чину, то замедляются процессы формирования фронтов и ухудшается чувствительность схемы, поскольку на вход поступает не все напряжение вх. а только часть его, определяемая соотношением сопротивлений и /?вх.

Рис. 19-5. Одновибратор с разрядным триггером.

19-2. ОДНОВИБРАТОР С РАЗРЯДНЫМ ТРИГГЕРОМ

Данный вариант одновибратора (рис. 19-5) по структуре идентичен соответствующему мультивибратору (рис. 18-7) и отличается от него лишь значениями £о и R , а также наличием цепи запуска. Анализ этой схемы проведем с помощью входной характеристики триггера.

В § 18-2 было показано, что автоколебания возможны только тогда, когда пересечение входной характеристики и линии нагрузки Rq имеет место в одной точке, иа участке / (см. рис.

18-9). На рис. 18-10 были про- ьо

иллюстрированы режимы, в которых автоколебания невозможны. В случае одновибратора именно эти режимы являются рабочими. Возьмем за основу тот из них,в котором ток через Rq меньше (рис. 18-10, а).

На рис. 19-6 показан цикл работы одновибратора после подачи спускового сигнала в виде импульса от генератора э. д. с. При этом емкость С, будем считать достаточно большой, чтобы пренебречь изменениями ее заряда за время входного импульса и далее, вплоть до восстановления схемы. Такую большую емкость можно принять за источник э. д. с. с напряжением t/. Тогда рабочий цикл можно описать следующим образом.

До поступления сигнала рабочей точкой одновибратора является точка / иа участке . Потенциал точки а (см. рис. 19-5) имеет значение t/g, показанное иа рис. 19-6; линия нагрузки R2, проведенная из абсциссы (Jjq, пересекает характеристику в той же точке /.

При подаче отрицательного входного импульса Ех линия нагрузки R2 смещается вправо по оси абсцисс на величину £вх- Если э. д. с. Ех достаточно велика, точка пересечения попадает на участок V (рис. 19-6, а) или IV (рис. 19-6, б). Напряжение иа конденсаторе С в первый момент остается неизменным, но под действием появившегося зарядного тока оно начинает увеличиваться. В точке происходит скачкообразное изменение тока через конденсатор, причем в зависимости от сигнала ток может либо сохранять свое направление (рис. 19-6, а), либо изменить знак (рис. 19-6, б). В первом случае (сигнал Zibxi) конденсатор стремится разрядиться до напряжения в устойчивой точке 2. Во втором случае (сигнал Евх2) конденсатор стремится разрядиться до напряжения в устойчивой точке 3. Для достижения устойчивых точек нужно некоторое время. Поэтому если длительность входного импульса недостаточно велика, то напряжение Uc не достигнет значения U2 или Ug и к концу импульса останется близким к значению Ui ~ ~ t/ij (рис. 19-6, е). При этом, конечно, подразумевается, что длительность t больше, чем время, необходимое для перехода рабочей точки из исходного положения / в критическую точку и скачка на участок V вольт-амперной характеристики.

В момент окончания входного сигнала потенциал точки а (см. рис. 19-5) снова делается равным t/. При этом, линия R2 возвращается в исходное положе-

ние и ток Jc протекает в разрядном направлении. Напряжение уменьшается и рабочая точка движется влево по участку /К (рис. 19-6, б) или по участку V, а потом по участку IV (рис. 19-6, а). В точке / происходит скачок тока в конденсаторе и ток приобретает зарядное направление. В результате конденсатор заряжается до исходного напряжения в точке /. На этом рабочий цикл заканчивается. Из проведенного рассмотрения можно сделать ряд полезных выводов.

