Файл: Багинский, Б. А. Импульсная техника на четырехслойных приборах учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 94

Скачиваний: 0

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

 

 

- 43 -

 

 

ное к

вторичном

обмотке,Из соотношений (2-39,2-4!5)

следует,что для-'

8апирания тиристора ЗТ,в рассматриааѳмой схеме,необходимо выпол­

нить

неравенство

,

_ , ,

 

 

Л .

^ * e + R S (l+

Ъь/d ro m )

(а -Ь б )

£віоп'Rh

Так как после запирания тиристора УГ диод Д размыкает цепь источ­ ника ISo, to средний ток,потребляемый от источника Е„,обычно состав­ ляет пренебрежимо малую часть тока нагрузки,Однако в данном схе­

ме нет развязки между запирающей и отпирающей цепью

 

(т .к . з а ­

пирающий сигнал замыкается частично и через

цепь отпирания).

 

В некоторых устройствах можно использовать простейшие схемы уп­

равления ЗТ,представленные на|рис;’ЗЗа,б.В

первой иа них включение

 

? +/Гл

 

и выключение УГ достигается

с помо­

 

 

 

щью положительного и отрицатклыгого

 

 

 

импульсов в цепи управления,полу-

 

 

 

ЗТ чаемих дифференци ровани ем фронта и

 

 

 

спада входного импульса,близкого по

 

 

 

форме к прямоугольному. Недостаток в

о)

РйсЗЗ

0— âf*---- '—

схеме заключается в жесткой связи

между шириной

входного

импульса

и

выходного.В схеме рис,33,6 при введении отрицательного импульса

VSxt

'гок управления проходит по цепи

{

~ Е ~

R)— УЗ -

С г -

Ыі>,

),

открывая тиристор.Отрицательный импульс

fJgig проходит

через

слой

управления в

запирающем напылении ( - E —Rt -

УЗ —Cs — 1

 

 

),

что приводит

к зариранию прибора,Диод Д^, введенный в

цепь катода,

предупреждает прямое прохождение тока от полодательного

(зазем­

ленного) полюса источника

управления

(+

Ч?.*

) к отрицательному,

минуя

цепь управления.

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как в

данной схеме для управления требуются

однополярные

импульсы,то входные цепи рлогшо разделить с помощью'диодов.Недос­ татком схемы является увеличенная мощность источника входных импу­ льсов, т. к. имцульсы проходят через параллельное соединение резис­

торов R, HRi

В некоторых случаях процесс запирания по

управ­

 

ляющему электроду может быть облегчен

за счет

 

использования специальных схем.Одна из них по­

 

казана на рис,3 4 .Здесь в момент,когда

начинает

 

запираться ЗГ ,под действием отрицательного уп­

 

равляющего сигнала,происходит дополнительное

 

уменьшение его анодного тока за счет зарядного

 

тока конденсатора С.Стот метод дает возможность

 

коммутировать при помощи управляющего

электро-

Рис 3$


- 44

да анодный ток,превышающий допустимое значение,однако ото осу­ ществляется за счет еііижепия скорости запирания тока в цепи наг­ рузки,Дополнительное сопротивление R ограничивает разрядный

ток конденсатора черев. БТ при его отпирании.

sö. Автогенераторы.

Простейшая схема автогенератора на ДТ приведена на рис.35.

Е Л

Ul -

д ж

Л ш

У \7 КГ

 

 

йг

(

 

 

 

 

 

я,

 

 

 

 

а> А

 

- М ѵ Х

_ ,

 

рис .35

.

Принцип действия автогенератора основан на периодических процес­ сах заряда конденсатора С’,когда прибор выключен,и разряда,ког­ да он включен,Включение происходит в момент достижения напряжения: на аноде величины Щ**,выключение,кбгда анодный ток спадает до уровняІЁыкп .Работа схеш иллюстрируется временными диаграмма­ ми (рис. 35,6).

Рассмотрим основные расчетные соотношения,которые в принци­ пе справедливы для других вариантов релаксационных генераторов

на Д Т ./ЗД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Наппяление литания должно

быть

больше напряжения включе-

 

т ” а :

Е * и ш

 

 

.

 

Ы -»>

 

2. Для

обеспечения выключения ДТ при разряде конденсатора С

 

необходимо.чтобы ток через ДТ-был меньше

тока выключения,

 

т .е .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

Ä

ІЗынп,или

{Jo ^

Яі'.Ібыкп

(2 -4 8 )

 

 

 

(при

Йг 2А Rt

 

).

 

на резисторе R t аа

 

3.

Корипенеацип падения напряжения

счет то­

 

ка утечки ДТ,предельное значение которого

равно Іц ня .обе­

 

спечивается

при

условии

 

 

£ ■>

lfg/гд Л- R rh u a

(2 -49) .

