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
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 *С 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 = |
/э2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ , 1 - / б 1 = « / к 2 |
+ |
|
|
|
|
(19.23) |
|||||
|
|
|
|
/62. |
|
|
|
|||||||
Через открытый транзистор Г* конденсатор С заряжается |
до |
|||||||||||||
максимального |
напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
ис* |
= |
Ек~икэо, |
|
|
|
|
(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