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

Поэтому третий импульс снова частично заряжает емкости

С2 и Си

а в следующей паузе емкость С] разряжается. Указанный

процесс

жаться неограниченно

долго, так как всегда

напряжение

u,c2<.Ua%,

но практически он прекращается, когда сработает

фиксирующее

пороговое устройство.

Производя вычисления, аналогичные выполненным выше, полу­

чим

Д «Сis +

(«С22 +

д

" С з з )

=

^к".

Д ис 2 8

С./

откуда

А ис2 3 =

( 1 — т Н ^ в х

-

" с 2 2 ) ,

или

а также

Аис2 з = 7 2

( 1

- 7 ) ^ в х .

А

( 1

( 1

^ в х =

О

^ в х -

«сзз = " с 2

2

+

« с 2 3

=

- Т)

-г Т +

Т2)

— Г5 )

При действии

импульса с номером п найдем

( 1 7 . 5 6 )

д М

с , п

= т

п - 1 ( 1 _ т ) £ / в х ;

п

( 1

Т) ( 1

ИЛИ

и с 2 п =

кS= 1A « c 2 k =

-

+

Т + Т2 +

• • • + Т"-1 ) U,x.

" с 2 п = ( 1 - Т п ) с / в х .

( 1 7 . 5 7 )

Ввиду того что 7 <

1 Д,

всегда имеет место

неравенство

« С 2 ( п + 1) <

Айс 2 п ,

и

С2

меньше пре­

т. е. каждая следующая ступенька напряжения

дыдущей.

Физически

это поясняется

следующим

образом. С ростом но­

мера

п увеличивается

согласно

соотношению

накопленное

напряжение

И с 2 п .

хотя оно и остается

меньше амплитуды

всегда ( 1 7 . 5 7 )

с7п х .

Поэтому при действии

каждого

следующего

импульса

умень­

шается ток /3 ,

определяемый

разностью

Um

— Uc2n>

и заряд Дд п ,

сообщаемый

конденсатору

С2 . Это, в свою очередь,

приводит к

уменьшению

Д И с 2 п

с ростом п.

работу

накопительной

ячейки

Рассмотрим

теперь

совместную

с заторможенным

блокинг-генератором

(рис.

Временные

графики приведены на рис.

В исходном

состоянии,

когда

1 7 . 2 3 ) .

конденсатор

С

2

разряжен,

лампа

Л заперта

смещением Eg. Оно

1 7 . 2 4 .

снимается

с

сопротивления

R2

делителя

напряжения

R\—R2

•и воздействует

на

сетку

черев

открытые

диоды Д2 и Д\. Так

как

по отношению

к участку

сетка — катод

лампы

конденсатор

11 С. И. Виглин.

1G1

С2

и резистор R2

включены последовательно,

то во

время

накоп­

ления импульсов

(промежуток

t1 — t„ на рис.

17.24)

напряжение

на сетке

ugK =

Eg + иС2.

(17.58)

По мере роста « с 2 увеличивается напряжение ugK,

и в момент

tn

воздействия очередного п-го импульса оно достигает

уровня

Eg0.

Лампа отпирается, блокинг-генератор возбуждается

и вы­

(промежуток

t„—tn'

на рис.

17.24).

Подставляя

в формулу

(17.58)

M gK =

£ g O

И

« С 2

=

^Aiop.

находим

пороговый

уровень

срабатывания

схемы

(17.59)

пор

gOi

Во время формирования импульса блокинг-генератором

кон­

денсатор С2 играет роль хронирующей

емкости. Благодаря

проте­

канию

под действием

напряжения

irg

сеточного

тока

ig

через

участок сетка — катод,

емкости

Ск

и

С2 снижается

напряжение

и С 2 ,

из-за

чего

уменьшается

на­

пряжение

иок

до

значения

Ug]ipt

когда

в момент

tn' снова запи­

рается

лампа.

Для

облегчения

последующего

восстановления

схемы

обычно

выбирается такой

режим

блокинг-генератора,

что­

бы при протекании сеточт-юго то­

ка

конденсатор

С2

перезарядил­

ся. В этом случае

после запира­

ния

лампы

блокинг-генератора,

Рис. 17.25. К

определению

рас­

начиная с

момента

(„', конденса-

четной

величины

Д "СоП -

гор С2 быстро разряжается через

диоды Д 2

и Дь

и схема снова готова к работе.

Перейдем к

составлению

основных

уравнений,

обеспечивающих

надеж­

ное

срабатывание

счетчика

с

заданным

коэффициентом пересчета

л с ч = л .

На рис. 17 . 25 показана часть кривой напряжения ис,

вблизи момента / п .

Так как в реальной схеме пороговый уровень

Unop

испытывает

случайные

отклонения

Д Unop,

то схема

срабатывает

в

момент

tn,

если

выполнены

следующие

неравенства:

-2(п- -1)

^ ^ П 0 Р

— 4

^пор!

