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: 109

Скачиваний: 0

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

тем лучше стабилизируется величина тока ia. Однако при уве­ личении RK возрастает отрицательное напряжение ugl и умень­ шается ток ia, что приводит к снижению скорости разряда кон­ денсатора.

Конденсатор С может быть включен параллельно лампе Л2 (это показано пунктиром на рис. 19.7). Тогда в течение длитель­ ности запирающего импульса происходит линейный заряд кон­ денсатора С через пентод Л\. Линейно падающее напряжение попрежнему снимается с анода лампы Л\.

Вычислим амплитуду запускающего импульса, подаваемого на сетку лампы Л2.

Составим уравнение Кирхгофа:

 

 

 

 

 

"з =

«ср

+

"ga

+ " a i +

'ai А?к.

 

 

 

(19.14)

До

подачи запускающего

импульса

иъ 0.

Напряжение

a g 2

также

равно нулю, так как сетка

лампы

Л2

присоединена к положительному

зажиму

источника питания

через большое

сопротивление R G

. Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

н С р =

— ( ^ а м +

'ам

RK)>

 

 

 

 

 

 

тде

и ш

и

/ а м

исходные

значения

напряжения на аноде и

тока

в

лампе

JIV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно

формуле

(19.14), напряжение

на сетке

лампы Л2

равно

 

 

 

 

 

 

Ugi

= «з +

( UALI

 

+ /АМ

R K )

— ("ai +

«ai R K ) -

 

 

(19.15)

Чтобы лампа

Л2

оставалась

запертой,

должно

выполняться

неравен­

ство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ugg 7-g0 2'

 

 

 

 

 

 

 

Тогда,

полагая

и 3 = — U3,

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U3 > [\Eg0

il +

( £ / а м

+ /ам Як) -

("ai +

'ai Як)].

 

 

(19-16)

Для

обеспечения

нормальной

работы

схемы

необходимо

лампу

Л2

оставить запертой на все время разряда

емкости С.

Так

как

в процессе

разряда

напряжение

uai

уменьшается, то наиболее, трудно

выполнить

не­

равенство (19.16) для минимальных значений «агмин и 'тмин

в

конце

разряда. Полагая,

что ток

разряда

*'a i =

const,

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U3

>

[\Ego2| +

Uau

иа1 М11н].

 

 

 

 

 

Но амплитуда пилообразного

напряжения, очевидно,

равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£/лм =

Уам — "ai мин-

 

 

 

 

(19.17)

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U3>i\Egoi\

+

U**)-

 

 

 

 

(19.16')

Следовательно, амплитуда запускающего импульса должна быть больше илы, что является недостатком схемы. Чтобы умень­ шить амплитуду ( J 3 , нужно присоединить источник импульсов за­ пуска непосредственно между сеткой и катодом лампы Л%. Это ус­ ложняет схему запускающего каскада, так как ни один из его вы­ ходных зажимов не заземляется.

14 С. И Внглин.

209



В некоторых схемах лампы Л\ и Л2 меняются местами. Тогда облегчается запуск схемы, но пентод Лх не имеет заземленной точ­ ки. В такой схеме пилообразное напряжение снимается с анода лампы Л2.

Выведем уравнение динамической

характеристики

А'

В'

процесса

разряда. Основное уравнение лампы

Л1

в

линейной

области

статических

характеристик

имеет

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'ai

Лю +

$i ugl

+

у^.

 

 

 

 

 

 

 

(19.18)

где / а 0 — условная величина

тока

/ а 1

при

agl

= О и иа 1

= 0 .

Она

определяет­

ся графически, как показано на рис. 19.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя в формулу (19.18) выражение

для

и„,

из

соотношения

(19.13),

получаем следующее уравнение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•»»

 

|

 

 

^а_1

 

 

 

 

 

 

(19.19)

 

 

 

 

 

1 +S,RK

 

 

(1

 

 

+SlRK)Rh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соответствующее

динамической характеристике

 

А'

В',

 

 

 

 

 

 

Так как в исходном состоянии лампа

Л-2

является анодной нагрузкой

для лампы

Л,,

 

то положение точки

А'

иа характеристиках лампы

мож­

 

 

 

 

 

 

 

 

но

найти,

 

если

построить

линию

на-

а)

 

 

 

 

8)

 

 

грузки

из

 

точки « a i =

£а

под углом

'I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C tg а — #|а + Я К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

определить

напряжение

usi

соглас­

 

t

- r

p

 

 

 

 

но

(19.13).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способ

определения

рабочей

точ­

 

4V

-JOK"

 

 

 

 

ки каскада с отрицательной обратной

 

 

 

 

 

связью

по

току

излагается в

гл.

16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Динамическая

характеристика

 

 

 

 

 

 

 

 

А' В'

имеет

наклон,

определяемый

Рис. 19.10.

Эквивалентные

 

углом

{J,

 

который

согласно

уравне­

 

нию

(19.19)

можно

 

найти

так:

 

 

 

схемы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а—пентода; 6*-разряда емкости С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнению (19.19) соответствует эквивалентная схема пентода, пока­

занная

на

рис.

19.10,я. Тогда

эквивалентная

 

схема разряда

емкости

С

принимает

вид,

показанный

на

рис.

19.10,6.

Постоянная

времени

разря­

да, очевидно,

равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*р =

С (Rsi

+ Л.) = С \Ru +

(и, +

1) Як!

