ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
тора равен потенциалу корпуса. При этом условие открывания диода заключается в том, что потенциал коллектора должен быть выше потенциала катода диода —Е. Это условие можно записать следующим образом:
Нк.э |
< Е или |
I ик.э I |
= |
Ек — ік RH<Г Е |
I orда при |
|
|
|
|
|
Iк |
E' |
- |
Е |
|
> |
Я„ |
|
|
диод открыт, |
при |
|
|
|
|
|
|
диод заперт и схема ведет себя как обычный транзисторный усилитель, а ток базы равен входному току.
При закрытом диоде Д для токов базы и коллектора можно записать соотношение
|
/; |
|
Я," |
Na |
Яі |
|
Продифференцируем эти формулы по //вх. Тогда
di с, _ |
1 |
(іі _ |
(1.60.) |
|
Ri |
R[ |
|
|
|
Как только напряжение на коллекторе достигнет величи ны Е, т. е. рабочая точка достигнет положения А (рис. 1.28), диод открывается. Запишем соотношение между токами при открытом диоде, считая сопротивление открытого диода рав ным нѵйю:
Выразим ток базы |
при открытом диоде через параметры |
|||
схемы: |
|
|
|
|
б іХ |
Н |
б і х |
(/"к б і ) > |
|
ІЛ = |
и |
8 |
! |
Ек - Е |
|
~ЯК |
|||
|
|
|
|
|
69
U I + ß) = - " в х — £ |
£ |
— F |
|
||
“ 4 |
r : |
’ |
|||
>f, — |
1 |
( и.* — E , |
( 1.61) |
||
1 + в |
\ |
Ri |
|
|
|
Путем дифференцирования (1.61) |
по иаг найдем |
||||
(ііб |
1 |
|
i |
|
|
if |
1 ф ß |
R> |
’ |
|
|
diA |
№ |
|
ß |
1 |
( 1.62) |
du«* |
du в* |
|
1 ■+ ß |
/?, |
|
Из сравнения формул (1.60) и (1.62) видно, что после от крывания диода скорости изменений токов if, и ік уменьшают ся в 1 , ß раз.
Следовательно, после достижения рабочей точкой точки А токи транзистора с увеличением входного напряжения возрас тают очень медленно и рабочая точка практически не пере
мещается влево от точки А.
Насыщения транзистора не происходит. Задержка при за пирании транзистора отсутствует, а потенциал коллектора фик
70
сируется на уронне Е вблизи режима насыщения, что обеспе чивает хорошую форму и большую амплитуду выходного им пульса.
В реальной схеме (рис. 1.29) роль источника Е выполняет резистор R2, на котором при поступлении входного импульса
создается падение напряжения |
R>. Условием |
открывания |
диода Д и фиксации ик.э является неравенство |
| //к.э і < /?•>, |
|
так как при этом потенциал анода выше потенциала катода диода.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Нарисуйте временные диаграммы (рис. 1.26) для раз личных постоянных времени т. Поясните, как следует выби рать т для правильной работы ключа (рис. 1.25).
2.Поясните, как э.д.с. источника смещения Е влияет на ра боту ключа (рис. 1.27).
3.Нарисуйте временные диаграммы (рис. 1.26) при различ
ных значениях U вхт. |
^ |
Глава 2
ЛИНЕЙНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ЦЕПИ
§ 2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
лектрические цепи в зависимости от свойств элементов деqjrjr лятся на линейные и нелинейные. Линейные электрические
цепи состоят из линейных элементов.
Линейными элементами называются элементы, параметры которых не зависят от протекающих через них токов или при ложенных к ним напряжений. Такими элементами являются резисторы, конденсаторы, катушки самоиндукции без железа, электронные лампы и транзисторы, работающие на линейном участке вольт-амперной характеристики, длинные линии.
Отметим одно важное свойство линейных электрических цепей.
При прохождении через линейную цепь, содержащую реак тивные элементы (CL), синусоидального сигнала происходит изменение его амплитуды и фазы, по форма сигнала сохраня ется. Форма несинусоидального сигнала при его воздействии на линейную цепь изменяется. Такой сигнал состоит из ряда частотных гармоник, а линейные цепи могут обладать избира тельностью и по-разному передавать различные частотные со ставляющие сигнала. Поэтому амплитуда и фаза каждой гар моники по-разному изменяется при передаче несинусоидаль ного сигнала линейной цепью. Спектр сигнала и его форма при этом изменяются. Изменение формы несинусоидального сигнала при прохождении через линейную электрическую цепь используется в импульсной технике для формирования им пульсов заданной формы.
Простейшими линейными цепями являются цепи RC, RL, которые используются для приближенного дифференцирова ния и интегрирования входных сигналов, а также для форми рования как коротких, так и расширенных импуміьеов напря жения.
§ 2.2. ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ RC
і. Основные понятия
Дифференцирующей называется цепь, на выходе которой сигнал пропорционален производной по времени от сигнала па входе, то есть для которой выполняется соотношение
dfi (t)
Л (О dt
где
/1 (/) — сигнал на входе цепи; f2(t) — сигнал на выходе цепи.
Простейшими дифференцирующими цепями являются ем костная и индуктивная цепи. Ток через емкость пропорциона лен производной по времени от напряжения на емкости:
В индуктивной цепи ток и напряжение связаны соотноше нием
Наибольший практический интерес представляют цепи, в которых входными и выходными сигналами являются напря жения. В реальных электрических цепях возможно лишь при ближенное дифференцирование. Чаще всего для приближен ного дифференцирования применяется цепь RC (рис. 2.1). Най дем напряжение на выходе этой цепи:
|
du r |
|
diu. |
■и,) |
dux |
|
|
|
ic R — RC |
dt |
|
|
dt |
-RC |
dt |
A U , |
(2.1) |
где AU = |
du-, |
|
ошибка дифференцирования. |
|
||||
dt |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если M2 < |
m,, |
rc |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
RC |
dnx |
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
||
Следовательно, |
цепь RC, |
показанная |
на |
рис. 2.1, |
при |
|||
ио < и, будет осуществлять приближенное дифференцирова ние входного напряжения.
73
Неравенство и2 < н, эквивалентно неравенству
R < I |
С |
Імин |
имакс С |
|
( 2 . 2 ) |
|
|
|
|
|
|
где ш.-1акс — максимальная |
частота спектра |
входного напря |
|||
жения. |
|
|
|
|
|
Для прямоугольного импульса напряжения, максимальная |
|||||
частота спектра которого |
|
|
|
|
|
Л, |
|
|
|
|
(2.3) |
условие приближенного |
дифференцирования |
на |
основании |
||
формул (2.2) и (2.3) имеет вид: |
|
|
|
||
|
RC « t„ . |
|
(2.4) |
||
Для повышения точности дифференцирования цепи RC при |
|||||
меняют операционный усилитель с отрицательной |
обратной |
||||
связью по напряжению (рис. 2.2). |
|
|
|
||
О
Для упрощения аналитических соотношений будем счи тать, что входное сопротивление усилителя /?вх—оо, выходное ^вы>!=и и коэффициент усиления /(> 1.
Согласно рис. 2.2 можно записать:
du. |
, |
Ис — ttj — и \, и2— — ku\, |
іс |
и |
и., |
(2.5) |
|
— |
R |
|
|||||
с ~ dt |
’ |
с |
|
|
|
|
|
Из соотношений (2.5) найдем |
|
|
|
|
|
||
и, = — Г + к RC |
dul |
RC |
d Ui) |
|
( 2. 6) |
||
dt |
1 + к |
dt |
|
||||
74