(17.60)

С 2 п **' u no p

i

" t-'nop-

(17.6f)

Как

видно из

рис. 17 . 25, неравенстваУ п о р + Д

£/„,(17.60)

и

(17.61)

справедливы

при двух условиях; во-первых, если

номинальный

уровень

Unop

соответ­

ствует

середине

ступеньки

Д и с , п

с номером

п,

и.

во-вторых,

если вели­

чина ступеньки

Д и С 2 п превышает

возможный

диапазон

отклонений

2Д *^пор-

Это дает

такие

уравнения:

2

( п - 14

) '

2 ' 4

" C 2 n —

^ П ° Р '

(17.62)

с

2

Д

U

"°V

(17.63)

"Con >

11*

163

Соотношения (17.62) и (17.63) можно строго

получить после почленно­

го суммирования и вычитания неравенств (17.6.0) и (17.61).

Определим, как следует выбирать параметр

7. Согласно выражению

(17.56)

Д " С 2 п = F " W U ™

где

/ ? п ( 7 ) =

7 п - 1 ( 1 - 7 ) -

после решения которого

находим

Г

/ I

— 1

(17.64)

7 — 7опт —

Требуемое

значение

Д иСоп,

определяемое

из неравенства

(17.63),

можно получить при любом

у

за счет выбора

достаточно большой ампли­

туды

UBX.

Одняко практически выгодно

иметь амплитуду

UBx

наимень­

шей,

что

облегчит

расчет

источника

импульсов.

При

требуемом

Д ис.,п

= const

это обеспечивается, если

f = -fo n T l

когда функция

г п

(7) мак­

симальна. Подставляя

значение

7 0 п т в формулу

(17.56),

находим

амплитуду

входного

импульса

2Д U,

2Д£ / П

/*п

пор

П— 1\П - 1

(17.65)

(7опт)

Воспользовавшись формулами (17.59) и

(17.62),

при

7 =

7опт

находим

смещение

|£g |

=

j £ g 0 [

+

L 7 b x 1

9

7опт

С

" I " 7опт)

(17.66)

Ибэ = Еб~ ис2,

(17.67)

т л г с,

: - ' ' У . " ~ ; . ' о < :

•

5

й

Рис. 17.28. Форма напряжений в схеме

с

транзистором.

Подставляя в формулу

(17.67)

И б Э = 0 и Uc2 = Unop,

находим

пороговый уровень срабатывания

ипор =

Е6.

(17.68)

тельный заряд конденсатора

С2

в соответствии

с

эквивалентной

схемой

(pvx. 17.29),

протекая

через

па­

раллельное соединение емкости С2 и об-

ратного

сопротивления

Rotp 1

диода

Д\

(прямым сопротивлением

Rnp 2

диода

Д«

'£?

1хс

пренебрегаем).

На конденсаторе

С2

образуется

до­

полнительное

отрицательное

напряже-

ние,

изменяющееся

по

закону

Рис. 17.29. Схема,

учиты-

/

_

t

\

зающая влияние

тока V

и С з о

= - - / к о Я о б р

г U

- в

R ° 6 P 1 С2Л (17.69)

Воздействуя

на базу

транзистора последовательно

с Е6,

оно

ности

равен

Ц,'оР =

£б +

«С2о.

(17.70)

Поскольку постоянная

времени

где

Гц — длительность цикла, то

ограничиваясь в

разложении

экспоненциальной функции первыми двумя членами,

получим в

момент срабатывания

t = T a

следующий пороговый

уровень:

1«а Гц

(17.71)

С,

величины в формуле (17.71) неизменными, получим

пор

Гц

(17.72)

- д / , КО •

С учетом соотношений (17.71)

и (17.72) расчет схемы

производит­

ся по основным соотношениям

(17.64), (17.65) и (17.66).

Г Л А В А

18

устанавливается

при воздействии внешнего управляющего сигна­

ла (УС).

Последний

может

пред--

ставлять

собою

напряжение, ток ^

состояние

coc/noimcie

или

другую

физическую

величи­

триггера

ну

(например,

напряженность 2

магнитного

поля).

Свойства

триггера

поясняются

-I

его

диаграммой

состояний

(рис.

18.1,а).

Основная

отличительная

1,

/1, УС

П УС

особенность

триггера

—

наличие

двух

порогов

срабатывания

Пх и

Рис. 18.1. Диаграмма

состояний.

/ 7 2 )

из-за чего

диаграмма

состоя­

второе происходит при управляющем сигнале УС>Пи

а из вто­

рого в первое — при У С < Я 2 .

Если управляющий сигнал­

я т

УС<Пи

то возможны оба состояния триггера.

Заметим, что в импульсной

технике применяются устройства с

двумя устойчивыми состояниями, имеющие диаграмму

состояний,