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: 114

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

которое

компенсирует

отрицательное напряжение

I A

u a R 2 , запирая

транзистор 7ь Тогда под действием максимального

напряжения

на его коллекторе и к г

 

в 1 | > е п и свяли через резисторы

Нь2 и

RQB1

протекает

максимальный

ток связи

создавая

на

сопротив­

 

 

> а к с

 

 

лении

Re2

 

большое

 

 

напряжение,

удерживающее

 

отрицательное А й м а к е ,

 

 

 

 

 

транзистор Т2 в открытом состоянии.

 

 

 

 

 

Помимо

тока связи

(C si,

напряжение

к б э 2 0

между

базой

и

эмиттером, зависит от потенциала эмиттера

с7э 0

и от

напряжения,

создаваемого базовым током

на сопротивлениях

Rco 1 и Rc,o.

Соответствующая эквивалентная схема аналогична схеме приве­ денной на рис. 18.14. Анализируя ее, иолучим

 

'•баг о -

Г

D _ L

/ D

/?к1 +

Я с в

^ С П

1

 

 

 

 

 

 

 

+

 

1 +

 

/?62

 

 

 

 

 

 

JK2R3

hiKw-

 

 

 

 

 

 

( ^ к

/кО RK\)

 

/?б2

n

 

 

 

 

(18.46)

 

Г~п

I

 

 

 

 

 

 

 

 

RKI

+

Rco 1 + R&2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

причем

 

 

 

 

 

 

 

t,

 

 

 

t

 

 

 

И б

э , о < 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

i

 

 

 

 

Исходное

напряжение

« б э 1 3

 

 

 

 

t

на

базе

запертого

транзистора

 

 

 

 

определяется

 

соотношением

 

 

 

 

 

 

H

 

i

 

(16.114)

на

основе

эквивалент­

 

t

ной

схемы

(рис.

16.30)

с

уче­

 

 

 

 

t

том

влияния

тока

/к о-

 

 

 

 

 

 

 

Изучим

процессы в

тригге­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ре

с

эмиттерной

 

связью

при

 

 

 

 

 

воздействии

 

 

управляющего

 

 

 

 

 

сигнала

синусоидальной

фор­

Рис. 18.24. Форма

напряжений

мы.

Временные

 

графики

по­

строены

на

рис.

18.24.

В

мо­

в триггере с эмиттерной связью.

мент

ti,

когда

управляющее

 

 

 

 

 

напряжение,

будучи

отрицательным, достигает

порога

Unl,

отпира­

ется транзистор T i . Очевидно, это

произойдет

при условии

 

 

U„i =

- и,йэ\з '

/ к а / ? , - к

+

/«o/?i)

 

# 2

 

 

(18.47)

 

 

 

 

Далее возникает лавинообразный процесс, который протекает так же, как в спусковом устройстве. Чтобы существовала положитель­ ная обратная связь, должно выполняться неравенство 1,а < 1кг- Конденсатор С с в ускоряет процесс перехода. В результате лави­ нообразного процесса полностью отпирается транзистор Т\ и запи­ рается транзистор Т2, и схема переходит в другое устойчивое сос­ тояние.

19 8


Рассмотрим, как оно обеспечивается. Из-за отпирания транзи­

стора Г] резко уменьшается

(inо абсолютной величине)

напряжение

«к1 и ток

связи j c „ i

до величин

«к1мин и 4в,мин. Так как через

резистор

R 3 протекает

ток

/ к ь то

(при определенных

условиях)

напряжение

U3I / K I R.3

компенсирует небольшое отрицательное напряжение lCBl mmR62, создавая на базе транзистора Т2 относительно эмиттера поло­ жительное напряжение и б Э 9 3 , надежно запирающее его. В соот­ ветствии с эквивалентной схемой (рис. 18.15) напряжение

I

D

т D

 

 

BLK1 "Т"

^ C B

1

 

 

 

 

 

 

Л к 1

~ - Л е в

I +

Hb2

 

(EK-IKlRKl)

 

 

 

 

R 62

 

 

(18.48)

 

 

Як1 +

/?с» 1 +

 

 

 

 

 

# 6 2

причем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку

 

 

«692 з >

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/к1 RKI

 

 

 

 

 

 

то транзистор Г2

заперт,

если

 

 

 

 

 

 

 

A d

R3

> /кО /?б2

 

/?к1

 

~Т~ А \ в 1

 

(18.49)

 

 

 

 

/?к1 +

/?св 1 +

Яб2

 

В то же время, так как 1К\ <

/К 2,

в момент

t\ резко уменьша­

ется (по абсолютной

величине) напряжение

иэ

 

на эмиттере обоих

транзисторов. Поэтому резко возрастает отрицательное напряже­

ние на базе

транзистора

Т\. Благодаря

действию

управляющего

напряжения

транзистор

Тх

надежно

открыт. Напряжение

мб Э 1

определяется

соотношением,

аналогичным

(16.101),

 

*бЭ1 0 = A d R3 к

hi Ri)

 

R2

 

пЬ

 

 

 

 

 

Н Л П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" б э |

о

( / к 2 - / к 1 ) Я э - ( / б 1

+

/ко)

R1R2

 

(18.50)

Ri +

R,

Транзистор

Т\ надежно

открыт,

если

выполняется условие

 

(/к2 — / к ! ) /? .

