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: 140
Скачиваний: 0
Так |
как |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
то приближенно |
вторым |
|
членом |
можно |
пренебречь. Тогда |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А Г 0 / к |
2 |
(tnl)\\ |
— .е 4 ) |
|
|
|
|
|
(16.84') |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Действительный |
коллекторный |
ток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
' к 1 = ' к 1 С л О - |
' ' к ! = 4 i (tnl) |
- f К, / к , (*л 1 ) Vl — е |
' ? |
|
|
|
( 1 6 . 8 ) ) |
||||||||||||||||
Подставляя выражения (16.82) |
и |
|
(16.84') в |
соотношение |
(16.80), |
полу- |
|||||||||||||||||||||
" 6 = |
= |
|
'о «кз (*л|) |
# т ' |
|
|
о |
н / |
|
|
|
|
|
|
|
— |
" 6 2 |
( 4 i ) |
-г |
/ба / ?( 1 6 . 8 6 ) |
|||||||
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H i ' ' - |
||||
Так |
|
как |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" K I |
= |
"б:! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"кг |
= |
" 6 i . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
то напряжения |
|
ик2 |
и |
и к 1 |
изменяются |
согласно соотношениям |
(16.83) и |
||||||||||||||||||||
(16.86). По полученным формулам |
|
(16.81) — (16.86) |
построены |
времен |
|||||||||||||||||||||||
ные графики иа рис. 16 . 18 (промежуток |
V |
— V ' ) - |
Токи |
/ к 2 |
и /б2 |
быстро |
|||||||||||||||||||||
спадают |
до |
нуля |
(промежуток |
tx' — |
t"'), |
и транзистор 7", запирается. Дли |
|||||||||||||||||||||
тельность |
этого |
процесса |
внутреннего |
рассеивания |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
tB2 = |
(2,3 |
3) t«' |
|
= |
(0,7 ч- 1,5) та. |
|
|
|
|
|
( 1 6 . 8 7 ) |
||||||||
За это же время изменяются до конечных значений напряжения |
ик2 и щг. |
||||||||||||||||||||||||||
Запирание |
транзистора |
7*2 |
приводит |
к резкому |
возрастанию |
его |
|||||||||||||||||||||
входного сопротивления. Вследствие этого переменный |
ток / м |
замыкает |
|||||||||||||||||||||||||
ся не через входную проводимость |
транзистора |
7*2, |
а через |
сопротивление |
|||||||||||||||||||||||
RK1 |
(рис. |
16.20). Так как |
RKl |
> |
/?бэз. |
|
то |
за время |
tm |
|
резко |
возрастают |
|||||||||||||||
напряжения |
«вз |
|
и |
ик1 |
|
в |
соответствии |
с |
вторым |
членом |
в |
формуле |
|||||||||||||||
(16.86). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Начиная |
с |
момента |
|
t" |
запирания |
транзистора |
Т2, |
|
происходит |
даль |
|||||||||||||||||
нейшее |
|
нарастание |
коллекторного |
|
тока |
|
i K , |
с постоянной |
времени |
||||||||||||||||||
до тех пор, |
пока |
в момент |
V |
наступит |
насыщение |
транзистора |
7"]. |
Соот |
|||||||||||||||||||
ветствующим образом изменяются |
напряжения |
ик1 |
и иц2. |
С |
этого |
же мо- . |
|||||||||||||||||||||
мента t" |
форма |
напряжений |
и к 2 |
и' « 6 i |
определяется |
зарядом |
конденса |
||||||||||||||||||||
тора |
С э |
|
(ср. рис. 16.18 |
|
и |
16.14). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Подставляя |
в |
формулу |
(16.85) |
|
t = |
tm |
и |
/ к 1 = |
/ к 1 , |
найдем |
|
длитель |
|||||||||||||||
ность |
дополнительного нарастания |
коллекторного тока в транзисторе 1\; |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ко 'кэ (tju) |
|
|
|
|
|
|
( 1 6 . 8 S) |
||||
Пренебрегая малой величиной гК 1 (^Л 1 ) и учитывая, что
Но 'кз (£и) > 7К 1 ,
117
получим
t„, = to In |
|
Т Р Я 0 / М ( < Л 1 ) ' |
•Ло 'К2 (£fll) |
||
или |
|
|
'ill " |
т « |
'in('fll)" |
Так как |
|
/ к , |
|
1 |
|
'ка С л О |
|
|
= з ^к2 |
