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: 103

Скачиваний: 0

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

риваемой схеме запирание транзистора приходится

производить

в цепи базы. Для этого включен источник Еб. Диод Д

служит для

отключения от базовой цепи источника Ец на время формирова­ ния пилообразного импульса, что осуществляется благодаря по­ даче отрицательного импульса запуска.

Сопротивления R, Ri и R2 определяют режим работы транзи­ стора. Временные графики, поясняющие процессы в схеме, приве­ дены на рис. 19.26.

1 Л U* t , i t

"1

-и-

Рис. 19.25. Схема генератора ли­

Рис. 19.26. Форма напряжений

нейно изменяющегося

напряже­

в схеме

генератора

с отрица­

ния с отрицательной

обратной

тельной обратной

связью

связью на транзисторе.

(на

транзисторе).

В исходном состоянии диод Д открыт, и благодаря действию источника положительного напряжения Ев транзистор Т заперт. Однако из-за протекания через сопротивления R2, Ri и R тока /, напряжение на базе L/вз < Еб. Очевидно,

/?(/?, + f l i p +

/?,)

E6 - /, (/?, + #пр + /?,) - /,кО" R + Rt + RnP +

R2

где Rnp — прямое сопротивление диода Д. Так как

I

Ек -f-

Ев

1 ~

R2 + ЯпР +

/?, + /? '

то получим следующее условие запирания транзистора:

R>

E K [ R I ~\- Rnp 4~

#2)

Е6 - / к о ( / ? 1 + / ? п Р +

# а )

 

> 0 ,

(19.68)

(19.69)

Под действием источников питания Ек и £е конденсатор С за­ ряжается через сопротивление R2, диод Д, сопротивления #1 и RK.

229



Начальное напряжение

cVcn имеет полярность, показанную на рис.

1 9 . 2 5 , причем

 

 

Uco = UQ3 UKo,

 

 

где

 

UKo — начальное

напряжение на коллекторе запертого тран­

зистора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

 

Ua =

-(EK

UR*).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 9 . 7 0 )

 

 

 

 

 

UC0--=U63+

Е к - /K0RK.

 

 

После

подачи в

момент

t\ отрицательного импульса

запуска

диод Д запирается,

и источник

Ев отключается от

схемы. Под

действием напряжения

Ек

в базовой

цепи начинает протекать

ток

 

/ б ,

и транзистор

Т отпирается. Так как напряжение

на базе

« б

 

становится

отрицательным, то в момент tt имеет

место скачок

Д и 6

< 0 .

Такой

же скачок

Ди к

испытывает напряжение

на кол­

лекторе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После

отпирания

транзистора

Т в промежутке t\—t2

разря­

жается конденсатор

С по цепи: сопротивление R — источник Ек

цепь эмиттер—коллектор транзистора Т. Как в ламповой схеме, бла­ годаря отрицательной обратной связи стабилизируется ток раз­ ряда ic.

Начиная с момента (2 окончания импульса запуска, отпирается диод Д и запирается транзистор Т. Происходит восстановление исходного состояния, во время которого снова заряжается конден­ сатор С.

Основные параметры

пилообразного

 

импульса

определяются

соотношениями

( 1 9 . 5 7 )

и

( 1 9 . 5 8 ) .

Найдем

ток разряда / с

из урав­

нений для

 

 

 

 

 

цепи

транзистора

Т в мо­

мент ti\

базовой

и

коллекторной

 

 

 

 

= - [ £ , - ( / с + / б ) / ? б ] ;

 

 

( 1 9 . 7 1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

U

K

= UKU

 

 

к

=

-

[ £

к

-

(/,<

 

-

/с)

/ ? к ] ,

 

( 1 9 . 7 2 )

причем

 

£ / б+ о Д и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^-.^

 

 

 

 

 

 

 

 

- ( £

/ б з

+

 

 

| £ / б о | ) ;

 

( 1 9 . 7 3 )

 

 

 

Ди к

=

Л«в

=

 

 

 

"

 

 

 

=

/ко

+ Р (/б

+

/ко)

=

/ко

+

а / , .

 

( 1 9 . 7 4 )

Решая эту систему

уравнений, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

1с —о.

Ек — |с7б0| .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

+ / к 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пренебрегая

малыми

 

величинами

 

к

 

 

 

0

 

 

найдем

 

 

 

 

 

 

/

 

о и сЛ> и полагая а. ^ 1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

/ c ^ - T f -

 

 

 

 

 

 

( 1 9 . 7 6 )

230


§19.8. Г Е Н Е Р А Т О Р Ы ЛИНЕЙНО И З М Е Н Я Ю Щ Е Г О С Я Н А П Р Я Ж Е Н И Я ,

РА Б О Т А Ю Щ И Е В Р Е Ж И М Е СПУСКОВОГО У С Т Р О Й С Т В А

(ФАНТАСТРОНЫ)

Исследование процессов в схеме генератора линейно изменяю­ щегося напряжения с отрицательной обратной связью (рис. 19.21) при большой длительности импульса наводит на мысль о возмож­ ности использования этой схемы как спускового устройства. Как видно из рис. 19.24, в момент 12 прекращения линейного разряда наблюдается резкое возрастание напряжения ug. Если ввести в

схему дополнительную обратную связь, при которой рост напря­ жения « g вызывает уменьшение напряжения « g 3 и наоборот, то это позволит осуществить в момент t2 обратный скачок напряже­ ния на третьей сетке и автоматическое запирание лампы по анод­ ному току. Введение дополнительной обратной связи позволяет также производить запуск схемы (отпирание лампы) короткими импульсами.