 

сто

выражение устанавливает

более

высокий предел для £ ,

 

чем

неравенство

(2-47 ).

 

 

 

 

 

в -допустимых п р е ­

 

величина сопротивления

 

.ограничивающего

 

делах 'юк.протеаавгиЯ через. ДТ. после его включения,обычно

 

удовлетворяет условию:

U>‘*

 

 

 

(2-5Q).

 

 

2t

> U ЫМ ^ ІПр unit М О КС


 

 

 

 

•- 415 -

 

 

 

 

При

.условиях

(2 -47,2» IE-,2 -4 9 )

к»прупочлем

пр:шил,уічѵ. к..кі:оі;«

ко­

торой пропорционален ' величине

< п с ,ф R i

, пересекает »ольтомт.-;;-

нуи характеристику

дыіисгора

и одном

топке - на участке отри­

цательного сопротивления' (рис. 4P , о ).

 

 

 

 

Выбор Е

и R , обуслоплиааетея элдапнои

в©личико-: ns? .,ч-.у» по­

вторения автоколебаний

(без

учета яре/.'они

м оряка ко».',іліо(іѵо;кі

Ü,

т .к .

Ri « R)

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т*.< & С-іп

 

12Еав

 

(г-so

 

 

ипи

 

 

т»

 

 

(2 - зг)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с- г»

£ / $ -

ц ІІІЙ)

 

 

 

 

 

 

 

 

Величину емкости

С

оиедуѳт выбирать о

некоторый запасок

 

ССяііп *

Дальнейший расчет генератора удобно производить графически« мето­

дов [ з ]

На графике

с осями координат R i

,

Е

(рис.

36

)

приводят

прямую

Й

С U

= R t'Isx m n

 

)„ ооогвѳтсі'вуюшуп граничным

значениям

условии

(2-48) *

Это условие выполняется в

области I ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На это т еѳ

график

наносит

прямую

В

 

 

 

 

 

 

 

 

( Ц -

U sun

+•

R i

• / 8кп )

 

 

,

с о о т в ѳ т -

 

 

 

 

 

 

 

 

отвуэдую граничным уоловиям (2-49) .Оно

 

 

 

 

 

 

 

 

будет

вы полняться

в области Я .

Так к ак

 

 

 

 

 

 

 

 

практически

 

дан

в сех

ДТ

справедливо

 

 

 

 

 

 

 

 

н ер авен ство

I в ш и >•

1 лил,

прямые

 

 

 

 

 

 

 

 

& и Е п ер есекаю тся , о б р азу я о б л асть И ,

 

 

 

 

 

 

 

 

в которой одноврем енно. выполняются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условия '(2 - 4 8 )

в (2*49). Затем

проводят

 

 

 

 

 

 

 

 

кривую В по

 

уравнению

(2-52),

п р е д с т а в -

 

.

 

 

...

...

ливщую собой

гео н етр вчѳ ск о "

м есто

з н а -

/'UC.J6.

 

 

 

 

 

 

чений

В

л

Ri

, обеспечивающих

з а -

данную величину

Та

кра

выбранном значении

 

С . О трезок а б

 

кривой В ,

заключенный ыееду точками е е

п ересечен ия с

 

прямыми л

д Б ,

я в л я ется

рабочим

участком

а в то г е н е р а т о р а 0 В п р ед ел ах

ато го

о тр езк а

выполняются

в с a sp a у с л о в н а ; (2 - 4 8 ) j ( 2 - 4 9 ) , ( 2 - 5 2 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ыинаиадвноа значение

емкости С

дня заданного периода повторения

Та ложно определить по формуае

(2-52),. ні&тавляя в нео максимально

воааоЕнда значения

R i

к

Е

t

соответствующие

точка

6

,

 

 

 

 

С другой сторона шишальнсо значение емкости ограничивается «к-

нимааш аі коаачѳотвои накопленной энергий,

 

необходимой для завершения

дроцеоса включения )СГ. С момента включения ДІ конденсатор С становктей кагсктшал за ерген и долнан обеспечить нарастание тока разряда от


-4G -

величины I ем до значащія Іеыпп за ярена установления t Yer » Предположим, что ток через дииистор возрастает по линейному закону. Тогда расходуемый при включении заряд конденсатора определится на ви­ раления

Q * £ ä £ ! ^ l l ! ! £ ~ . t vtr

 

<г -™>

З-івг заряд но мокѳт бить болмо первоначального,

т .е .

 

‘ t yer А

С:Usun ;■

( 2 -5ч)

откуда следует: ■

 

 

 

f

... З’тхл ~ІШ .....л.

