ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
Ток идеального токостабилизирующего двухполюсника Iл является постоянной величиной, не зависящей от напряжения на двухполюснике.
В этом случае напряжение на конденсаторе, равное
ис — —j |
ic dt = —~ ~ j IAdt = — t , |
о |
о |
Судет изменяться строго по линейному закону.
Однако идеальных двухполюсников в природе нет. Реаль ные двухполюсники имеют характеристики, примерный вид ко торых представлен на рис. 3.8. Такими характеристиками об ладают пентоды и транзисторы. Уравнение вольт-амперной ха
рактеристики |
на почти линейном рабочем участке AB имеет |
||
вид: |
|
|
|
|
h |
'до |
г. |
|
|
|
|
du, |
|
|
- |
где Гд— — |
— внутреннее сопротивление токостабплпзирую- |
||
иіл |
|
|
|
шего двухполюсника. Сопротивление г, составляет для пенто дов и транзисторов десятые доли и единицы мегомов.
U Й МИН |
Е |
Рис. 3.8 |
Рис. 3.9 |
Тіа рис. 3.9 представлена.эквивалентная схема ПІИ с заря дом конденсатора через токостабнлизирующий двухполюсник. В исходном состоянии ключ замкнут. На конденсаторе уста навливается начальное напряжение Осо- После размыкания ключа начнется заряд конденсатора. Напряжение на конденса торе определится выражением
t
itс — Uсо А-----^ ic dt .
о
116
После дифференцирования по времени имеем
|
|
|
duc |
|
|
іс |
|
|
|
|
|
|
1 Г Г |
|
|
С~ |
|
|
|
Учитывая, что, согласно рис. 3.9, |
|
|
|
|
|||||
|
>с = Г |
1 П ------I |
АО |
|
г. |
|
"с |
|
|
|
|
|
Rn |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
«я - = Е - |
ис , |
|
|
|
||
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
duc |
/ДО + |
|
|
|
Г |
|
||
|
~ d f |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Rn |
j |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
НЛП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
du(. |
IАОГа + А |
|
|
"с I |
1 |
|
1 \ |
|
|
dt |
|
|
|
|||||
|
Сг„ |
|
|
С' I г,. |
|
яГ/ |
|||
Решение этого дифференциального уравнения |
I-й степени име |
||||||||
ет вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ис ~ Uсо + |
(/до Г. + |
Е) |
Rn |
- |
£/со |
(1 |
-ч KCRatr д ) |
||
|
|
|
Rn |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент нелинейности с учетом нагрузки равен: |
|||||||||
|
Й]|> / |
И Г |
|
1 П|) |
|
. ( 1 + |
(З.Г) а) |
||
|
1 - е ;ф' Ѵ ;'д |
|
|
|
|
||||
|
|
|
с |
R n |
Г А |
|
|
Rn |
|
|
|
|
Rn |
- I - |
г |
|
|
|
|
где |
— — коэффициент нелинейности при отсутствии на- |
||||||||
|
СГд |
грузки |
(Ru = |
cg). |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
Таким образом, коэффициент нелинейности ГПН с токоста билизирующим двухполюсником определяется сопротивлением двухполюсника переменному току гд. Так как гАочень вели ко, то коэффициент нелинейности имеет значительно меньшую величину, чем у простейшего ГПН.
Эквивалентная схема ГПН с разрядом конденсатора через токостабилизирующий двухполюсник дана на рис. 3.10. В ис-
117
ходном состоянии ключ замкнут й на конденсаторе С устанав ливается начальное напряжение /Л<>- После размыкания клю-
І Н |
і Д |
ча К конденсатор будет разряжаться через токостабилизирую
щий двухполюсник II |
сопротивление нагрузки. При этом |
||||
|
иС |
UCo ------ i<: dt • |
|
||
|
|
|
о |
|
|
После дифференцирования по времени |
|
||||
|
|
du с |
Іг |
|
|
|
|
"с |
|
||
|
|
dt |
С |
|
|
Так как |
|
|
|
и. |
|
|
|
|
и. |
||
і(: = |
ід + |
п— |
|||
|
|||||
|
|
|
|
Ru |
|
|
|
и д |
и г , |
|
|
то |
|
|
|
|
|
duv |
|
1 до |
|
1 |
|
~dt |
|
с |
|
- + |
|
|
|
Ru |
|||
Решение этого дифференциального уравнения имеет вид:
|
^ЩГц R» 4- Uro И |
„ |
с/!дІд |
иг — Uсо |
e ' ' |
• 'д |
|
|
Г я "Т Ru |
|
|
118
Коэффициент нелкпейностп пилообразного напряжения
+ |
<3 5 5 > |
К + гл
Формулы для ис и г' показывают, что уменьшение сопротив ления нагрузки /?н ведет к уменьшению амплитуды и ухудше нию линейности пилообразного напряжения ис.
2. ГПН с токостабилизирующим двухполюсником на лампах
Схема ГПН с зарядом конденсатора через токостабилизи рующий двухполюсник на пентоде представлена на рис. 3.11. Триод выполняет роль ключевого элемента.
а) Исходное состояние
В исходном состоянии лампы открыты. Конденсатор С за ряжен до напряжения
UО) ^Лі£2мин •
где — напряжение на аноде триода Л2.
119
Источник напряжения Е определяет режим работы пенто да по первой и второй сеткам, так как
11g ifc ■ Е ia Rk , iigtk — E .
При этом, чем больше напряжение Е, тем больше анодный ток пентода. Режим подбирают так, чтобы пентод работал без то ка первой сетки.
б) Рабочий ход
С приходом отрицательного входного импульса длитель ностью tnр триод Л2 закрывается и конденсатор С начинаеі заряжаться от источника напряжения Еа через пентод, выпол няющий роль токостабилизирующего двухполюсника. Резис тор Rk создает отрицательную обратную связь по току, до полнительно стабилизируя ток двухполюсника. Действитель но, с уменьшением анодного тока напряжение на первой сетке пентода и^ц. — Е — inxRk увеличится, что приведет к увеличе нию анодного тока. Чем больше сопротивление резистора Rk, тем стабильнее ток двухполюсника и, следовательно, лучше ли нейность пилообразного напряжения. Но с увеличением сопро тивления резистора R,t амплитуда пилообразного напряжения уменьшается, так как уменьшается ток двухполюсника.
Внутреннее сопротивление двухполюсника определяется формулой
-= Rn -I (1 -I іч) Rk.
где
Rii — внутреннее сопротивление пентода переменному току;
14 — статический коэффициент усиления пентода. Коэффициент нелинейности напряжения і’с, согласно урав
нению (3.5а), равен:
Если к выходу генератора подключить сопротивление нагруз ки /?„, то коэффициент нелинейности будет
в) Обратный ход
Во время обратного хода конденсатор С разряжается че рез открытый диод Л2,
120