Файл: Виглин, С. И. Генераторы импульсов автоматических устройств учеб. пособие.pdf

Ugu 2 =

U\ — la 1

1 •

(16.15)

Точно так же амплитуда от­

рицательного

перепада на

Ну*

сетке первой

лампы

равна

/а2 Ra2-

(16.15')

Период

колебаний

Определим

длительность

такта х\, для чего составим

Рис. 16.5. Определение

амплитуды

эквивалентную схему

разря­

да емкости

С\.

Поскольку

анодного тока.

лампа Л2

заперта, то

цепи, связанные с лампой Л2,

не влияют

на

разряд С\. Поэтому необходимо учесть только цепи,

связанные с

лампой Л\. Тогда

эквивалентная

схема разряда С\ принимает вид,

показанный на рис. 16.6,а. В такой схеме лампа Л\

заменена

со­

противлением

постоянному T O K V :

RQI

—

напряжение

иа ,

возрастает, а ток

ial

уменьшается. Но если

т3 2 <t " i . то

в течение большей части

такта t i сопротивление /?щ

можно полагать

приближенно

постоянным и равным

R 0 1

=

.

(16.16)

' a l

ряжается по

экспоненциальному

закону.

Применяя

теорему

об

эквивалентном

генераторе,

заменим

часть схемы

левее сечения

а—азкииВ'ален'жьшиеточщаком,

имею­

щим э.д.с. Ез1

и внутреннее сопротивление RBl.

Тогда

эквивалент­

ная схема разряда принимает вид, показанный

на рис.

Э.д.с.

Е

э1

эквивалентного источника можно определить как

напряжение

1 6 . 6 , 6 .

холостого хода в точках а—а. Тогда (получим

( 1 6 . 1 7 )

^ 9 1

— w a l мин =

^ а — h l R a l -

Внутреннее сопротивление эквивалентного источника равно со­

противлению левой части схемы в сечении а—а при

замыкании

накоротко источника питания Ел.

В таком

случае

сопротивление

R3l

определяется параллельным

соединением

/?а, и

/?„,:

(Jco — Е<>\

_ t _

( 1 6 . 1 9 )

RS2 + /?.,

T p i ,

где время t отсчитывается от момента

t\ начала разряда

емкости

С\. Постоянная времени

тр 1

равна

( 1 6 . 2 0 )

^ = C}(Rs2

+ R3l).

Так как начальное напряжение на

емкости

L / C O

= Еа,

то, под­

ставляя в формулу

(16.19)

выражение

(16.17)

для

Е31,

получим

;

_

hlRai

(16.19')

1

Rg2 +

R3l

Из этого выражения видно, что если

R^^Rm,

т 0

' i C ' a i -

Напряжение на сетке второй лампы, очевидно, равно

1

иго =

- i

t

R#

=

- / а 1

е~ V

(16.21)

Поскольку обычно

R&^Rm,

а значит, RS2^>RsU

то

прибли­

женно

_

_т t _

(16.21')

« g 2 = - / « / ? . i e

Р».

личины напряжения'запирания лампыЛ2 . Полагая

t —

и ug2

= ESQ

и логарифмируя полученное равенство, находим

Ч =

т р 1

1 п - ^ 1 - .

(16.22)

\Es0\

Рассматривая эквивалентную схему разряда емкости С2,

полу­

чим аналогичную

формулу для такта х2:

т, =

т р 2

1 п 4 Й Ч

•

(16.23)

где

V

= С2 (Rgi +

R32) =

С2 Rgl.

(16.24)

Период

колебаний

определяется

путем

суммирования

тактов

7' = т 1 + т 2 .

(16.25)

Если

лампы выбраны одинаковыми

(Eg0l =

Ego2

и

/ a i = / a 2 )

и сопротивления

в

анодных

цепях ,равны (/?а, =

/?а о),

то

Для получения тактов различной длительности необходимо вы­

бирать разными

i p

l и тр 2 .