>

( / б ! И " Ло) "

R:

R2

 

(18.51)

 

 

 

 

 

R1

+

R2 "

 

 

Обычно

^бЭ10 — '^61 кр.

199



т. е. рабочая точка транзистора Ту (как и транзистора Т2) выби­ рается на границе насыщения.

Начиная с момента ty, управляющее напряжение уменьшается.

При «упр <

U„\

транзистор Ту переходит в состояние насыщения,

в базовой

цепи

транзистора Т2 сохраняется напряжение «бэ2 з!

ион заперт.

Вмомент t2, когда снова

 

 

 

Муцр ( ^ 2 ) ~

^ n l i

 

 

транзистор

Т\ выходит

из состояния насыщения. Дальнейшее

воз­

растание

% п р приводит к постепенному

уменьшению отрицатель­

ного напряжения

Мбэ1 и токов iei

и iKy,

из-за чего увеличивается

(по абсолютной

величине) напряжение

ику и ток связи iCB\.

Это

вызывает

постепенное

уменьшение

напряжения Ща 2.

 

В момент t3,

когда

 

 

 

 

 

 

 

Hjnp =

с7П2,

 

 

отпирается

транзистор

Т2. Снова действует положительная обрат­

ная связь, и в результате лавинообразного процесса схема пере­

ходит в исходное

состояние; поскольку

появляется ток / к 2 ,

большое

напряжение

/К 2 R*> снова запирает

транзистор Т\. Из-за

резкого

возрастания

ик\

и тока связи

i C B

i

до максимальной

величины

транзистор Т2 удерживается в открытом состоянии большим на­

пряжением

i C B l

накс Ru2-

 

 

 

 

 

В течение остатка отрицательного и во

время

положительного

полупериода управляющего сигнала состояние, когда

транзистор

Ту заперт,

а транзистор Т2

открыт,,сохраняется. Новый

цикл-начи­

нается в момент

£4, когда снова напряжение

и у п р достигает

порога

Рассматривая

процессы

в промежутке

t213,

найдем

второй

порог срабатывания С/П2.

Ввиду того что

в этом

интервале пер­

вый каскад работает как усилитель управляющего сигнала, по­ лучим

откуда

 

A l

КI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ип2

=

ипу + ^ .

 

 

 

(18.52)

Здесь

Ку — э т о коэффициент

усиления

первого

каскада

с

учетом

отрицательной обратной связи по току, создаваемой при

откры­

том транзисторе T.i сопротивлением R3.

Как в

любом

триггере,

U„2 >

Uny. Разность ип2

(J„y зависит

от коэффициента

усиле­

ния

Kt.

 

 

 

 

 

 

2 00


Г Л А В А 19

ГЕНЕРАТОРЫ ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ НАПРЯЖЕНИЯ

§19 . 1 . О С Н О В Н Ы Е О П Р Е Д Е Л Е Н И Я

Линейно изменяющимся (пилообразным) называется напряже­

ние, которое в течение определенного

времени

t„

нарастает

или

убывает

пропорционально времени, а

 

 

 

 

затем

 

мгновенно

изменяется до

нуля

aj

 

 

 

(рис.

19.1, пунктирная

кривая).

 

^

 

I

 

В

течение

одного

периода

Т для

 

 

 

 

случая

(рис.

19,1, а)

идеальный

пило­

 

 

 

 

образный

импульс

описывается еле-

J) J

 

L R I

i

дующими

 

aR

=

at;

 

 

 

\zkr

 

соотношениями:

 

 

 

 

 

при

0 < / < * л

 

 

 

 

 

 

 

 

при

ta<t<T

 

 

 

 

(19.1)

 

 

 

£

 

 

 

 

 

 

= 0.

 

 

 

 

 

Здесь

 

 

da*

постоянная скорость

Рис. 19.1. Импульсы линей­

 

a — —jj

но

изменяющегося

 

нарастания (убывания)

напряжения.

 

напряжения.

 

 

 

 

 

На практике идеальный пилообразный импульс получить

не

удается, так как скорость нарастания

(убывания)

напряжения не

остается постоянной, а также спад напряжения после окончания импульса не происходит мгновенно. Реальный пилообразный им­

пульс показан на рис. 19.1 сплошной кривой.

 

 

Основными

 

параметрами пилообразного

импульса

являются

длительность

t„

и

амплитуда

 

 

U„u,

Для

характеристики измене-

ния скорости

du.,

нарастания

,

 

 

 

 

реального

импульса

-

~

(убывания)

вводят коэффициент нелинейности

1

 

 

 

 

 

 

 

 

dun

t

 

 

dux

4

.,

л

 

 

 

 

 

dt

=o

dt

 

|

 

 

(19.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du„

 

 

 

 

 

 

dt

201