Файл: Виглин, С. И. Генераторы импульсов автоматических устройств учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 116
Скачиваний: 0
(Здесь |
tp — постоянная |
времени |
транзистора, |
включенного по |
||
схеме |
с обидам aiMwrreipo^i). Тогдатаолучдам |
|
||||
|
|
|
|
Р\РЧ - |
{К-\)\' |
; 15.65) |
|
|
|
|
|
||
где учтено |
выражение |
(15.62). |
|
|
||
Введем |
постоянную |
времени лавинообразного |
процесса |
|||
|
|
т 3 |
|
(15.66) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тогда |
соотношение (15.65) |
преобра |
|
|
||
зуется |
так: |
|
|
|
|
|
(15.67)
Операционному изображению (15.67) соответствует оригинал
К - 1 |
1 |
- £ |
\ |
|
|
(15.68) |
|||
|
|
|
||
При указанных |
выше |
упроще |
1 |
|
ниях напряжение |
иа коллекторной |
|||
|
||||
обмотке
|
( т, |
|
Рис. |
|
q* (К- |
. \ |
г |
i i u . |
|
|
т — _ 1 |
] н е g g \ |
|
мя |
15.29. |
Форма |
iK и ик |
во вре- |
iu.a^. |
т и р г а а |
ь[( ri и.ц |
op1 |
лавинообразного процесса.
По формулам (15.68) и (15.69) построены графики (рис. 15.29) изменения 1К и ик в течение лавинообразного процесса, причем
ик = — (Ек — и т к ) .
В самом начале лавинообразного процесса ((<^^л ) коллектор ный ток нарастает медленно. Разлагая экспоненциальную функ цию в ряд
А - г + ± + |
± ( ± ) ' + ... |
и ограничиваясь первыми тремя членами, найдем |
|
a ST |
t2 |
К - |
(15.70) |
1 |
|
59
Отсюда видно, что вначале ток / к нарастает по параболическому закону. С течением времени вследствие быстрого роста функции
е'л t |
интенсивность изменения коллекторного тока становится |
боль |
|||||||||||
ше. |
Лавинообразный процесс протекает в соответствии с линейной |
||||||||||||
|
|||||||||||||
схемой |
(рис. 15.28) |
до |
тех пор, |
пока |
в |
момент |
t3 |
(рис. 15.29) на |
|||||
ступает |
насыщение |
транзистора, |
причем токи |
iK |
и h |
достигают |
|||||||
максимального значения |
/ к м и /вм, а |
напряжение |
на |
коллекторе |
|||||||||
становится минимальным |
иКм>ш- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Длительность фронта |
определяется |
промежутком |
t\—12, |
в те |
||||||||
чение которого ток |
1К |
нарастает |
от |
величины |
0,1 / к м |
до |
0,9 / к м . |
||||||
Определяя приближенно моменты |
t] |
и t2 |
по главному |
экспоненци |
|||||||||
альному |
члену в соотношении |
(15.68), |
получим |
|
уравнения |
|
|||||||
о,1 / к « = - ^ т " « Т л ;
0 , 9 / к м = - ^ ^ " .
Отсюда
* ф = / 2 - / , = 2 , 2 т л . |
(15 . 71) |
Длительность фронта определяется постоянной времени т л <^тр . Согласно формуле (15 . 66),она зависит не только от постоянной времени транзистора тэ , но .и от коэффициента усиления К. Ве личина коэффициента усиления трансформаторного каскада имеет максимальное значение при
|
|
|
• опт |
= |
|
6э |
|
|
|
|
|
|
|
|
Я к |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
причем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/^ . кс = |
" I " |
|
~Ж |
|
• |
|
( 1 5 J 2 ) |
|
При |
оптимальном коэффициенте |
трансформации |
дГот |
постоян |
|||||||
ная |
времени |
хл |
и длительность |
фронта |
|
минимальны. Под |
|||||
ставляя выражение (15.72) |
в формулу |
(15.66) |
и учитывая, что |
||||||||
Лмакс;> 1, получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
• /. |
_ о о г |
= 4 4 |
— |
|
l |
/ |
^ б з |
|
|
|
|
'ф |
мин — ^! &1л мин — |
|
|3 |
J |
|
R |
|
|
|
Согласно |
основным соотношениям |
для |
транзистора |
|
|||||||
=Т.
