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

Процесс перехода и длительность фронта

Изучим с учетом инерционности

транзисторов

процесс;

перехода

схемы из такта т2

в такт ть который

на рис. 16.14 показан

упрощен­

но

в 'виде скачков

IB

момент

t\.

Bpсметные графики для этого про­

цесса

построены на рис.

16.18

и

поясняются

подробно

ниже. Из-

за инерционности токи в отпира­

ющемся транзисторе

Т\ нараста­

ют

постепенно до

установивших­

ся

значений,

а

в

запирающемся

транзисторе

Т2

спадают

до нуля.

В соответствии с изменением то­

ков меняются напряжения на ба­

зах

и

коллекторах

обоих

тран­

зисторов.

Если рабочая

точка

открытого

транзистора

выбрана

на

границе

насыщения,

то

во

время

процес­

са перехода оба транзистора ра­

ботают в линейном режиме. В со­

ответствии с

изученными

явлени­

ями в транзисторном ключе мож­

но разделить процесс перехода на

гри этапа. На первом

этапе (про­

межуток t\—t\)

коллекторные то­

ки ск1

и £к 2

управляются

входны­

ми цепями транзисторов, и муль­

тивибратор

представляет

собою

двухкаскадный

усилитель

с поло­

жительной обратной связью. Бла­

годаря последней

происходит

ла­

винообразный процесс. В

течение

его

длительности

tn l

(рис. 16.18)

напряжение

иб,

на базе транзис­

тора

Т2 становится

положитель­

Рис. 16.18. Форма напряжений

ным, что вызывает постепенно на­

растающий

обратный

базовый

во

время процесса перехода

из такта т2

в такт т,.

ток 1б2 р.

В

момент

коллекторный

ток

4а

снижается

до

граничного

значения

'к2 гр

(16.48)

когда влияние входной цепи на изменение тока

iK2

прекращается.

Наступает второй этап процесса

перехода,

избыточного

заряда

qc- Меняющийся ток 1к2 является

входным

воздействием

для мультивибратора, работающего

как

двухкас-

кадный усилитель, но без обратной связи, так как

напряжение

иб2

не влияет на

ток iK2.

После спадания коллекторного тока iK2

до

вается. Вследствие инерционности ток

iKl

еще

не достигает уста­

новившегося

максимального значения.

На

третьем этапе (проме­

жуток t"—t

"') происходит нарастание

тока

в транзисторе Т\.

Рассмотрим, как изменяются токи и напряжения в мультиви­

браторе на каждом из этапов в отдельности.

Лавинообразный процесс. Как указано

выше,

начиная с

момента

tK

отпирания транзистора Ги поскольку транзистор

Т3

тоже

открыт (но

не

Су и

С э

закорочены, так как во время

быстрого

процесса

перехода

напряжения иа них практически не

меняются

(переменная составляющая

ис = 0).

Кроме того, для упрощения исследования

из схемы

исключены

выходные

сопротивления

транзисторов # К Э 1

и # к э 2 ,

поскольку они велики.

Действительные значения токов

/К 1 и

/ к а

определяются

в соответ­

ствии

с

соотношением

(3.122) *:

' K I — Aim

'кь

( 1 6 . 4 9 )

'к2

=

^ИМ

г

К2>

где

/К н1

и

/ к н 2 —

начальные

значения токов. Напомним,

что

в

фор­

мулах (16.49) действительный ток

iK определяется разностью

(а

не

сум­

мой)

начального

тока / к н

и переменной

составляющей

iK

в соответствии

с принятым

направлением токов. Действительный ток

iK

считается

поло­

Для напряжений действительные

значения

и переменные составляю­

щие отсчитываются одинаково по отношению к эмиттеру, поэтому

" 6i

= ^ 6 H 1 + « 6 I ;

(

« 6 2

= £/бнз + " 6 2 ;

(16.50)

UKI

— UKin

-\- иК1;

акЯ — ^Л'112 +

" к 2 -

Ввиду того что до момента

*(

транзистор

7\

заперт, а транзистор

Т.2

полностью

открыт,

начальные

значения

токов

и напряжений равны:

4-Hi

~ °; t/6 „,

= 0;

UKKl

=

— Ек;

^КН2 ~

^К2э

^бн2

=

« 0 0 2 »

^КН2

—

мин-

Из схемы (рис. 16.19) найдем

операционное

изображение

б ^ ' (р)

напряжения иб1'

на выходе

двухкаскадиого

усилителя, которое

является

сигналом положительной

обратной

связи:

Ъй1'

(Р) =

АС, (Р) Л", (р) йв,

(р).

(16.51)

где

коэффициенты передачи

Кх (Р) = —

~—~РГ~

R»I>

(16.52)

V ,

ч

Ш

(р)

h0>) р

(Р)

=

—

= —

р.

/?|,2.

вует еще начальный

входной

сигнал

с,,

создаваемыйco^LlST^llразрядом* конден-

Помимо

сигнала

обратной

связи

а6/,

на базе

тванзйстппя

Т1

сатора С2 :

иб1

= иб1 = и С г +

H f t / .

( 1 6 5 5 )

п р о в е с ™

"

В

б л о

к и н г

- г

е н е р а т о р е ,

что во

время лавинообразного

" С 2 =

- М .

(16 . 56)

и учитывая выражение (16.54), найдем

и* (р) = -1 —

f 1 ^ 2

(16.57)

к о н д В е ° ' с Т о р а ° В с Г И С Ь

С 0 0

Т Н 0

Ш

е н и е м

U 5 - W 9 ) . найдем скорость

разряда

«3

=

d

а,с2

(16.58)

u C 2 = 0

L p 2

В дальнейшем проведем исследование для случая, когда транзисторы

одинаковы, т. е. будем

считать