(146)

Для уменьшения коллекторного тока транзистора Гь а также для улучшения температурной стабильности схемы в цепь связи включают эмиттерный повторитель (рис. 53, г). В этой схеме транзистор Т2 может работать как в насыщенном, так и в ненасыщенном режиме.

Благодаря низкому выходному сопротивлению эмиттерного повторителя резисторы RCM и RCB могут иметь малое сопротивление, что улучшает температурную ста­ бильность транзистора Т2. Температурная стабильность

транзистора Т\ также оказывается выше,

поскольку об­

ратные токи коллектора

транзисторов Т\

и Г3 взаимно

компенсируются.

значениях UB, Ек,

RKi,

R K2, R3 и

При заданных

Rcu величина RCB

определяется по формуле

(143) для

насыщенного режима транзистора Т2 и

по

формуле

(144)

для ненасыщенного режима. При вычислении по

этим

формулам необходимо вместо

величины RK1 под-

ставлять значение

R kI

соответствующее выходному

-------,

Рз+1 сопротивлению эмиттерного повторителя Т3.

В этой схеме можно регулировать порог срабатыва­ ния, если вместо фиксированных сопротивлений RCB и R CMприменить регулируемый делитель напряжения (пе­ ременный резистор).

Триггер Шмитта может быть выполнен также и с не­

посредственной связью транзисторов

(рис. 53, д). Напря­

жение срабатывания U3 такой схемы при насыщенном

режиме транзистора Т2 равно:

 

U, =

Е к R э

(147)

( R ki II ^ ? к г ) + R э

 

 

При заданных значениях Ек, U3,

R K1 и RK2 величина

R э определяется по следующей формуле:

R » =

( R ki II R кг) U 3

( 148)

EK- U 3

 

 

''140



Необходимо отметить, что переключающие схемы с резистивной положительной обратной связью и, в част­ ности, триггер Шмитта, имеют различные величины по­ рога срабатывания и отпускания.

Отпускание (обратное переключение в исходное со­ стояние) происходит при повышении базового напряже­

ния транзистора

Т2 до величины

эмиттерного напряже­

ния

U62 = и э ~

U6 1 . Величина

базового

напряжения

транзистора Т2 равна:

 

 

 

 

 

 

V 62 =

Uб\ Rк! \ _____ R си_____

(149)

 

Rsai

) Rсм “Н

Rсв + Rк!

 

 

 

Приравнивая величину

U6 2 к базовому напряжению

первого транзистора U6u получаем выражение, опреде­

ляющее порог отпускания:

 

 

 

 

 

t /отп

U61

 

 

 

 

R с

 

___ ai R Ki R см____

 

 

 

 

1+

 

R cb-\- R kI

 

Я ,( /?см+ /?св+ R k\)

 

(150)

 

 

 

 

 

 

 

Для схемы с диодной цепью связи напряжение отпус­

кания определяется по следующей формуле:

 

 

отп

t/f61

Ек - и , ___________

A'c

(151)

вЦR kI Rcm____

R k1

 

1 +

 

 

R s(RkI + R cm)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет напряжения отпускания

схемы со связью че­

рез эмиттерный повторитель может быть выполнен по

формуле (150),

в которой величина RK1 заменена вели-

$Kl

о

чинои ---- s соответствующей выходному сопротивлению

Рз эмиттерного повторителя Т3.

Для расчета напряжения отпускания схемы с непо­ средственной связью можно использовать формулу (151), приравнивая в ней величину t/д к нулю.

Экспериментальные исследования показывают, что в схемах с резистивной связью и связью через эмиттерный повторитель величины сопротивления нагрузки и сопро­ тивления R k2 мало влияют на напряжение порога сраба­ тывания и порога отпускания.

141


В схемах с непосредственной связью и связью через диод увеличение тока нагрузки, как и увеличение сопро­ тивления R к2, вызывают уменьшение порога срабатыва­

ния Ucр-

Изменение сопротивления RK\ в первых двух схемах

влияет в равной мере на Ucp и U0Tn,

а во вторых двух

схемах^влияет, в основном, на U0Tn,

изменяя зону гисте­

резиса.

 

§ 7. Одновибраторы и реле времени

Одновибратором называется схема, способная после срабатывания от кратковременного пускового сигнала находиться во включенном состоянии в течение некоторо­ го времени, определяемого параметрами схемы. Одновибратор представляет собой двухкаскадный транзи­ сторный ключ, охваченный емкостной цепью положи­ тельной обратной связи.

Жесткая связь между каскадами может осущест­ вляться по цепи коллектор—база, а также по цепи эмит­ тер—эмиттер. Положительная емкостная коллекторно­ базовая связь между каскадами может быть реализова­ на либо непосредственным емкостным коллекторно-базо­ вым соединением, либо емкостным соединением через эмиттерный повторитель.

На рис. 54, а показан одновибратор с коллекторно­ базовой резистивной связью и с емкостной коллекторно­ базовой связью.

В исходном, устойчивом состоянии схемы открыт транзистор Ти транзистор Т2 надежно заперт напряже­ нием смещения, а емкость связи С заряжена до напря­ жения UC~ E K. При поступлении на вход схемы кратко­ временного импульса отпирающей полярности транзи­

стор Т2 открывается и через емкость

связи С отбирает

ток базы транзистора Т\. Транзистор

Т\ закрывается и

поддерживает в открытом состоянии

транзистор Т2 воз­

буждением его через цепь связи RCB.

 

Образовавшееся состояние схемы называется неустой­ чивым или квазиустойчивым и длится до тех пор, пока емкость связи С не разрядится полностью и не перезаря­

дится в обратном направлении до

напряжения UбЭ~

0,1 В, достаточного для отпирания

транзистора Т\. При

отпирании транзистора Т\ транзистор Т2 запирается и пе-

142