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: 138
Скачиваний: 0
Для транзистора fs |
получим |
такие операционные |
изображения: |
|
Щ2 (р) = Мб02 + |
КАР) U6i (р) |
= "60S -I- я2 /<0 1 + |
Р^ |
(16.62) |
|
Р" (р) |
~ |
f1 (р) |
(16.63) |
Лга (Р) = 'к2— г^й э г |
|
U62(j})=IKi—а2Л"05х—-—. |
||
|
|
|||
'Операционному |
изображению |
F(p) |
соответствует оригинал |
|
|
t |
|
|
(16.64) |
Воспользовавшись |
этой функцией, можно найти точные выражения для |
|||
всех напряжений и токов. Они оказываются достаточно сложными. Поэто му для наглядности ограничимся лишь изучением приближенных зависи мостей. В большинстве случаев наименьшими в схеме (рис. 16.19) явля
ются |
сопротивления /?бэ1 и Л б э а - |
Тогда |
||||
|
|
^ ? H I |
|
= |
Rosi\ |
|
|
|
Rno |
= |
Ru*4 |
||
и коэффициенты усиления |
(при |
Rc31 |
—- |
|||
|
|
/fo = |
|
|
P o » « - |
|
В этом случае |
1 |
Ко |
|
Кп |
||
|
|
|
||||
что |
позволяет пренебречь |
вторым |
|
членом в выражении (16.64). Кроме |
||
того, |
как известно, |
|
|
|
|
|
Так как т а < тр, |
то функция |
|
|
|
ch |
^ = ch |
— |
|
Т р |
tр . Это |
Т а |
изменяется гораздо быстрее, чем е |
позволяет считать, что во вре |
||
мя лавинообразного |
процесса |
|
|
_ . L
еЧ s 1.
Учитывая указанные упрощения, получим приближенно
1 / |
' |
11. |
(16.65) |
|
|
112
Воспользовавшись этим выражением, на идем
t
|
|
|
" б ] |
— — а., |
J / ( 0 |
dt + |
2^f(t) |
|
+ |
-^-f |
|
(О |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
sh |
^ |
- |
/ |
) + |
2 |
x |
3 |
( |
c h ^ |
- |
l |
) |
+ в31т , |
sh |
— |
(16.66) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ -а sh — — fj - f т3 [ ch |
— 1 |
|||||||||
|
|
|
« б : |
= |
"бог |
+ |
ff» |
/А) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.67) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
и б 0 2 |
"Г |
lo" |
|
• sh — — |
<l + |
t p | c h — — |
|
I |
|
|
(16.68) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
я |
5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
^3 Та |
/ |
|
|
|
|
|
(16.69) |
||
|
in |
= 4-= ~ — 1 Г 1 1 ^ W |
Л |
= |
|
/ r |
|
/?6э |
|
\ |
Та |
|
|
Та |
||||||||||
|
|
|
|
|
. 0 |
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Учитывая |
|
неравенство |
|
т а < |
т^ |
|
сохраним |
в |
формулах |
( 1 6 . 6 6 ) ^ |
||||||||||||||
(16.68) только |
|
наибольшие члены. Тогда |
получим |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.70) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11^ = — «2 т « sh |
т—; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лaб2 Tа a |
|
ch — |
- |
1 ; |
|
|
|
|
|
|
(16.71) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
. |
•Си |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.72) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
«дч |
= |
" б о 2 |
+ |
«2 *« (ch — |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
По формулам (16.69) — |
|
(16.72) |
|
построены |
соответствующие |
графики |
||||||||||||||||||
на рис. 16.18 для промежутка |
|
— |
|
Определим |
длительность лавино |
|||||||||||||||||||
образного |
процесса |
|
(Л 1 |
|
из |
|
условия |
(16.48). Обратный |
базовый |
ток /а»р |
||||||||||||||
находим |
из формулы |
(16.72) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|а б о 2 | |
|
|
а3 |
|
ch |
|
|
|
1 |
- / & . , |
(16.73) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л б э |
|
|
|
|
||||||
где /бг — базовый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
. |
|
|
|
|||||
ток в рабочей точке транзистора |
|
Т |
|
|
|
|||||||||||||||||||
Подставляя в соотношения (16.69) и (16.73) |
|
£ = ^ i |
и |
учитывая |
||||||||||||||||||||
(16.48), находим следующее |
уравнение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
, |
|
|
|
- |
/ |
|
|
|
« . |
i |
|
- J |
- |
, . |
. . |
|
|
|
, , |
hi |
|
||
|
1va" |
i?69 |
|
\ |
T |
a |
|
T |
a |
/ |
|
2 /?бэ \ |
|
Ta |
|
|
|
|
|
|
||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
*Л| \ |
|
. |
^Л1 . |
1 |
|
, |
*м |
|
1 |
|
*л1 |
|
|
, |
|
(16,74) |
|||||
|
|
|
-—- |
= s h — |
|
4- - о - ch — — |
— |
|
— |
— |
= |
|
<43, |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
