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: 141
Скачиваний: 0
Рис. 16.28. Схема спускового устройства с эмиттерной связью.
|
|
|
г |
\ |
|
|
4 » \ |
|
г |
|
» Ч |
1 |
1 |
i |
* |
- |
i |
v — |
|
1 |
|
|
|
- 4 ^ |
|
|
\ |
|
у |
|
t |
|
|
|
Рис. 16.29. Форма напряжений в схеме спускового устройства с эмиттерной связью.
127
которое при определенных условиях запирает транзистор 7V На пряжение на базе этого транзистора
|
|
|
|
|
Ибэ 1 = |
W R 2 — |
|
ив. |
|
|
|
|
|
|
|
(16.110) |
|||
В |
исходном состоянии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
#бэ1 = |
й б Э 1 з = ^ R 2 |
з— ^эз = |
|
U R 2 3-р- / к 2 |
Ra |
|
|
(16.111) |
|||||||||
Так как напряжение |
и К 2 , |
создаваемое, |
главным образом, |
то |
|||||||||||||||
ком делителя R\—R2, |
отрицательно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
то на |
базе |
транзистора |
Т\ относительно |
|
эмиттера |
напряжение |
|||||||||||||
|
|
|
|
Ибэ! > |
0, |
если выполнено |
|
условие |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
А<2 # э |
> |
l"R9 |
|
|
|
(16,112) |
|||||
|
|
|
|
Напряжение |
« R 2 3 определяется |
|
из |
схемы |
|||||||||||
|
|
|
|
(рис. 16.30) |
с |
учетом |
|
тока |
/ к 0 , |
запертого |
|||||||||
|
|
|
|
транзистора |
Т\. Поскольку |
по |
отношению к |
||||||||||||
|
|
|
|
источнику |
напряжения |
|
2гк |
сопротивления |
|||||||||||
|
|
|
|
Ri—R2 |
включены |
последовательно, |
а |
по отно |
|||||||||||
|
|
|
|
шению |
к источнику |
тока |
/ к п , |
— |
параллель- |
||||||||||
Рис |
16.30. Эквива- |
н о > |
т 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
лентная схема базо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
вой |
цепи |
транзис- |
|
|
|
|
|
D |
|
- |
А- • - ^ - " т г , |
(16.113) |
|||||||
тора |
Г, в |
запертом |
|
H R 0 |
3 |
= ~ |
Ек |
|
|
||||||||||
|
состоянии. |
|
|
" |
|
' |
A |
I |
T R-> |
' КО |
1 |
|
|
|
|
|
|||
Следовательно, |
|
условие |
запирания |
|
(16.112) |
транзистора |
Т\ |
||||||||||||
преобразуется так: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Я 2 |
|
|
|
|
|
|
0. |
|
|
(16.114) |
|
|
^к2 Rb |
(^к + |
4 о |
1 R\) Rx Н- |
|
^ = |
на9 |
1 S |
- |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
В исходном состоянии конденсатор С\ заряжен с полярностью, показанной на рис. 16.28. Его заряд происходит от источника Ек через сопротивления R3, /?бэз и RKl. Напряжение на конденсаторе
найдем из уравнения Кирхгофа
— Ек= — Ucui ~\- « б э 2 о + ^ э з -
Подставляя значение |
U33 |
и учитывая, что на |
базе открытого |
|
транзистора Г 2 |
|
|
|
|
получим |
| й б э 2 0 | С Ек, |
|
||
= |
Я к - / « Я - |
(16.115) |
||
|
||||
Ввиду того что в рассматриваемой схеме эмиттер |
транзистора Т2 |
|||
не заземлен, напряжение |
сУощ < £ к - |
|
||
128
Запуск схемы осуществляется в момент t\ отрицательным им пульсом, воздействующим на базу транзистора Т\, который отпи рает его. Для этого должно выполняться условие
После отпирания транзистора Tt начинает действовать поло жительная обратная связь в соответствии с цепочкой
Д « б , , ]. -> 4 г'б, f |
-> Д iKl t |
Д ««, t |
Д «бэ 2 1 |
~> д |
' б 2 ! |
|
||||
|
t |
|
|
Мк2.[ - > Д и 8 |
(- -> Ди 6 ' Э 1 11 . |
|
|
|
||
|
| |
|
|
|
|
|||||
Появление |
отрицательного |
напряжения «бэ i |
приводит |
к воз |
||||||
растанию |
тока |
iKi |
и положительному |
приращению |
Д ик} |
напря |
||||
жения на |
коллекторе |
транзистора |
Т\, которое через |
конденсатор |
||||||
С\ передается |
на |
базу |
транзистора |
Т2. |
Положительный |
скачок |
||||
ДИбэ2 напряжения на базе вызывает уменьшение тока 1К>- Следо
вательно, на |
сопротивлении /?э уменьшается |
отрицательное |
на |
||
пряжение иэ , |
т. е. имеет место положительный |
скачок |
Д иэ. |
В со |
|
ответствии с |
формулой (16.110) на базу транзистора |
7Л напряже |
|||
ние я э передается в противофазе. Поэтому при |
Д « э > |
0 |
возника |
||
ет новый скачок Д и 6 ' 9 1 < 0 , что и создает положительную |
обратную |
||||
связь, благодаря которой транзистор Т\ полностью отпирается, а
транзистор |
Т2 |
запирается. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Заметим, что положительная обратная связь существует только при |
|||||||||||||||||||
определенном |
соотношении |
между токами |
Лм и iK2. |
в |
течение |
лавинооб |
|||||||||||||||
разного |
процесса |
открыты |
оба |
транзистора, |
и |
напряжение |
на |
эмиттере |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