В симметричной схеме

Xi=x2.

Исследование

процессов

в мультивибраторе

и

определение ос­

то

оказывается,

что тэ <^ тр .

тр

Посмотрим,

как изменится работа мультивибратора, если

*3 и

сравнимы

между собой. Очевидно, это может иметь

место,

если примерно

одинаковы сопротивления Ra

в анодных цепях и

сопротивления

Rg

утечки в цепях сеток ламп.

Но тогда

малое

сопротивление

Rg

сильно шунтирует анодную

нагрузку предыду­

0,1 <

— i -

<

10.

(16.26)

Длительность

фронта

Вследствие наличия паразитных емкостей в

моменты U и t2

(рис. 16.3)

в реальной схеме напряжение изменяется не скачко­

образно,

а постепенно:

Благодаря

заряду

и

разряду

паразитных

ем­

' 1

костей

образуются

фронт

и

спад

Я.

импульсов. Точный

расчет

их

дли­

тельности

представляет

трудную за­

Рис. 16.7. Схема

включения

считая, что

одинаковые паразитные

емкости Сп

присоединены

к анодам

паразитной

емкости.

Воспользовавшись

схемой

ламп.

(рис. 16.7),

рассмотрим'

подробно

форму напряжения иа2

(рис.

16.8).

£f

i/

^2^2 ^2

^

^

Рис. 16.8. Форма напряжения

на аноде.

В момент t\ отпирания

лампы Л1

уменьшается

ток ia2 второй

лампы. Благодаря этому

начинает

расти

иа2

и заряжается С„.

растание иа2 происходит

быстро. Этому процессу

соответствует

малый промежуток /, — t/

(рис. 16.8). После того

как в иекото-

рый момент t\ затрется лампа Л2,

цепь положительной обратной

связи

разрывается. Далее (промежуток

t") паразитная ем­

кость

Сп продолжает заряжаться

медленнее

через сопротивление

Rui

от источника

питания

Е3

уже

при запертой лампе Л2.

В

мо­

мент t"

паразитная

емкость

Сп

заряжается до

напряжения

определяемого

током

'^а2

=

=

^"а

'з2

Ra2i

2

, после чего, рост

на­

заряда

конденсатора

С

пряжения

иа2

определяется

еще

более

медленным

процессом

за­

ряда конденсатора С2 . Так как величина

иа2

мало

отличается

от

Еа,

то

этот

процесс

можно отнести

к

искажениям

вершины

им­

пульса.

Считая

приближенно,

что

и на участке t1 — t/

паразитная

ем­

кость

Сп

заряжается

при

запертой

лампе

(этим

мы

несколько

увеличиваем

этот

промежуток),

определим

длительность

фронта

}ф

по экспоненциальному

закону

заряда:

( ф 2

=

2,2 Ra2Cn.

,

(16.27)

Точно так же для

напряжения

иа 1

иа аноде лампы Л\ получим

*ф , =

2,2 Ral

С„.

(16.28)

Спад

импульса

иа2

также

состоит

из двух участков. На про­

межутке

t2

— t2

открыты

обе

лампы и действует

положительная

обратная

связь. В момент

t./

запирается лампа Л\ и далее

напря­

жение

иа2

уменьшается

по

мере

разряда

емкости

Сп

через

две

параллельных

цепи: открытую

лампу

Л 2 ,

а

также

сопротивление

Rai

и источник

питания Е.а:

/ L . n 2 = : 2 , 2

R o

i

t R

"

Cn.

(16.29)

Ао2

~Т AV'

Благодаря шунтирующему действию лампы всегда

Если'задана длительность

фронта

^,

и

амплитуда

импульсов

на

аноде

Ua

=

IaRa,

то

соотношение

(16.27) позволяет

найти

не­

обходимый ток

/ а

и выбрать тип лампы:

R

a

2,2 Сп

/ а

'

откуда

9

9 Г

И

/ а

=

^

и *

,

(16.30)

7 С. И. Виглнн.

97