где |
|
|
Т« |
/ |
|
|
Та |
|
|
/ |
|
|
Та |
2 |
|
Т« |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А , : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.75) |
|
8 С. И» Вмглин, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
113 |
|
Втиповых схемах А-2 > 1. Действительно, воспользовавшись выраже
нием (16.58), найдем
|
|
|
|
|
|
|
А. |
= |
|
( ' к ? |
|
+ |
~о~ \ 1?Сэ |
- 1 E L |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Так как |
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
/ |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
а |
также |
|
|
|
|
|
4 г |
|
> |
£ к |
= |
|
£ к > Л < о Л б , |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
то |
|
Приближенно |
|
|
|
|
|
|
AiS |
^ К 2 > |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Входное |
сопротивление |
транзисторов |
|
Явв |
|
меньше |
RK |
обычно |
не |
бо |
||||||||||||||||
лее |
чем |
в 10 |
раз. Поскольку |
л |
|
т |
р |
|
|
а |
|
то |
в типовых схемах, |
как |
правило, |
|||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оказывается в |
несколько |
раз |
больше, |
чем |
|||||||||||||
Лх |
> 1 - |
При |
этом |
условии |
/ |
|
, |
|
> |
т . |
|
|
|
приближенно. |
Полагая |
|
||||||||||||
а, |
|
что |
позволяет |
решить |
уравнение (16.74) |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
s h - ^ - s c h ^ - s - i - e ' ' " |
|
|
|
|
(16.76) |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Та |
|
|
|
Та |
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
и пренебрегая |
меньшими |
членами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tM = |
|
xaln |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.77) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Длительность лавинообразного |
процесса |
/ л ] |
зависит |
не |
только |
от |
по |
|||||||||||||||||||
стоянной |
времени |
~*, |
но |
и от |
скорости |
а2 |
разряда конденсатора, |
а |
так |
|||||||||||||||||||
же |
параметров |
режима. |
Эта |
зависимость |
незначительная, |
|
так |
как |
при |
|||||||||||||||||||
Л , = |
10 — 10U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tM |
|
= |
|
(2,6 |
-:- 4,9) та. |
|
|
|
|
|
|
(16.77') |
|||||||
|
|
Подставляя |
t = |
/ Л 1 |
в |
соотношения |
(16.70) |
и (16.72), |
найдем |
напряже |
||||||||||||||||||
ния |
«б* |
и Иб2 в конце лавинообразного |
процесса: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
" 6 i Ум) = —a2t* |
|
sh |
— - ; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
ы 0 2 ( < Л 1 ) = |
|
|
« 0 0 2 + « 2 ^ f ch - ^ j - — 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Если считать, |
что |
А2 |
> 1 |
и |
|
|
воспользоваться |
приближенными |
формулами |
|||||||||||||||||||
(16.76) и (16.77), то |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 2 |
Та |
|
4 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
«б! Cni) = — — — |
• — |
А2 |
— — - у /к з /?в э ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" 6 2 |
(4l) |
= |
|
«б03 + |
" |
J |
- 7к 2 |
ДбЭ1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
114
Коллекторный ток /K J изменяется следующим образом согласно со отношению (16.71)
|
|
|
(*л\) = |
2 |
|
|
|
||
|
|
'KI |
~ j f |
|
|
|
|||
Ввиду |
того что |
|
|
|
|
|
|
1!.. |
|
изменение |
напряжений |
и «бг |
составляет |
примерно |
0,1 £ к , |
а ток |
|||
г'ш не достигает максимального значения |
(так как / K i = /К г)- |
|
|
||||||
Согласно эквивалентной схеме (рис. 16.19) переменные напряжения на |
|||||||||
коллекторах и базах равны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" к 2 |
= |
" 6 1 - |
|
|
|
|
Следовательно, напряжения |
икг |
|
и |
изменяются в |
соответствии с |
||||
соотношениями (16.70) и (16.72). |
Благодаря |
шунтирующему |
действию |
||||||
малых входных сопротивлений транзисторов за время |
лавинообразного |
||||||||
процесса они изменяются незначительно, примерно на 0,1 £ к . |
|
||||||||
Второй |
и третий этапы |
процесса |
перехода. |
Начиная |
с момента |
||||
источником переходного процесса является быстрое рассеивание избыточ ного заряда <7б2. которое происходит с постоянной времени
Та' = (0,3 -4- 0,5) Та.