60
— постоянной времени транзистора, включенного |
по схеме с общей |
б аЗой. Смедав-ателыгоу |
|
Ар мин = 4,4 т а q1 ц п т . |
(] 5.73) |
Практически не всегда удается реализовать оптимальный коэф
фициент трансформации. При |
<?т><7топт |
для коэффициента уси |
ления справедливо выражение |
(15.59). Для этого случая |
|
1 1 |
р |
|
/ф = |
2,2?т т„. |
(15.74) |
Таким образом, вследствие сильной положительной обратной свлзи ДЛИТРЛЫ-ЮСТЬ фронта определяется малой постоянной вре
мени |
т„, |
а |
не |
постоянной |
времени |
^ з > т „ , |
как в |
транзисторном |
||||||||||
ключе и усилительном каскаде. Она |
|
|
|
|
||||||||||||||
зависит |
|
также |
от |
коэффициента |
|
|
|
|
||||||||||
трансформации |
qT. |
найти |
величи |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Рассмотрим, |
как |
|
|
|
|
||||||||||||
ны |
/ к м |
|
и |
/ б м - |
|
Поскольку |
лавинооб |
|
|
|
||||||||
разный |
процесс |
протекает |
быстро, |
|
|
|
|
|||||||||||
то |
можно |
считать |
ток |
намагничи |
|
|
|
|
||||||||||
вания 1„—0. |
Поэтому, как |
и |
в схе |
|
|
|
|
|||||||||||
ме |
с |
электронной |
лампой, |
в |
рабо |
|
|
|
|
|||||||||
чей точке |
блокинг-генератора |
дей |
|
|
|
|
||||||||||||
ствует |
|
уравнение, |
аналогичное |
|
|
|
|
|||||||||||
уравнению |
(15.23), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
/км — <7т/бм = 0. |
|
|
(15.75) |
|
|
|
|
|||||||
Отсюда |
|
видно, |
|
что достаточно |
най |
|
|
|
|
|||||||||
ти |
предварительно |
только |
один |
из |
|
|
|
|
||||||||||
токов |
|
/ к м или |
|
/ б м , |
а другой |
— |
пэ |
|
|
|
|
|||||||
этому |
уравнению. |
Если |
|
|
полагать |
|
|
|
|
|||||||||
/ ? в э |
= |
const, |
то величину |
/,; м |
прибли |
|
|
|
|
|||||||||
женно |
|
можно |
|
найти по |
|
уравнению |
|
|
|
|
||||||||
динамической |
характеристики |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Ек |
|
итк —= Ек - |
|
1К |
|
|
|
|
Рис. 15.30. Определение |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рабочей точки. |
|||||||
|
Соответствующее построение выполнено на рис. 15.30,а. Однако |
|||||||||||||||||
из-за нелинейности входного сопротивления |
RQS |
надежнее пред |
||||||||||||||||
варительно |
найти максимальный |
базовый ток / в м |
непосредственно |
|||||||||||||||
по |
входной |
характеристике |
(рис. |
15.30,6), |
определив |
величину |
||||||||||||
с/б.м |
из |
соотношения |
(15.55). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Покажем, что рабочая точка Р лежит в области глубокого на |
|||||||||||||||||
сыщения |
транзистора. Подставляя |
величину |
/ К м = |
р / б к р |
в фор |
|||||||||||||
мулу |
(15.75), |
|
найдем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ б м — |
|
А |
б кр- |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
61
В |
силу неравенства (15.59^) |
/ б м > / о к р , |
что является условием на |
|||
сыщения транзистора. |
|
|
|
|
|
|
§ |
15.9. ПРОЦЕССЫ З А Р Я Д А |
И Р А З Р Я Д А |
К О Н Д Е Н С А Т О Р А В С Х Е М Е |
|||
С |
Т Р А Н З И С Т О Р О М . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ |
И М П У Л Ь С А |
||||
|
И П Е Р И О Д А К О Л Е Б А Н И Й |
|
||||
|
Заряд |
конденсатора |
|
|||
|
Составим эквивалентную |
схему, |
соответствующую |
процессам |
||
на этапе заряда конденсатора. Так |
как транзистор |
находится в |
||||
насыщенном состоянии, то отсутствует прямая связь между базо вой и коллекторной цепями внутри транзистора. Токи iK и h определяются только внешними напряжениями ик и щ. Поэтому транзистор следует заменить не активным четырехполюсником с генератором тока (3 4, а лишь входным и выходным сопротивле ниями, включенными в соответствующие цепи (рис. 15.31). Можно
полагать, что входное сопротивление равно гб , так |
как в транзи |
||
сторе протекает большой ток эмиттера i3 |
и сопротивление гъ |
||
весьма мало. В состоянии насыщения при изменении |
iK и ик |
рабо |
|
чая точка перемещается по линии насыщения |
(рис. |
15.32), |
поэто- |
|
Рис. 15.32. |
К опргделению |
Рис. 15.31. Схема заряда |
выходного |
сопротивления |
конденсатора. |
транзистора. |
|
му |
выходное |
сопротивление |
определяется внутренним сопротив |
|||
лением насыщенного транзистора |
|
|
||||
|
|
|
Д Ик |
|
|
|
|
|
r K« = - |
w - |
= |
ctg а„, |
|
где |
а„ — угол |
наклона линии |
насыщения. |
|||
|
Из рис. 15.32 следует, чта |
|
|
|
|
|
|
|
7"кн — |
Чк мин |
|||
|
|
|
7 |
• |
||
|
|
|
|
|
'км |
|
Пересчитав элементы нагрузки г6 и С в первичную цепь транс форматора и заменив последний его эквивалентными параметра-
6 2