-

{ g - SS)

Сшп

£ и6,<6

у

 

При выборе рабочей точки на участпо

о ^ . руководствуются тек. сооб­

ражении^ что для получения, хорошей лйнзШіооей пилообразного напряже­ ния и большой стабильности автоколебаний ішабходамо: выбрать большее значение lh> по ішзоте с топ с точюі арония'уотойчидооти работы генератора иЬ рекомендуется рабочую течку pnöiipäTs близко в границам рабочего участка. Баличина оопротявяешш роьистярй >?г (ос гласно ус­ ловию (2-50) додано быть такого чтобы кшйиаальпкй той через динистор в ыокоііт включений не превышал допустимого м тш аяьц ого липульеного пряного тока. Бели резистор R i являаіев полезней нагрузкой, рассмотрен най схема иовет ижпояьаоваться назс генератор икнульоов тока* При мои

выходные импульсѣ Ѵ г (pad.135-5) > аійвятудей У im

*■ Ш м

ШзШ

экспоненциальную форхіу (в случае активной нагруеяи) 3

«КИівну» дли­

тельность, опреденйемув постоянней времени цепа разряда

Ф ра

Йг -С,

t-iiö %0,7’і.р »

Данное устройство может служить энкле гощзрзіормі кидбобразноро вапряаекия, если в качестве, вводного .иококьковат.в напряженно У* кон­ денсатора С . Это непрншше $автичзокн; ялйвѳген частью зкеноноаты заряда конденсатора» мокавеймЗ цолинойш® т времени таком утечки'; В большинство случаев о т ш п е т ш ' Щ от. йдэй»ьн6'й ф щ н .т shoöt оутіествеипого значений.- 'fßh'.«as генератора йИЕОобразвого .йайрййввяй- »ием ' обычнс высокоомную нагрузку, -описанный. метод расчета арименим а » этой случае-. Погрешности при этом ооийігернкіі ö прандйшіалЬне BäasöeSHbtta

погрошпоотявя самого метода расчета.

 

•..

.’

 

Нсстгбилъность яеряода йовторекак иннулиов

и Тп

онрѳдоляется в ,

ггчок.:-« песяабййьвойтга иапрягѳная

вяючеаия тираотора и нестабааь-

.■•і.ьтЬгі азііряяений источника питанаа

. В.

S

.

-

й 7/1 -■ Тіт -~7п j

 

( 2 - S & )

 


где Ti

 

- 47

-

 

 

 

 

" длительное-,

.-.рпода повторения, вычисленная по

формуле

(2-51) при максимальном

U i ев

и минимальном Е

;

Гл -

при ми­

нимальном

Hsu* и ев некиельнок

£

»

 

 

 

Существуют различные варианты схем, построенные по принципу рас­

смотренного генератора,

которые различаются формой выходных импуль­

сов и выполняют различные функции, ъ зависимости от схемы» На рис»

37 приведены сообщенная схема

ке :■инхроккаованного релаксационного

генератора и эпюры напряжений в

различных точках

схеын.

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим возможные вариан­

- Ѵ ' у Ѵ Ѵ ,

ты!

і , Ев - Re,

- О.

Очевидно,

что при

этом схема

- -----

 

 

 

1"

уу-

аналогична

схеме рассмотрен­

 

 

 

 

 

 

 

 

l _

 

L

i

ного

генератора и кокет быть

 

 

 

использована либо в качестве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИШ (генератора пилообразно“

 

 

 

 

 

 

го напряжения), либо как ге-

 

 

 

 

 

 

ператор ишульерв тока. Ампли­

 

 

 

 

 

 

туда импульсов тока определи­

І

Л

П

Л

Г

 

тся

из выражения

 

 

 

Тг=

Кг

(2-5?)

Рис3r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальное значение

амплитуды ограничено уоловие»1

 

Імо* « i | f -

*

In, Зсп

,

 

 

Сг-58)

 

что соответствует /аігошзльло допустимому сопротивлению нагрузки:

Иг min ^ ~ r -

(Z-59)

1 m Sort

 

Б данном случае коаао пренебречь дифференциальным сопротивление!* Д1‘ во вкягченном состоянии ^ ^ / d i »

Для генератора импульсов важное значение имеют энергетичеоіто показатели* Энергия импульса тока будет примерно равна энергии, на­ копленной в конденсаторе С, точнее

 

 

 

 

Е й = £ |5 fc!2 .

(г-б о )

г ; а

h

 

Es

к .п .д . при

разряде конденсатора.

е г + d it/jj

Обычно

 

d'K 'cfl

не больше нескольких ел. Мгновенная мощность в им-

аульсо -

волгчнка переменная, так как ишульс

имеет экспоненциальную

ферму;

Средняя мощность в ишульс о вычисляется по формула

 

 

 

Рсл> = -f- jT - Ü - d l

;

Г 2-6t)

Z u