Токи /к з и /бг изменяются по экспоненциальному закону:
|
|
|
|
|
|
_ j |
_ |
|
|
|
|
|
|
' и = |
'кз №ч) е |
а |
; |
а t _, |
|
(16.78) |
|
|
|
'б« = 'бар (*л0 е_ |
х_ |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
* = — 2 ; к 2 |
(tnl) е |
|
|
|||||
где |
время t отсчитывается от момента |
t{. |
|
|
|
|
||||
|
Мультивибратор работает как двухкаскадный усилитель (без обратной |
|||||||||
связи), |
входом которого |
является |
генератор |
переменного |
тока |
а вы |
||||
ходом |
— нагрузка транзистора |
TV |
Эквивалентная |
схема |
для |
переменных |
||||
составляющих приведена |
на рис. |
|
16.20. Влияние меняющегося тока базы |
|||||||
' 6 2 |
учтено включением генератора |
тока |
/бз (р) вместо сопротивления Ябэз |
|||||||
и" генератора напряжения |
«бз |
|
из следующих соображений. |
|
||||||
Переменный базовый ток /бз создает на сопротивлениях RKi и /?бз напряжение вместо существовавшего ранее напряжения на базе (при от крытом транзисторе 7"2):
" 6 2 fall) |
= ( ' 6 2 р + |
hi) Res- |
|
Поэтому переменная составляющая и^', |
создаваемая током |
/б?, равна |
|
«бз' = - |
' 6 2 RHI — " 6 2 (<Л1>. |
(16.79) |
|
8* |
|
|
115 |
где
|
RKI |
Л к | . |
|
Ям -гЛ б а |
|
|
Лба |
|
Уравнению (16.79) соответствует |
включение |
указанных двух источников |
в эквивалентной схеме. |
|
|
1тМ |
Sr,(p)U»(p) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
1 |
/ $ |
|
|
|
||
|
Рис. 16.20. Эквивалентная |
схема для второго и третьего |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
этапов |
перехода. |
|
|
|
|||||
|
Общее |
переменное |
напряжение |
мбз |
за |
счет |
действия |
обоих перемен |
|||||||
ных |
токов |
равно |
«бз = |
— Urn + «бз) Rm' — ubi ( п о |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
(16.80) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
переменную |
|
составляющую |
'«•> найдем |
по формуле |
(16.49) |
|||||||||
|
|
|
|
' ка = |
'кз ! ' . ч ! ~ |
<ка ~ 'кз С л О |
\1 — |
е |
|
(16.81) |
|||||
|
Переменная |
составляющая |
/бз |
равна |
\ 1 |
— е |
|
|
|
||||||
|
|
'ба |
= |
'лз С л О - |
'бз т= — 2 'кг |
|
|
|
(16.82) |
||||||
|
В соответствии со схемой |
(рис. 16.20) имеем |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
U61 (Р) |
•= — |
(Р) /?НЗ- |
|
|
|
||||
Так |
как операционные |
изображения |
/к з (р) |
|
и |
(/?) |
отличаются лишь |
||||||||
действительным |
|
множителем, |
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
" б ! = — 'ы /?и2 = |
— 'кз Сл1> Дна ( l — е |
)• |
(16.83) |
|||||||||
Этому оригиналу |
соответствует операционное изображение |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(р) |
« |
'КЗ |
(^11) |
^ Н 2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1 -+- р • |
|
|
|
||||||
Далее находим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
/ к |
1 |
о») = |
|
г / и ( Р ) = - |
( 1 + р , . ' ) ( 1 + р * р ) |
• |
|||||||
Определив оригинал |
этого |
операционного изображения, |
получим |
||||||||||||
' к ! — — |
Л"о 'кз ( * Л 1 ) ' Т? |
|
|
1 |
|
|
|
t |
\ |
/ |
|
t |
|||
— ха |
|
|
|
|
ч» |
- |
1 - е |
(16.84) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
116