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

Восстановление исходного уровня напряжения

U0

(которое

может быть равно нулю) характеризуется временем

tB

спадания

до величины 0.1 С/лм (или 0,05 илм)

(рис. 19.1). При

выборе пара­

метров схем генераторов линейно

изменяющегося

напряжения

и длительность восстановления tB.

Линейно изменяющееся напряжение используется для создания

временной развертки,

в устройствах сравнения, импульсной моду­

ляции и демодуляции,

для амплитудной или временной селекции

и других целей.

показана на рис. 19.2. В

исходном состоянии никаких колебаний

в устройстве нет. В момент

запускается коротким импульсом спу­

сковое устройство С У , вырабатывающее расширенный импульс,

пульса совпадает

с моментом

t0 прихода

импульса запуска, а его

длительность

/ л

определяется

спусковым

устройством.

Собствен­

но генератор

линейно

изменяющегося

напряжения

определяет

лишь

амплитуду

£ / л м ,

коэффициент нелинейности 8V

и длитель­

ность

восстановления

tB.

утечки Rg.

Значит, и%

= 0.

Через лампу

Л и

сопротивление R3

протекает

постоянный

ток

/ а , создающий

на

аноде лампы

напря­

жение « а =

й а м и ч -

Очевидно, что до этого

напряжения будет

заря­

жен конденсатор

С,

подключенный параллельно анодной

цепи.

J

l

Г

V

-

СУ

Вход

8шо$

лампа

Л запирается,

и конденсатор

С получает

возможность за­

ряжаться от источника Ея

через сопротивление

/?а

Схема

заряда

приведена иа рис. 19.5,а. Заряд

емкости

1«

С происходит по

экспоненциальному за­

кону:

а) Еа

uc =

UC0

+

(Ea-Uca)\l-

(19.3)

-о—

где

( • О — [

С/со =

М а Mm

Х3

=

# а

С,

- о-

t

отсчитывается

от

момента

подачи

Рис. 19.5. Эквивалентные

импульса

на

сетку.

После

окончания

действия

отрицатель­

схемы:

ного импульса на сетке лампа Л вновь от­

«-заряда;

б-разряда емкости

С.

пирается,

и

конденсатор

С

разряжается

Применяя теорему

об эквивалентном генераторе, увидим,

что по­

стоянная

времени

разряда

р

Г— R»Rl

Г

(19.4)

где

/?]

— внутреннее сопротивление

лампы. Очевидно,

разряд

конденсатора С закончится

за время-

(в — 3 т. — 3

/?э

С,

(19.5)

которое

представляет собой

время

восстановления

схемы.

В

течение длительности

импульса

/„ емкость

С заряжается

но разложить в ряд Маклорена и ограничиться только

первыми

тремя членами. Тогда

получим

и с

= с/со +

( £ . -

исо)

1

2т ч

t

(19.7)

Амплитуда

импульса

на

выходе

равна

^ л „ = ис

(/„) - ис

(0) =

(Я, -

С/со) ( l - 2т3

(19.8)

tfco)(19.9)

3

Так как ток заряда в начальный момент равен

hСО '

Ел

- Uсо

то формулу (19.9) можно переписать так:

</лм =

( 1 9 - Ю )

показанного на

рис. 19.4 пунктиром, характеризуется коэффици-

еитом нелинейности ov . Вычисляя

производную

^

и подстав­

ляя ее значение в формулу

(19.2),

получим

(19Л1)

Чем больше

постоянная

времени заряда

х3

по

сравнению с

длительностью

импульса /„,

тем

меньше Sv

и кривая

заряда луч­

формулы

(19.9), при этом уменьшается амплитуда

импульса

Ujm

на выходе. Поэтому на практике постоянную времени

т3

выбира­

ют из условия получения коэффициента нелинейности

8V

= 0,05 - 0 , 1 .

В этом

случае

согласие

формуле (19.9) амплитуда

импульса

и ш =

( £ , - ад

sv

(0,05 ч - о, 1) (Еа -

ад,

т. е. оказывается значительно меньше напряжения

питания

Еа.