||
то
А . |
(16.89) |
|
Ля |
||
|
Как видно из рис. 1 6 . 1 8 , полная длительность фронта нарастания на пряжения иК 2 равна
' ф п з — ' л ! + 'из- |
(16.90) |
|
1Полная длительность спада напряжения
цК 1 равна
'сп 1 — 'л1 + i-e.4 + 'HI - |
(16.91) |
тДлительность спада всегда больше дли
|
|
|
|
|
тельности |
фронта |
в |
транзисторной |
||||||
|
|
|
|
|
схеме. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 16.21. |
К |
определению |
|
Поскольку |
полная |
длительность |
ла |
|||||||
винообразного |
|
процесса |
'tni |
вклю- |
||||||||||
активной |
длительности фронта, |
чает |
замедленный |
начальный |
участок, |
|||||||||
|
|
|
|
|
то |
при |
практических |
расчетах |
ак |
|||||
тивную длительность |
фронта |
|
целесообразнее рассчитывать |
по спада |
||||||||||
нию тока |
|
между |
уровнями 0,9 / К 2 |
и 0 , 1 / к з |
(рис. |
16.21). Не учитывая |
||||||||
изменения |
хода процесса при t > t/, воспользуемся для расчета |
формулой |
||||||||||||
«кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.69). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если пренебречь малым вторым членом и учесть |
соотношение |
(16.76), |
||||||||||||
то приближенно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2#бэ |
|
|
|
|
|
|
|
Для данного |
экспоненциального |
закона |
длительность |
фронта |
|
|
||||||||
|
|
|
|
* ф |
= |
2,2 т.. |
|
|
|
|
|
(16.92) |
||
Длительность |
спада |
|
'сп = |
' ф ~г 'н- |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.93) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
§ 16.6. СПУСКОВОЕ У С Т Р О Й С Т В О С К А Т О Д Н О Й С В Я З Ь Ю
•Спусковое устройство — это мультивибратор с одним устой чивым состоянием. Такие схемы используются для увеличения длительности импульсов. На практике весьма широко применяют спусковую схему с катодной связью и положительной сеткой (рис.
118
16.22). Схема с отрицательной сеткой отличается лишь тем, что сопротивление R G 2 присоединяется между сеткой и катодом вто рой лампы, что показано на рис. 16.22 пунктиром. Эта схема име-
Рис. 16.22. Схема спускового устройства с катодной связью.
ет более низкую стабильность длительности импульса по сравне нию с первой. Запуск обеих схем может производиться как отри цательным импульсом, подаваемым на анод лампы Л\, так и по ложительным импульсом, поступающим на сетку лампы Л\.
Основным достоинством схемы с катодной связью является то
обстоятельство, что |
анод лампы Л2 не |
соединен с другими |
точка |
ми схемы, поэтому |
на форму импульса |
на аноде лампы Л2 |
влияют |
только паразитные емкости, из-за чего она весьма близка к пря моугольной.
Связь между анодной цепью первой лампы и сеточной цепью второй осуществляется через конденсатор С\. Положительная об ратная связь между анодной цепью второй лампы и сеточной це пью лампы Л\ обеспечивается благодаря включению в схему об щего катодного резистора /?„, по которому могут протекать токи обеих ламп.
Напряжение ик |
на этом |
сопротивлении, очевидно, равно |
|
|||
|
"к = |
|
|
+ 4 2 ) RK |
(16.94) |
|
и может иметь только положительное значение. Напряжение |
« g i , |
|||||
измеренное относительно катода, |
определяется |
напряжением |
ик, |
|||
взятым с обратным |
знаком. |
Поскольку при |
tfgi<0 сеточный ток |
|||
отсутствует, то -напряжение на сопротивлении |
R%i равно нулю, и |
|||||
сетка лампы Л\ имеет нулевой |
потенциал. Поэтому |
|
||||
|
«g i |
= |
— ик . |
(16.95) |
||
Схема (рис. 16.22) — это двухкаскадный усилитель, выход ко торого (катодная цепь обеих ламп) соединен со входом (сеточная цепь лампы Л\).
