Файл: Миловзоров, В. П. Электромагнитные устройства автоматики учебник.pdf

Таблица 10.1

Времена тПф, тр и тзф имеют определенную связь со статическими параметрами транзистора [2.18]. Для схемы с общим эмиттером эту связь можно представить так:

Здесь коэффициент усиления по току ß связан с коэффициентом

а ток коллектора определяется током эмиттера:

Рассмотрим на примере зависимость нагрузочной способности МТЯ. т. е. допустимого числа воспринимающих ячеек, оттипа феррита.

2 2 4

открыт. Выберем ток / ктах равным 150 ма = 0,15 а при Е к = 15 в. Найдем ог­

раничивающее сопротивление RK по формуле (10.1):

Рис. 10.2. Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, в режиме переключения:

1,0 мксек, время рассасывания неосновных носителей заряда тр = 0,6 мксек, а неуправляемый ток коллектора не более 0,5 ма. Допустим, что частота повто­ рения тактовых импульсов fr=» 150 кгц и, следовательно, процесс передачи ин­ формации должен занимать время V2fr = 3 мксек.

Примем для упрощения, что форма тактового импульса, тока базы и тока коллектора близки к прямоугольным, и будем оперировать со средними значе­ ниями токов и напряжений. Длительность тактового импульса, считывающего единицу с передающего сердечника, тсч примем равным 2 мксек, а время проте­

кания тока в коллекторной цепи, т. е. возможное время записи, тзап будет боль­

вых импульсов МТЯ с ферритом 0,16 ВТ имеет почти вдвое большую нагрузочную способность (восемь ячеек против пяти).

как и магнитодиодных, производите помощью характеристик передачи. Характеристика передачи магнитотранзисторного элемента зави­ сит от схемы ячейки, числа нагрузочных ячеек, величин коллекторного напряжения и тактовых импульсов, температуры, параметров деталей

и, в частности, транзисторов [2.6].

Начальный участок характеристики передачи Ь0 — Ькр опреде­ ляется в основном такими параметрами, как прямоугольность петли гистерезиса сердечника, начальный ток транзистора и время его пере­ хода из области отсечки в область насыщения. На конечный участок йкр — &і оказывают влияние параметры S wl # 0, Вг сердечника, форма тактового импульса и коллекторного тока, а также падение напряже­ ния на транзисторе.

При увеличении числа ячеек нагрузки коллекторный ток умень­ шается, и импульс поля, поступающий во входные обмотки сердечни-

226

тактовых импульсов в отношении стабильности амплитуды, продолжи­ тельности и мощности этих импульсов. Однако мощность тактовых импульсов все-таки еще высокая, так как перемагничиванію передаю­ щего сердечника и компенсация н. с. базовой обмотки производятся за счет энергии только тактового импульса. Уменьшить в несколько раз мощность тактовых импульсов позволяют МТЯ с положительной обратной связью (ПОС), или МТЯ с регенерацией.

Широкое распространение получили, в частности, МТЯ с ПОС в цепи коллектора (рис. 10.4, а). Процесс записи в ячейке с ПОС ничем не отличается от процесса записи в ячейке без ПОС, а процесс считы­ вания имеет отличия. Процесс считывания начинается с подачи им-

Рис. 10.4. Магнитотранзисторные ячейки с положительной об­ ратной связью в цепи коллектора (а) и в цепи эмиттера (б)

пульса тока в тактовую обмотку. Коллекторный ток, появившийся в первый момент перемагничивания сердечника, протекая по коллектор­ ной обмотке wK, создает дополнительную напряженность, направлен­ ную согласно с напряженностью тактовой обмотки. Скорость перемаг­ ничивания сердечника возрастает, а вместе с ней растет напряжение еб и ток ік. Этот процесс приводит к энергичному перемагничиванию сердечника и быстрому переводу транзистора в область насыщения. Причем время переднего фронта тпф (рис. 10.2, а) выходного импульса ік укорачивается и меньше зависит от параметров транзистора, чем в случае МТЯ без ПОС. Когда перемагничиванію сердечника закан­ чивается, э. д. с. обмотки wg и ток іб падают до нуля, а после рас­ сасывания неосновных носителей заряда прекращается ток и в коллек­ торной цепи. При этом состояние сердечника изменяется от — Вт до

— ВТи в обмотке w6 наводится небольшой импульс э. д. с., оконча­ тельно запирающий транзистор.

Таким образом, в МТЯ с ПОС тактовый импульс тока осущест­ вляет лишь начальное, небольшое перемагничивание сердечника, после которого лавинообразно растущий ток коллектора полностью завершает перемагничивание. Поэтому мощность тактового импульса в МТЯ с ПОС намного меньше, чем без ПОС, значительно меньше и влияние его изменений на характеристику передачи.

228

МТЯ с ПОС в цепи эмиттера, показанная на рис. 10.4, б, работает также, как МТЯ с ПОС в цепи коллектора, и обладает такими же пре­ имуществами. Отличается эта ячейка от предыдущей только тем, что ПОС осуществляется в ней током эмипера, а не током коллектора.

МТЯ с ПОС имеет еще одно преимущество. Если обмотка швх рас­ сматриваемой ячейки включена в коллекторную цепь предыдущего транзистора, то в состоянии покоя по ней течет неуправляемый ток / „ о , создающий положительную напряженность Н к0. Одновременно по обмотке wKили wg тоже течет ток / к0, но «своего» транзистора; на­ пряженность этого тока отрицательна и компенсирует напряженность входной обмотки. Поэтому влияние неуправляемых коллекторных токов на величину э. д. с. помехи при считывании нуля в значительной мере ослабевает.

Однако опасность ложных передач информации в результате действия э. д. с. помехи при считывании нуля и э. д. с. помехи заднего фронта в ячейках с ПОС не только не уменьшается, но часто даже возрастает. Это происходит вследствие повышенной чувствительно­ сти ячейки с ПОС к э. д. с. в базовой обмотке, которая объясняется действием положительной обратной связи. Одним из методов предот­ вращения ложных передач информации от упомянутых э. д. с. являет­ ся ввод в базовую цепь напряжения смещения с запирающей поляр­ ностью. Величина напряжения смещения должна удовлетворять не­ равенствам

т зф

где т3ф — время заднего фронта коллекторного тока записи; Тпфт — время переднего фронта тактового считывающего импульса. Обычно более жестким является первое из условий (10.14).

На рис. 10.5 приведены три варианта осуществления смещения. В схеме рис. 10.5, а напряжение смещения получают за счет падения напряжения на сопротивлении R6 под действием тока /см, создавае­ мого специальным источником Есм. Сопротивление R6, кроме того, стабилизирует общее сопротивление базовой цепи, включая входное сопротивление транзистора. Последнее различно у разных образцов, поэтому введение R6 способствует взаимозаменяемости транзисторов. Недостатком данного варианта смещения является постоянная за­ трата мощности от тока /см, которая может в несколько раз превышать мощность, расходуемую на передачу информации.

Подобного недостатка нет у схемы рис. 10.5, б, в которой э. д. с. источника Е ом держит базовую цепь запертой до тех пор, пока ее не откроет э. д. с. обмотки даб при считывании единицы. Кроме того, схема проста и не требует дополнительных элементов. Однако этой схеме присущ другой недостаток. При одновременном считывании единиц с большого числа ячеек, подключенных к общему источнику

229