 

 

 

(19.20)

и коэффициент

 

нелинейности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

» v = V - .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 9 . 2 1 )

Выбирая лампу с большим внутренним сопротивлением R-n и коэф­ фициентом усиления (х„ можно получить сравнительно малый коэффици­ ент нелинейности при большой амплитуде пилообразного напряжения, ко­ торая согласно формуле (10,10) равна

С/лм =

/ с о

к-

(19.22)

 

Чтобы на работу схемы не оказывали влияния токи в паразитных ем­ костях, сеточные токи лампы, утечки в конденсаторе С, необходимо обес­ печить режим работы со сравнительно большим током / а м > 1 ма.

210


 

Для

увеличения

UMt

желательно

увеличивать

^ам

и уменьшать

С.

Однако

уменьшение

С приведет к возрастанию коэффициента нелиней­

ности. Поэтому большую

величину

или

обеспечивают в основном за счет

увеличения тока 1т.

Для этой цели

иногда в цепь лампы Лг

включают

дополнительный источник

положительного смещения

Еа. Так

как

в

этом

случае

 

 

ll.gL =

Eg

— /,ц /?,;,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то

точка

А.' перемещается вверх

по

характеристикам

лампы,

что

приво­

дит

к возрастанию

тока

/а м-

 

 

 

 

 

 

 

§ 19 . 5 . Г Е Н Е Р А Т О Р Л И Н Е Й Н О И З М Е Н Я Ю Щ Е Г О С Я Н А П Р Я Ж Е Н И Я С Т О К О С Т А Б И Л И З И Р У Ю Щ И М Т Р А Н З И С Т О Р О М

В транзисторе ток коллектора i K слабо зависит от напряжения ик на коллекторе в широком диапазоне его изменения. Это свой­ ство позволяет использовать транзистор, как и пентод, в качестве токостабилнзирующего двухполюсника. При включении транзисто­

ра

по схеме

ОБ его выходная

проводимость YKe

резко уменьша­

ется по сравнению с выходной

проводимостью

YK9

транзистора,

включенного

по схеме ОЭ.

Иначе говоря, при питании транзисто­

ра

от источника тока / э

=

const

обеспечивается

лучшая стаби­

лизация тока

коллектора

iK,

чем

при питании от

источника

тока

/б =

const.

Поэтому на практике выгоднее применять схему

ОБ.

 

Принципиальная схема

генератора линейно изменяющегося

на­

пряжения показана на рис. 19.11, а временные графики, поясняю­

щие

ее работу,

на

рис. 19.12. Транзистор

Ту служит для раз-

 

 

 

 

 

4}

 

 

 

о - 8 Ь

 

 

Г,

 

 

£

 

 

 

\

1'

t

 

 

 

_

 

 

Уэ'

7,

 

 

 

 

 

Ух/

 

 

 

 

 

"за?

 

 

 

 

 

 

Рис. 19.11. Схема генератора линей­

 

 

 

но изменяющегося

напряжения

Рис. 19.12. Форма напряжений

 

с токостабилизирующим

в схеме генератора с токоста­

 

транзистором.

 

билизирующим транзистором.

ряда

конденсатора

С практически постоянным током, а транзистор

Т2 выполняет роль

ключа. Сопротивление

У?э

служит для стаби­

лизации тока эмиттера

h i , а сопротивление

R& определяет ре­

жим транзистора Т2. Пилообразный импульс снимается непосред­ ственно с конденсатора С.

211


Ввиду того что у транзистора Т\ заземляется

база,

для пита­

ния приходится использовать

два

источника

Ек

и Еч.

Первый

из них создает необходимые напряжения

« б э о

и

« к э 2

для транзи­

стора Г? . а также напряжение

иКб i

для

транзистгра

7",. заряжая

конденсатор С. Второй служит только

для

питания

цепи

эмиттер — база

транзистора 7*1.

 

 

 

 

 

Для

пояснения

 

работы

схемы на

рис.

19.13 приведено

семейство стати­

ческих

характеристик

 

транзистора

Ти включенного по схеме ОБ. Выход­

ное

сопротивление

A*™ (при

гэ = const)

определяется

обычным

способом:

D

Д П к 6 I

Мгг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u ts

ji3-=-const

 

 

 

Рис. 19.13. Перемещение

 

насыщения

для схемы

 

рабочей

точки

транзистора

Линия

ОБ при

 

в процессе

разряда.

 

не слишком больших токах /,

распола­

В

исходном

состоянии

гается

в

области

напряжений

йКб < 0.

открыты оба транзистора Т\ н

Г2 ,

при­

чем

они

включены

последовательно.

Основные

(коллекторные)

токи

транзисторов

протекают от

«плюсового» зажима

источника

Еэ

сначала через

участок

эмиттер—коллектор

транзистора

Т\, а

затем Г2 на «минусовый» зажим источника Ек.

Часть

тока ответ­

вляется

на базу транзистора

Т\ или Т2. Из схемы соединения

тран­

зисторов

(рис.

19.11) следует

очевидное соотношение

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

/к1 =

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

/ , 1 - / б 1 = « / к 2

+

 

 

 

 

(19.23)

 

 

 

 

/62.

 

 

 

Через открытый транзистор Г* конденсатор С заряжается

до

максимального

напряжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ис*

=

Еккэо,

 

 

 

 

(19.24)

которое

меньше, чем

Ек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Токи

транзисторов

Т\ и Г2 определяются

следующими

соотно­

шениями. Напряжение

Еь

распределяется между резистором

R3

и входным сопротивлением

 

/?В .\ОБ

транзистора

Т\. Если

 

 

/?э ^> R«x оь>

то малым напряжением иэ о i на входе транзистора Т\ можно пре­ небречь. Тогда

U = ^ ~ " 3 6 1

(19.25)

212