Главная страница  Транзисторные схемы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 [ 169 ] 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

IcM. (15-1)1, поэтому эмиттерную цепь в таком режиме можно считать оборванной. Тогда эквивалентную схему триггера в исходном состоянии можно представить так, как показано на рис. 16-2. Воспользуемся этой схемой для вывода условий запирания и насыщения-транзисторов, а также для определения выходных величин и нагрузочной способности триггера.

Условие запирания транзистора. Для того чтобы транзистор Та был закрыт, нужно обеспечить положительный потенциал (Убг при наиболее неблагоприятных условиях. Обозначим запирающий потенциал через t/go и запишем его согласно рис. 16-2 в таком виде:

Ri+R

hoiRilRz)-

(16-1)

Полагая t/go > 0. приходим к

условию запирания

/?8<

(16-2)


Эквивалентная

Рис. 16-2. Эквивалентная схема триггера в исходном состоянии (транзистор Tl насыщен, транзистор заперт).

которое с учетом допусков должно выполняться при минимальном значении Eq и максимальном значении /ко-

Обычно значение Eq бывает задано. Если же имеется возможность выбирать значение £g, необходимо учитывать, что с точки зрения длительности фронтов, как будет показано ниже, нежелательно глубокое запирание транзисторов. Поэтому при расчете быстродействующих триггеров следует ориентироваться на условие

(16-3)

В случае кремниевых транзисторов током Io можно пренебречь, но зато приходится учитывать напряжение Us.n на насьш1ен-ном транзисторе, которое нередко составляет 1 В и больше (см. § 15-2). Если на рис. 16-2 учесть потенциал Ui < О, то, как легко убедиться,

60 = Е, - и {Rll /?2) - и (16-4)

Фг<£б<(0,2--0,3)£,.

а условие запирания будет иметь вид:

/ко+кэ.н/?!

(16-5)

Как видим, для кремниевых транзисторов сопротивление /?а нельзя выбрать независимо от сопротивления R, которое оценивается на следующем этапе расчетов. Неравенство (16-3) остается в силе. .



в случае дрейфовых транзисторов значение Ua, ограничено пробоем эмиттерного перехода. Если пробой нежелателен, следует либо ограничить напряжение смещения:

£б</ роб(Ц-). (16-6)

либо ввести диодную фиксацию потенциала базы на уровне, меньшем t/npo6i либо включить последовательно с базой защитный диод (см. рис. 15-22).

Условие насыщения транзистора. Базовый ток насыщенного транзистора состоит из двух компонентов: тока обратной связи, вытекающего через сопротивление R, и тока, втекающего через сопротивление R. Ток обратной связи легко записать, учитывая, что он обусловлен двумя источниками - генератором э. д. с. и генератором тока /0- В результате получаем:

Коллекторный ток транзистора тоже состоит из двух компонентов: основного нагрузочного тока, вытекающего через сопротивление /?к, и паразитного тока обратной связи, втекающего через сопротивление Ri. Вторым компонентом, равным t/eo/Zi. вполне можно пренебречь, так как он на 1-2 порядка меньше первого. Таким образом,

/к1 = /к.н- §. (16-76)

Подставим выражения (16-7) в неравенство (15-7). Тогда последнее после некоторых преобразований можно записать в виде условия насыщения

Rx<R. в котором величину

1+Р 2

(16-8)

(16-9)

назовем фактором теплового тока. В случае кремниевых транзисторов можно считать д = 0. Условие (16-8) должно выполняться при минимальных значениях R, Р и максимальном значении О.

Из (16-8) следует, что сопротивление зависит в первую очередь от величины коллекторной нагрузки Последняя всегда известна в начале расчета: она выбирается исходя из желательной величины тока согласно (16-76).

Если сопротивление 2 оценивается из неравенства (16-2), то в неравенстве (16-8) величина R фигурирует как заданная и выбор сопротивления Rx не представляет затруднений. Если же



неравенство (16-2) недействительно (например, в случае кремниевых транзисторов), то сопротивления R2 и Ri следует определять, из системы двух неравенств (16-5) и (16-8). С этой целью обозначим правые части неравенств соответственно через /?2макс и 1макс и

построим зависимости /?2 акс (l) и /?1 акс (Rz) НЗ ОДНОМ И ТОМ Же

графике (рис. 16-3). Эти граничные кривые определяют область допустимых значений Ri и R2 [160].

В случае ненасыщенного триггера с нелинейной обратной связью выбор э. д. с. Еб и сопротивлений R, Ri производится так же, как указано выше. После этого обратная связь осуществляется по схеме, показанной на рис. 16-4 (здесь для большей ясности принято несколько иное начертание схемы, чем на рис. 16-1).



Рис. 16-3. Область допустимых значений Rx и R при их совместном выборе. Пунктиром показаны линии /?2накс для двух частных случаев.

Рис. 16-4. Симметричный триггер с нелинейной обратной связью.

Легко заметить, что отличие схемы на рис. 16-4 от схемы на рис. 16-1 заключается в следующем:

1. Сопротивление Ri разбито на две части, одна из которых (г) используется для получения э. д. с. фиксации (ср. с рис. 15-25).

2. Добавлены фиксирующие диоды Д. Такое решение соответствует ключу на рис. 15-25, и сопротивление г выбирается из условия (15-47), где нужно положить R(, = R.

Выходное напряжение и выходной ток. Выходным напряжением для схемы на рис. 16-1 является тот перепад потенциала, который получается при переходе транзистора из одного состояния в другое. Если в режиме насыщения можно принять О, то напряжение [/ых будет близко к потенциалу {/ запертого транзистора . Из рис. 16-2 легко найти 1/2 и, следовательно, {/ых в таком виде:

(16-10а)

-Rг+Rк

1 в ряде случаев приближение кэ.н= О недействительно; тогда выходное напряжение будет соответственно меньше приводимых ниже значений (16-10).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 [ 169 ] 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.