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

Рост теплового тока у германиевых транзисторов в некоторых случаях уменьшает дрейф критических напряжений, т. е. играет положительную роль.

5. Температурный дрейф зависит от диапазона рабочих температур, типа транзисторов, их параметров и схемы; в среднем

значения температурного дрейфа критических напряжений и токов составляют соответственно 0,5- 1,5 мВ/°С и 0,5-1,0 мкА/°С.


Рис. 17-9. Способы компенсации температурного дрейфа.

а - включение термистора е эмиттерную цепь; 6 - включение термистора в цепь базового делителя.

Компенсация температурного дрейфа. Если бы главным источником нестабильности были тепловые токи /,50, то эффективным способом стабилизации триггера могло бы быть увеличение рабочих токов настолько, чтобы тепловые токи по сравнению с ними были малы даже при высокой температуре. Однако основной причиной нестабильности являются не тепловые токи, и потому сильноточные схемы не могут быть универсальным решением, тем более что в них резко повышается потребляемая мощность.

Два основных способа, применяемых в триггерах с эмиттерной связью для частичной компенсации температурного дрейфа порогов срабатывания и отпускания, показаны на рис. 17-9. В схеме на рис. 17-9, а последовательно с резистором Rg включен диод в прямом направлении. Напряжение на нем уменьшается с ростом температуры, что в значительной мере стабилизирует потенциал Ug, а следовательно, и критические

напряжения Un и Uui- Этот метод может иметь ряд вариантов, позволяющих осуществить более точную компенсацию. Можно, например, включать последовательно два диода или заменить Rg двумя параллельно соединенными резисторами и вютючить диоды в одну или обе ветви.

В схеме на рис. 17-9, б использован делитель напряжения на входе триггера. Этот делитель обеспечивает запирание транзистора Ti в исходном состоянии. Для отпирания этого транзи-

-1 .

V 4%

Рис. 17-10. Временной дрейф пороговых напряжений триггера.



стора и срабатывания триггера требуется входной импульс 11 > > Wet - f/iil. Чтобы минимальная величина спускового импульса мало зависела от температуры, нужно обеспечить одинаковые изменения потенциалов l/g] и Иц. Из них изменение ДС/ц (Т) является функцией заданной, а функцию Af/gj (Г) (по возможности аналогичного вида) подбирают, включая в делитель тем-пературко-зависимые элементы - термисторы пли полупроводниковые диоды в тех илн иных комбинациях. ,

Оба указанных способа могут обеспечить уменьшение температурного дрейгра в несколько раз.

Временной дрейф. Зтот вид нестабильности определяется сложными физико-химическими процессами на поверхности полупроводника, а также низкочастотной составляющей собственных шумов. Результаты измерений временного дрейфа критических напряжений показаны на рис. 17-10. Как видим, в общем случае дрейф состоит из медленной (регулярной) и более быстрой (хаотической) составляющих, причем соотношение между ними зависит ст типов и даже экземпляров транзисторов. Значение регулярного дрейфа (ползучести) может доходить до 100 мВ с постоянной времени, составляющей несколько часов, а хаотический дрейф обычно не превышает 10-20 мВ, т. е. 1-2% критического напряжения.

Глава восемнадцатая

МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

18-1. СИММЕТРИЧНЫЕ МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

Симметричный (по структуре) мультивибратор, показанный на рис. 18-1, получается из симметричного триггера (см. рис. 16-1) путем исключения резисторов Ri и замены смещения g смещением -£ . Поскольку этапы рассасывания и регенерации протекают в обеих схемах аналогично и были подробно изучены применительно к триггеру, будем в дальнейшем считать изменения токов в транзисторах мгновенными. Зто позволит нам сосредоточить внимание на специфических для мультивибраторов процессах.

Рабочий цикл. Работа мультивибратора в течение одного полного периода описывается временными диаграммами на рис. 18-2. Открытый транзистор, как и в триггерах, будем считать насыщенным. Очередное опрокидывание схемы происходит тогда, когда напряжение на базе ранее запертого транзистора делается равным нулю и он отпирается. При этом возрастающий коллекторный ток идет в базу другого транзистора через емкость и выводит его из насыщения, после чего наступает регенерация.

* Эго не исключает и некоторых особенностей переходного процесса в мультивибраторах. Частично эти особенности рассмотрены в работе [168].



Пусть в момент t = О открылся транзистор Tj, поскольку потек-циал Ui, уменьшаясь, достиг нулевого значения. В результате насыщения транзистора потенциал Ui, который до скачка был равен - /roki. падает до нуля; транзистор стягивается в точку . Напряжение Ud на конденсаторе в первый момент не меняется и остается равным Е - /кокх (так как потенциал t/gg до скачка был равен нулю, а потенциал (/ х был равен Дк - /ko-Rki)-Отсюда-следует, что ток /i в момент =0 возрастет от значения / о до Дк {§к1 + Слагаемое 2£кё1 обусловлено тем, что резистор Ri после скачка находится под напряжением Ud + 2Е. Напряжение на конденсаторе перед скачком было близко к нулю и сохраняет это значение непосредственно после скачка.

Отсюда следует, что базовый ток / г (который до опрокидывания был равен -ho) возрастает до Е (g + + Ы. поскольку резисторы R и Rz в первый момент соединены параллельно через незаряженный конденсатор Cg. Положительный скачок потенциала (/ 1 передается через конденсатор Cj на базу транзистора 7\ и поддерживает его в запертом состоянии.

Коллекторный ток /2 ДО скачка был равен £.(2 + gi), а нос ле опрокидывания падает до значения /ко. Легко заметить, что ток к2 (-0) равен току /gj (+0), т. е. во время скачка коллекторный ток запирающегося транзистора переходит в базу отпирающегося транзистора. Потенциал Uz в момент t = О не изменяется и остается близким к нулю. Это следует из равенства (0) = 61 (+0) + Uc2 (0), где оба слагаемых в правой части очень малы. Ток /ga, который до опрокидывания был равен Eg, после опрокидывания уменьшается до -/,.о. Таков в первом приближении результат происшедшего переброса в схеме.

Начиная с момента = О величины в схеме изменяются еле дующим образом. Потенциалы Ui, Ui и токи / 2, /g2 остаются практически неизменными, близкими к нулю. Потенциал L/gg, равный напряжению на конденсаторе С, уменьшается с постоянной времени CiRi, стремясь к величине - (Д + hoRi) (последняя легко получается, если мысленно убрать из схемы запертый транзистор и заменить его со стороны базы генератором теплового тока ). На самом деле разряд конденсатора прерывается

Рис. 18-1. Принципиальная схема симметричного мультивибратора.

Помимо теплового тока, который у кремниевых транзисторов практически отсутствует, следовало бы учесть еще сопротивление, свойственное запертому переходу и обусловленное утечками, током термогенерации (зависящим от напряжения) и другими причинами. Методика учета этого сопротивления будет показана в §20-2 применительно к блокинг-генератору. . . .



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.