иэ = |
— («'.и-Мм) Яэ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.116) |
||||
Приращение |
этого напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Д « э |
= — (Д / К 1 |
+ Д ; К 2 ) R3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.117) |
|||
Во |
время |
лавинообразного |
процесса |
ток |
iKl |
растет, |
а |
ток |
|
/К 2 |
уменьшает |
||||||||||
ся. |
Поэтому |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Д / к 1 |
> 0; |
Д (к з |
< 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Изменения |
токов по-разному влияют |
на |
знак |
приращения |
Д иэ . |
Если |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|Д'ю1>|Д*«|. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.118) |
|||
то |
|
Д ыэ |
> |
0, |
ибо |
следует за |
изменением |
ббльшего |
|
тока / к 2 . |
Это |
|
создает |
||||||||
положительную обратную связь, так как вызывает на базе |
транзистора 7\ |
||||||||||||||||||||
дополнительное |
отрицательное |
напряжение |
Д «.' |
1 |
< |
0, |
способствующее |
||||||||||||||
его |
отпиранию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Если |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Д ' « К |
|Д *ы1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(16.118') |
||
то |
|
Д мэ |
< |
0, |
ибо |
следует за изменением |
большего |
тока |
г'к1. |
|
В |
этом |
случае |
||||||||
Д « 6 ' э j > |
0, |
что |
создает отрицательную обратную |
связь. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Неравенство |
(16.118), |
обеспечивающее |
положительную |
|
обратную |
||||||||||||||
связь, обычно |
выполняют |
для |
максимальных |
|
величин |
|
токов |
iK1 и /„'<, |
|||||||||||||
в |
рабочей |
точке, |
полагая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
/ и = 2 ^ Г з - - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(If.119) |
|||
9 |
С. И. Виглин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
129 |
|||
Несмотря на прекращение запускающего импульса, вследствие действия положительной обратной связи транзистор. Ti остается открытым, а транзистор Т2 запертым на длительное время. Так как
|
|
|
|
|
'к1 |
<х 'к2, |
|
|
|
|
|
|
го после перехода схемы в новое состояние на сопротивлении |
R3 |
|||||||||||
напряжение иэ |
резко |
уменьшается (по |
абсолютной |
величине) |
и |
|||||||
равно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U30^-IK,RS. |
|
|
|
|
(16.120) |
||
Оно |
не компенсирует |
напряжение |
« R « 0 . |
за |
счет |
которого транзи |
||||||
стор |
Т\ надежно |
открыт. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Очевидно, для этого должно выполняться |
условие |
|
|
|||||||||
|
|
« 6 9 i o = " R 2 0 — £ / эо = |
И | ? 2 О - Г - / к 1 / ? э < 0 . |
(16.121) |
||||||||
Через |
открытый |
транзистор |
Т\, находящийся |
в |
насыщенном |
|||||||
состоянии |
(или |
на |
границе насыщения), |
левая обкладка конден |
||||||||
сатора С\ присоединяется к эмиттеру транзистора Т2. В резуль тате между базой и эмиттером этого транзистора создается поло
жительное напряжение, снимаемое с конденсатора |
С\, |
которое |
|||||||||||||||
надежно запирает |
его. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Начиная с момента t\H конденсатор С[ разряжается через ре |
||||||||||||||||
зистор |
R62, |
источник |
Ек, |
резистор |
Rs |
и открытый транзистор |
|||||||||||
Т\. По |
мере |
разряда |
снижается |
напряжение на |
базе |
транзистора |
|||||||||||
Т2 (рис. 16.29). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
В |
момент |
t2, |
когда |
« б э 2 = 0, |
он отпирается. |
Снова |
действует |
|||||||||
положительная |
обратная связь. За счет тока iK2 |
|
на сопротивлении |
||||||||||||||
R3 |
создается |
большое |
|
напряжение « э , |
которое уменьшает ток iK\. |
||||||||||||
Это, |
в свою |
очередь, |
вызывает отрицательный |
скачок |
напряжений |
||||||||||||
« и |
и |
« 6 2 , из-за |
чего |
ток 1к2 |
продолжает |
возрастать. В |
результа |
||||||||||
те лавинообразного |
процесса |
транзистор Т2 полностью отпирается, |
|||||||||||||||
а транзистор |
Ti |
запирается. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Далее происходит восстановление исходного состояния схемы. |
||||||||||||||||
Конденсатор |
С\ заряжается |
от источника |
Ек |
через |
резистор |
R3, |
|||||||||||
сопротивление |
R63 |
транзистора |
Т2, резистор |
RK\. |
Новый |
цикл |
|||||||||||
работы начинается с приходом следующего импульса запуска.