U9
Выясним, при каких условиях в рассматриваемой схеме суще ствует положительная обратная связь. Представим себе, что обе
лампы |
открыты. |
Пусть |
напряжение |
u g i |
возрастает |
на |
величину |
||||||||||||||
A « g i . Это вызовет |
рост анодного |
тока |
первой |
лампы |
на |
величину |
|||||||||||||||
Д 1а1 |
и уменьшение |
напряжения на |
ее |
|
аноде |
на |
Д а а 1 . |
Скачок |
|||||||||||||
Д иа1 |
через емкость |
связи Ct |
передается |
на сетку лампы |
Л2 |
и |
вы |
||||||||||||||
зывает |
уменьшение |
напряжения |
на |
ее |
сетке |
на |
|
величину |
|
Д и%2 |
|||||||||||
и анодного тока второй лампы на величину Д га 2 - |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
ся |
Согласно |
выражению |
(16.94) |
напряжение |
« к |
может |
изменять |
||||||||||||||
двояким |
образом |
в зависимости |
от |
|
соотношения |
между |
при |
||||||||||||||
ращениями |
токов |
£а 1 |
и га 2 . |
Если |
Д г а 1 > Д г а , , |
то |
ик |
возрастает; |
|||||||||||||
если |
Д £ а 1 < Д £ а 2 , |
то |
и к уменьшается. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Для |
существования |
положительной |
|
обратной |
|
связи |
нужно, |
|||||||||||||
чтобы анодный |
ток |
|
1а2 |
изменялся |
более интенсивно, чем ток |
iat. |
|||||||||||||||
В |
этом |
случае |
при |
первоначальном |
возрастании |
ugi |
напряжение |
||||||||||||||
и£ |
уменьшается |
на |
величину Д ик, что |
приводит |
к |
новому |
возрас |
||||||||||||||
танию |
на величину Д usi' |
напряжения на входе |
усилителя. |
Если |
|||||||||||||||||
общий |
коэффициент усиления /С>1, то |
когда |
обе лампы |
открыты, |
|||||||||||||||||
в схеме возникает лавинообразный процесс. Прекращение его, как и в рассмотренных двухламповых схемах, обеспечивается запира
нием одной из ламп. Ход лавинообразного процесса |
иллюстрирует |
|||
ся следующей |
цепочкой: |
|
|
|
Д ц Е 1 f -г- Д £ а 1 1 А н а 1 1 |
Дttgz\. -> Д £ а 2 1 |
Д « к |
| -> Д иг\' \ .. |
|
\ |
|
|
|
I |
|
|
|
|
(16.96) |
Рассмотрим |
теперь физические процессы |
в схеме с положи |
||
тельной сеткой при подаче внешних запускающих импульсов отри цательной полярности, поступающих на анод лампы Л\. Времен
ные |
графики, |
поясняющие |
процессы |
в |
схеме, приведены |
на |
|||||||
рис. |
16.23. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так |
как сетка |
лампы Л2 присоединена |
к |
«плюсу» |
источника |
||||||||
питания |
через |
большое сопротивление |
R G 2 |
, |
то |
после |
включения |
||||||
схемы через Rg2, |
участок сетка — катод |
лампы |
Л2 и резистор R K |
||||||||||
потечет |
сеточный |
ток, который |
будет |
создавать |
напряжения |
на |
|||||||
каждом из этих сопротивлений. На практике выполняется |
нера |
||||||||||||
венство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поэтому основное |
падение напряжения от сеточного тока, |
при |
|||||||||||
мерно равное |
ЕА, |
будет иметь |
место |
на |
сопротивлении ^ g |
2 . |
Зна |
||||||
чит, допустимо считать, что после включения схемы на сетке лам
пы Л2 относительно |
ее катода устанавливается напряжение |
ttg2=0. |
|||||
Лампа |
Л2 открыта, и ее анодный |
ток |
/ а 2 |
создает на |
сопротивле |
||
нии R & |
напряжение |
|
|
|
|
|
|
|
|
UKQ = |
I A 2 |
RK. |
|
|
|
Сопротивление |
R K выбирается |
такой |
величины, |
чтобы |
выпол |
||
нялось |
неравенство |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ « / ? K > | £ |
B O I I , |
|
|
(16.97) |
|
320