Кроме

того, из формулы

(19.9) видно, что, при

прочих

равных

стоянному току R0,

обеспечивающим

получение малого

остаточно­

го напряжения на емкости

Uco-

Чтобы сократить

время

восстановления

схемы,

желательно

иметь

Х Р

С

* 3 .

что обеспечивается,

если

Rl

«

# а -

Таким образом,

при правильном

выборе

параметров схемы в

uc

= at,

то ток заряда

(или разряда)

равен

п

duc

п

„

' с =

с

1 Г в

С

в

и является постоянной

величиной.

С

другой

стороны,

если

предположим,

что ток

i c = / c o = c o n s t ,

то

напряжение

на емкости

равно

X 7

,

t

1

Г ;

/СО ,

+

о - ч

-

о -

Следовательно,

для обеспечения ли­

нейного заряда (или разряда)

конденса­

тора необходимо и достаточно, чтобы ток

Рис. 19.6. Цепь / ? э с.

заряда (или разряда)

оставался постоян­

ным.

Рассмотрим простую цепь /?э С, питаемую от источника

напря­

жения Еэ

(рис. 19.6). Ток в такой цепи

равен

* с =

Е э Х э

и С

•

(19Л2)

В зависимости

от соотношения

между Еэ

и начальным

напря­

жением на емкости

« с (0) в этой схеме

может

происходить как за­

ряд, так и частичный

разряд

емкости. Для определенности пред­

положим, что iic(0)<

Е3, и конденсатор

заряжается. Все получен­

ные выводы можно распространить и на режим разряда.

Так как при заряде емкости напряжение « с

возрастает, то по­

стоянство тока можно обеспечить двояким образом:

1)

либо необходимо увеличивать

напряжение Ев

источника

питания

пропорционально возрастанию

Uc так, чтобы

разность

Еэ — Не

оставалась

постоянной;

ряда конденсатора и стабилизации тока

ic-

1) метод компенсирующей э.д.с, при

котором изменяется

Еэ;

примерно постоянным. Лампа

Л2

играет

роль ключа

и

обеспечи­

вает

начальный

заряд конденсатора

С.

Для дополнительной стабилизации тока разряда

(или заряда)

в цепь катода включается сопротивление

/?к ,

которое

создает от­

а?2

— 4 —

рицательную

обратную связь по

току.

^

}

Вначале

мы

рассмотрим

работу

схе­

мы,

считая, что RK

= 0.

"-•

_ _

£902

В

исходном состоянии открыты обе

т

лампы

Л\ и Л2 и через них

протекают

одинаковые токи, так как они включе­

ны

последовательно. Лампа

Л2

рабо­

Рис.

19.S. Форма напряже­

ся внутреннее

сопротивление

лампы

ний

в схеме генератора

Л\. Конденсатор

С заряжен до

напря­

пентодом.

жения,

имеющегося на

аноде

лам­

пы

Л\.

При подаче

на сетку

лампы Л2 отрицательного импульса до­

статочной

амплитуды она

запирается, и конденсатор

разряжается

через лампу Л\.

Напряжение

на

ч

аноде Л\, очевидно, уменьшается.

Ввиду

того

что

напряжение

ие1

на сетке

Л\

равно нулю

(если

RK=0),

рабочая точка,

характери­

зующая

работу

каскада,

в

про­

цессе

разряда

перемещается

по

статической

характеристике

из

положения А в положение В

(рис.

19.9). При этом ток разряда, рав­

ный анодному

току, уменьшается

незначительно,

потому

что

внут­

реннее

сопротивление

пентода

очень

велико.

Рис. 19.9. Графики,

иллюстрирую­

После

прекращения

действия

щие перемещение рабочей

точки

отрицательного

импульса

на

сет­

пентода

в процессе разряда.

ке лампа Л2

снова отпирается

и происходит

восстановление

схемы.

Если

сопротивление RK

Ф 0, то напряжение на

сетке

лампы

Л у относительно

ее катода

равно

• h RK-

(19.13)

В начальный момент точка А перемещается

в положение

А',

так как

« g l < 0 .

Но по мере разряда анодный

ток уменьшается

и

вместе с

ним возрастает напряжение на сетке

ugl.

Поэтому

рабо­