|
Воспользовавшись соотношениями |
(16.114) и |
(16.121), опреде |
||||
лим, как следует выбирать сопротивления |
R i и R |
2 . Так как в от |
|||||
крытом транзисторе Г] протекает базовый |
т о к / б 1 , |
то напряжение |
|||||
ttR20 |
определяется |
из эквивалентной |
схемы |
(рис. 16.30), если за |
|||
менить / к о t на 1б1. |
Тогда |
получим |
|
|
|
|
|
|
и ^ о |
= ~ £ |
К ^ ^ - 2 . - |
\ - ^ |
£ |
^ . |
(16.122) |
130
Подставляя |
это выражение |
в формулу |
(16.121), запишем усло |
||
вие, обеспечивающее открытое |
состояние |
транзистора Г,, в следу |
|||
ющем виде: |
|
|
|
|
|
/к! Кэ ~ ( £ „ - / б ! Ri) |
п~1Т = |
И б п ° < °- |
(16.123) |
||
|
|
К\ ~т~ Кг |
|
|
|
Определив |
из соотношений |
(16.114) |
и |
(16.123) |
коэффициент |
T R
Ri + R*
получим следующее |
уравнение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
/к2 Ra—Ч-6Э1 з |
hi Ra |
Иб э ^ о |
|
|
(16 124) |
|||||||||||
|
|
^ R |
|
|
+ |
/ко 1 Ri |
|
Ек— |
I&iRi |
|
|
|
|
|
|
|||||
откуда |
находим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Ек |
[(/к2 — 7к0/?э — «бЭ! з + ИбЭ! о] |
|
. |
|
. |
||||||||||
|
|
А.1 ' = = ~i—у; |
— |
|
— |
|
|
с |
—i—j |
jj—r5 |
|
|
r . |
|
|
( l O . l ^ O ) |
||||
|
|
|
|
hi |
|
|
"бЭ1 э ] + |
|
|
|
|
о) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
{'к2Кз |
|
/ко |
1 (*к1 А э — |
# - б э 1 |
|
|
|
|
|||||||
После |
определения |
|
Ri |
из yipашидаюя |
\( 16.1124) |
находим |
ta, |
за |
||||||||||||
тем |
R2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длительность формируемого импульса определяется из экви |
||||||||||||||||||||
валентной схемы разряда конденсатора С\ (рис. 16.31). Напряже |
||||||||||||||||||||
ние |
иа |
изменяется по закону |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
« С 1 |
= |
Ек — /К 2 R? — (Ек |
— |
/ к 2 / ? 9 + |
/К1 |
RK\ + |
/ко 2 RM) |
( l — |
е |
Т Р ) |
= |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
t_ |
|
|
= |
1к\ RKI |
+ |
hoiReZ |
+ |
(Ек |
— /К 2 Rs + |
I K I R K I |
+ |
/к0з/?б2) в |
Т Р , |
|||||||||
где постоянная |
времени |
разряда |
|
|
|
|
|
|
|
(16.126) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
tp = |
( / ? 6 2 + # 9 ) С , Э г / ? б 2 С, . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Напряжение на базе |
транзистора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Т2 равно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
д 6 э 2 = «, C j —к 1 |« к )КЫ 1 Ш | = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
= w C l - [ £ к - / ( / ? 1 + /?9 )1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Учитывая, что |
|
Мбэ2 — 0 |
при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
t = /f„, находим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
// \ — |
| и |
, |
|
| |
|
|
Рис. 16.31. Эквивалентная |
схема |
||||||||||
|
|
1 |
~ |
| И к |
1 ы и н | - |
|
|
|
|
|
разряда конденсатора С: . |
|
|
|||||||
Подставляя |
выражение |
(16.126) для И г ^ , находим |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
л |
= |
|
.„ |
^"к — /к2/?э + / к 1 / ? к 1 |
+ / к 0 2/?б2 |
|
|
1 П |
~ Ч |
|||||||||
|
|
/ и |
тр 1п |
|
|
г |
г |
п |
|
| г |
5 |
|
• |
(16.127) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ к |
— / к 1 |
|
|
- f / к 0 2 /?б2 |
|
|
|
|
|
' |
|
9* |
131 |