Очевидно, что выходной импульс (запертое состояние транзистора Tj) соответствует пребыванию и движению рабочей точки на участках V и IV. Поэтому время выдержки должно зависеть от положения рабочей точки в момент окончания входного сигиа-л а. Для того чтобы время выдержки ие зависело от амплитуды и длительности спускового сигнала, время вх должно быть настолько малым, чтобы конденсатор С после скачка ие успел существенно разрядиться или зарядиться (рис. 19-6, е). Тогда движение рабочей точки влево будет начинаться всегда от одного и того же места (на рис. 19 6, в - от точки 4, соответствующей напряжению t/ij).

При длинном спусковом сигнале рабочая точка, вообще говоря, успевает переместиться в сторону устойчивой точки ?. или 5, а иногда и достигнуть этих точек (рис. 19-6, а и б). Тогда время вьщержки будет зависеть и от амплитуды, и от длительности сигнала - факт, отмеченный на с. 567, где анализ проводился другим методом.

Время восстановления соответствует движению рабочей точки по участкам / и после обратного скачка. На участке / первый транзистор заперт и, значит, заряд конденсатора происходит через R, с постоянной времени CR. Уменьшение времени восстановления путем уменьшения R имеет предел, поскольку линия R не должна пересекать участок / характеристики. Кроме того, при малом значении R сильно нагружается источник сигнала.

Спусковой сигнал такой величины, при которой пересечение линии R с входной характеристикой происходит ие иа участке V или IV, а на участке /, тоже вызывает срабатывание одновибратора. Однако, если такой сигнал будет длинным (в пределе - бесконечно длинным), схема перейдет в режим мультивибратора. Минимальный сигнал, необходимый для запуска, должен обеспечить пересечение линии i?2 с участком / немного левее точки .

В заключение отметим, что скачки токов в точках и / на самом деле не мгновенны,.а определяются переходными процессами в триггере.

Рис. 19-6. Цикл работы одновибратора с разрядным триггером при двух значениях длинного сигнала (а, б) и при тех же значениях короткого сигнала (в).

Глава двадцатая БЛОКИНГ-ГЕБЕРАТОР

Блокинг-генератор представляет собой релаксационную схему с трансформаторной обратной связью, выполненную на одном активном элементе. По сравнению с мультивибраторами и одно-вибраторами блокинг-генераторы позволяют получить бблыиую скважность и меньшую длительность импульсов, а также осуществить трансформаторную связь с нагрузкой.

В транзисторных блокинг-генераторах транзистор может быть включен как по схеме ОБ, так и по схеме ОЭ, кроме того, используется несколько вариантов

включения времязадающего конденсатора, нагрузки и т. п. [168, 169, 162]. Мы подробно проанализируем только основную схему (рис. 20-1), поскольку полученные выводы действительны в общем и для других вариантов.

Рис. 20-1. Простейшая схема блокинг-генера-тора (а) и временная диаграхма коллекторного напряжения (б).

20-1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

Схема блокинг-генератора, работающего в режиме автоколебаний, показана на рис. 20-1. Пусть сначала на конденсаторе С напряжение имеет положительную полярность (показанную на рис. 20-1, а) и достаточно большое значение. Тогда транзистор находится в запертом состоянии и конденсатор разряжается через R и вторичную обмотку трансформатора. Индуктивностью последней можно пренебречь, так как скорость изменения тока на этом этапе невелика. Строго говоря, р.чзряд происходит не только через R, но и через цепь базы; это будет учтено при последующем анализе. Когда напряжение на конденсаторе, стремящееся к отрицательному уровню - Еб, падает до нуля, транзистор отпирается и начинается второй этап переходного процесса. На этом этапе возрастающий коллекторный ток наводит на вторичной обмотке трансформатора э. д.с. отрицательной полярности, которая способствует форсированному отпиранию транзистора. Процесс развивается лавинообразно вплоть до насыщения транзистора, когда последний утрачивает усилительные свойства и положительная обратная связь нарушается. Коллекторное напряжение в течение второго этапа падает от величины - Е практически до нуля. На третьем этапе происходит рассасывание накопленных в базе носитечей. При этом