Таким образом, благодаря дополнительной обратной связи, которая вводится помимо отрицательной обратной связи через ем­ кость С, схема генерирует импульсы, длительность которых равна максимальной длительности линейного разряда и определяется ее параметрами. При этом производится расширение запускающего импульса.

Одним из наиболее употребительных типов генераторов линей­ но изменяющегося напряжения с отрицательной обратной связью,

работающих

в режиме спускового устройства, является

фанта-

строн. На практике применяют

фантастрон

с катодной

связью

(рис.

19.27)

и фантастрон с экранной связью

(рис. 19.28).

 

 

В

первой

схеме помимо обратной связи через конденсатор

С

имеется

цепь обратной связи

по току,

создаваемой сопротивле­

нием

RK

в

катодной цепи. Во

второй

схеме

дополнительная

об­

ратная связь обеспечивается соединением экранной сетки с тре­ тьей через сопротивление R2, параллельно которому включается конденсатор С с в для ускорения опрокидывания схемы.

Отличие схем, приведенных на рис. 19.27 и 19.28, от рассмот­ ренной выше состоит также в том, что благодаря наличию источ­ ника смещения Еу, включенного в цепь катода фиксирующего диода с/7а, имеется возможность плавно изменять начальное напря­

жение Осп

на конденсаторе

С,

т. е. регулировать длительность t„

линейного

разряда. Смещение

Еу

создается

током

делителя

на­

пряжения

Rs—/?б- Емкость

Сф

является фильтром

для импульс­

ных токов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Временные

графики, поясняющие работу

схемы

генератора

линейно падающего напряжения

с катодной

связью,

приведены

на рис. 19.29.

 

 

 

 

 

 

 

 

В исходном состоянии, как и в рассмотренной выше схеме, на­

пряжение

на

управляющей

сетке

относительно катода

ugK

ss О

и в цепи управляющей сетки протекает ток ig.

Сопротивления

R\ и

R?, Ra и R.i делителей напряжения, обеспечивающих

питание

эк-

231


^ 5

( к ( к

 

o r

и,

i I

Рис. 19.27. Схема фантастрона с катодной связью.

Рис. 19.28. Схема

фантастрона

Рис. 19.29. Форма напря­

с экранной

связью.

жений в фантастроне

 

 

с катодной связью.

232

ранной и третьей сеток, подобраны так, чтобы лампа оказалась запертой по анодному току. Это достигается следующим образом. Ток is2 экранной сетки совместно с током L , протекая через ка­ тодное сопротивление R K , создает на нем напряжение

ик = ( 4 в 3 + / е ) / ? к .

U9.77)

Напряжение на третьей сетке относительно

катода равно

«вз к = «Ri «*>

(19.78)

где W-R.I напряжение на сопротивлении R4.

Режим работы схе­

мы подобран так, чтобы в исходном состоянии выполнялось не­ равенство

 

^ « о > («R H-|£g3ol).

 

 

 

(19.79)

где

£ g 3 0 — напряжение

запирания

по

третьей

сетке;

 

UKo -- Ug2 +

/ е ) RK — начальное

напряжение

на

сопротивлении R K .

Тогда напряжение # g 3 K <

Eg30,

 

ч т 0 обеспечивает запирание лам­

пы по анодному току. Найдем

величины начальных

напряжений

с/а 0 и Uco

на аноде лампы Л\ и емкости С. Напряжение

Ua0 <

Еа

благодаря

наличию смещения

Еу

и фиксирующего

диода Л2. Оче­

видно, от источника питания

Еа

через сопротивление R A ,

диод

Л2

и сопротивления Rj и Re протекает ток диода. Так

как сопротив­

ление R A велико по сравнению с остальными, то можно считать, что практически ток диода в исходном состоянии создает напря­

жение только

на сопротивлении R A

, а напряжения

на диоде и на

сопротивлении

R 7 равны

нулю. Поэтому потенциал

анода

лампы

Л| равен потенциалу катода диода

Л2, т. е. напряжение на

аноде

равно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иай-=Еу.

 

 

 

(19.80)

Согласно уравнению

Кирхгофа

 

 

 

 

 

 

иа =

ис-{- ugK+uK.

 

 

 

(19.81)

Учитывая,

что в

исходном состоянии схемы

ugK

— 0, UK = UKQ,

иа Еу, получаем,

что

начальное

напряжение

на

конденсаторе

равно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UC0 = Ey-UK0.

 

 

 

(19.82)

Запуск схемы производится коротким отрицательным импуль­ сом, подаваемым на катод диода Л2 в момент U. Понижение по­ тенциала катода вызывает увеличение тока через диод, что при­ водит к понижению потенциала анода лампы Л\. Следовательно, через диод отрицательный импульс передается на анод лампы Л\. Далее этот импульс через конденсатор С поступает на управляю­ щую сетку, что вызывает уменьшение us и тока экранной сетки is2- Вследствие этого уменьшается напряжение ик и возрастает «g3KЭто приводит к отпиранию лампы Л\ по анодному току.

233