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
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 |
= |
|
|
|
" |
||||||||||
|
|
|
/к |
= |
/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