Файл: Кузьмич, В. И. Основы импульсной техники учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 141

Скачиваний: 0

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

и, следовательно, ток разряда ір будут практически постоян­ ными.

Тогда напряжение на конденсаторе С во время обратного хода будет изменяться по закону:

иг = Ус*

" И

Іп d t U C m

Время

разряда

tBc конденсатора С находим из условия

ис = 0

при t — tBC,

тогда

 

 

U C m С

 

 

Кс ~

Время заряда конденсатора Сі

tBC\ ~ (гПр -j- Reunt) .

Таким образом, время восстановления исходного состоя­ ния

и = <„с + Ка -

+ ЗС‘ <г- +

Отметим одну особенность в работе рассматриваемого ГПН. При восстановлении заряда конденсатора СІ на рези­ сторе Яэ за счет зарядного тока создается падение напряже­ ния. Так как транзистор 77 в это время открыт и насыщен, то падение напряжения на /?э оказывается приложенным между базой и эмиттером транзистора Т2, который закрывается. Эмиттерный повторитель теряет свои свойства. Время заряда конденсатора Сі определяется формулой

Кс\ ~ ЗСі (Сір + Ra)

и будет относительно большим, так как R3 > гвых.

Для исключения запирания транзистора Т2 в цепь его эмиттера включают источник напряжения Еа = 2 -j—3 В, как показано на рис. 3.24.

г) Регулировки

Влияние параметров С, RK и СІ аналогично влиянию соот­ ветствующих параметров лампового ГПН.

137

Сопротивление резистора R6 влияет на время задержки пилообразного напряжения и время восстановления исходного состояния. С уменьшением R6, во-первых, увеличится время рассасывания избыточного заряда в базе транзистора 77 при его запирании и, во-вторых, увеличится коллекторный ток это­ го же транзистора во время обратного хода при разряде кон­

денсатора С. Следовательно, задержка возрастет, а время восстановления уменьшится.

Генераторы пилообразного напряжения с положительной обратной связью позволяют получить коэффициент нелиней­ ности £ = 3 —J—5 % для лампового генератора и г = 5 -j- 8 % для транзисторного генератора при коэффициенте использо­ вания напряжения источника £ = 50 -f- 80 %.

Достоинством данных ГПН является их малое выходное сопротивление. Влияние нагрузки по этой причине оказыва­ ется незначительным.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Поясните влияние сопротивления резистора Ra в лам­ повом ГПН на параметры выходного пилообразного напря­ жения.

2. Поясните, почему в процессе разряда конденсатора С в ламповом ГПН через резистор Ra протекает почти постоян­ ный ток.

3.Как сказывается инерционность транзисторов на рабо­ ту ГПН с положительной обратной связью?

4.Запишите формулы £/выхт и е для ГПН с положитель­ ной обратной связью на лампах и транзисторах.

§3.5. ГЕНЕРАТОРЫ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ

ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

1. Применение отрицательной обратной связи для линеаризации пилообразного напряжения

Генератор пилообразного напряжения с отрицательной обратной связью, структурная схема которого приведена на рис. 3,25, представляет собой интегрирующий операционный

138


усилитель, в состав которого

входят интегрирующая

цепь

RC и однокаскадиый усилитель постоянного тока.

 

Работа схемы происходит следующим образом. В исход­

ном состоянии ключ К замкнут.

Конденсатор С заряжен

до

уровня и 2о, где 112о — выходное напряжение усилителя в исход­ ном состоянии. После размыкания ключа К начинается про­

цесс перезаряда конденсатора С от напряжения Е через

ре­

зистор R и выход усилителя. Если бы потенциал

правой

об­

кладки конденсатора

оставался

неизменным,

то перезаряд

конденсатора проходил

бы по

экспоненциальному закону,

как в простейшем ГПН.

 

 

 

 

В рассматриваемой схеме благодаря действию емкостноі отрицательной обратной связи происходит стабилизация пере­ зарядного тока конденсатора. Действительно, по мере переза­ ряда конденсатора С ток /с будет уменьшаться, напряжение

на входе усилителя пх— Е — (icJr il)R при этом будет увеличи­

ваться, а напряжение на выходе и2 уменьшаться. Уменьшение напряжения и2 будет препятствовать уменьшению тока пере­ заряда конденсатора С. Следовательно, в этом ГПН также происходит компенсация изменения ис напряжением и2,

напряжение на входе усилителя и\ будет возрастать, а выход­ ное напряжение и2 падать по закону, близкому к линейному.

Перейдем теперь к математическому анализу процессов, допуская, что рассматриваемая электрическая цепь является линейной. Согласно принятым по рис. 3.25 обозначениям мож­

но составить следующие уравнения:

ІЗЭ


і

=

*С Т" І\ 1

(3.11)

і

E

u,

(3.12)

и2 =

;

(3.13)

ис =

«1 -

«2

(3.14)

 

 

 

t

 

«с =

Uco

+ £ ( ic d t ,

(3.15)

 

 

 

J

 

 

 

 

0

 

h =

«1

 

(3.16)

Л»

 

 

 

где

К — коэффициент усиления усилителя; гвх — входное сопротивление усилителя.

На основании соотношений (3.11), (3.12) и (3.16) находим

1

ВХ

Приравнивая выражения (3.14) и (3.15) и учитывая соотно­ шения (3.13) и 3.17), получаем

и., м - л :

Uсо +

J

R

 

U 2

R _

d t .

 

к

C

 

1 +

Гвх

 

После дифференцирования по времени имеем

 

 

du2

_

и2

/

R \

 

Е

К

 

dt

R C ( \ + K ) [ i + r BX

 

RC ' ( 1 - f /O

Решение этого дифференциального

уравнения

1-го

порядка

имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КЕ

 

 

 

'(■

ȣ)

 

и2= и 2(0)

-

+ £/а (0)\

[1

(і+адс

I, (3.18)

^

 

 

 

1

+

 

 

 

 

 

 

где U2(0) — выходное напряжение в начале рабочего хода.

140



Коэффициент нелинейности выходного напряжения

пр ( - - а Аір ( 1 R

САЮгА)

R C ( \ - r K )

Коэффициент использования напряжения источника питаішя

КЕ

+

и 2 (0)

R

 

1

 

_ Цут

£ .

Так как

КЕ

■ Щ - > ^ 2 ( 0 ) , ТО

R

1 +

 

Формулы для £ и V показывают, что данный метод поз­ воляет получить малый коэффициент нелинейности пилооб­ разного напряжения при относительно большом коэффициен­ те использования напряжения источника. Это обеспечивается при большом значении коэффициента К.

2. Ламповый ГПН с отрицательной обратной связью

Схема ГПН с отрицательной обратной связью представлена на рис. 3.26. Рассмотрим сначала физические процессы в этом ГПН и временные диаграммы напряжений (рис. 3.27).

а) Исходное состояние

 

 

 

В исходном

состоянии

лампа

закрыта по третьей сетке,

так как напряжение источника Egg

по абсолютной величине

больше напряжения запирания пентода по третьей сетке

Следовательно, анодный ток пентода

іаП= 0, а напряжение на

аноде Uako = Е а.

По току первой и второй сеток лампа откры­

та, причем напряжение на первой сетке мало

 

ГГ

Г

*

_(\

 

 

La

Rg + rg]k ~ U *

так как в практических схемах сопротивление участка сеткакатод пентода rglk при наличии тока этой сетки во много раз

141