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

20-3. ФРОНТЫ ИМПУЛЬСОВ

Наличие трансформатора делает анализ фронтов в блокинг-генераторе еще более сложной задачей, чем в триггерах или мультивибраторах. Тем не менее такой анализ, хотя бы в упрощенном виде, необходим как для оценки длительности фронтов, так и для вьюода соотношений, обеспечивающих оптимальную работу схемы.

На рис. 20-5 показана линейная эквивалентная схема коллекторной цепи на этапе формирования фронтов. Здесь трансформатор считается идеальным, т. е. не учитываются индуктивность обмотки L, индуктивность рассеяния Lj, межвитковая емкость и сопротивление потерь в сердечнике Rl. Эти элементы включают в схему при более строгом анализе. Сопротивление Ri = = RJnl есть сопротивление нагрузки, пересчитанное к коллекторной цепи. В частном, но распространенном случае, когда нагрузка подключена к

коллектору не через трансформатор, а через разделительный конденсатор, следует считать

п = I. При трансформаторной связи с нагрузкой коэффициент трансформации выбирается из условия п = UJE, где t/ - желательное значение выходного напряжения. Таким образо.м, пересчитанное сопротивление R в дальнейшем рассматривается как заданная величина.


Рис. 20-5. Эквивалентная схема для интервала формирования фронтов.

На схеме показаны также пересчитанные к коллекторной обмотке параметры базовой цепи /-g = г/п и С = Сп. Строго говоря, вместо следовало бы использовать сопротивление Rx- Однако, во-первых, сопротивление R нелинейно (поскольку Гд ~ 1 э). а во-вторых, основная часть фронта формируется при достаточно больших токах 1 (десятки миллиампер), когда вполне приемлемо условие Гд 0. Оба эти аргумента говорят в пользу приближения Rx ~ / б. которое использовано на эквивалентной схеме [см. также (15-15)]. Что касается емкости С, то она показана пунктиром, так как за время фронта приращение AU обычно несущественно, т. е. емкость можно считать бесконечно большой - коротко-замкнутой по переменным составляющим.

Инерционность транзистора отражена, как обычно, операторным коэффициентом усиления Р (s) и операторным импедансом Zk (s) (параллельное соединение и l/sC, см. § 4-7). С. учетом обоих инерционных факторов приращения коллекторного тока будут определяться эквивалентным коэффициентом усиления (7-35):



Согласно рис. 20-5 приращения Д/б составляют некоторую долю от приращений Д/, определяемую токораспределением между ветвями гб и Rn.

А/б(8) = 7 [РоЛ )Д/б(8)], (20-6)

Приращение истинного (непересчитанного) тока базы складывается из начального тока /50, соотвегствующего напряжению 1/г.о. т. е. началу регенерации (см. сноску на с. 572), и приращения Д/б, пересчитанного в базовую цепь:

Подставляя значение Д/б (s) в (20-6) и решая получающееся уравнение относительно Д/б (s), нетрудно привести изображение тока к следующему виду:

Д/б (s) = , Po.Yh/60- (20-7)

где Роё = Рое/ -б - приведенный эквивалентный коэффициент усиления (с учетом трансформации);

т*= (20-8)

РоеТн-1

- эквивалентная постоянная времени, характеризующая фронт импульса.

Оригиналом полученного изображения А/б (s) является н а -растающая экспоненциальная функция. Если положить РоеУн > 1. что обычно выполняется, получим:

Д/-б(0 = Мбо(е-1/. (20-9)

Показатель экспоненты будег положительным и, следовательно, процесс будет лавинообразным только при условии т* > 0. Учитывая выражения для т* и Рое. запишем это условие - условие регенерации - в виде

PVV >1 (20-10а)



или, подставляя значения ук. Тн. Р.

Р> б(1+ + 4). (20-103)

\ Rh Гк/

Правая часть неравенства (20-106) представляет собой тот минимальный коэффициент усиления, который соответствует значениям /go и С/со (см. сноску на с. 572).

Если обе части (20-9) умножить на ngZ-g, получим переходную характеристику приращений коллекторного напряжения :

А (0 = /бо-б(е -1). (20-11)

Из (20-11), полагая Af/ (О = 0,1 и АС/ (4) = Ек, находим время положительного фронта h

Раскрывая значение постоянной времени т* и входящих в нее коэффициентов и полагая РоеТн U т/Ро = Тц, можно представить время фронта в следующем виде:

4 = 2,3,гб[т (1-Ьа )-ЬС -б], (20-12)

где Он = rg/Zh - коэффициент нагрузки. Например, если fig = 0,33; т = 10 не; Ск = 10 пФ; rg = 100 Ом и = 200 Ом, то Q 50 не.

Поскольку гб = г/пё, легко заметить, что время нарастания имеет минимальное значение при некотором оптимальном коэффициенте трансформации. Продифференцировав по п правую часть (20-12) и приравняв производную нулю, найдем:

= 1/ + . (20-13)

Как видим, оптимальное значение rtg помимо параметроз самого транзистора зависит от приведенной нагрузки. В случае холостого хода {Ra = оо)

= ]Л- (20-14)

Например, если = 100 Ом; Q == 10 пФ и Тц = 10 не, то ng.onT ~0,33. При значении /? , сравнимом с xJCk, значение -б.опг увеличивается. Минимум функции (fig) выражен довольно слабо, поэтому необязательно точно выдерживать расчетное значение -б.опт-Во всех практических случаях .g получается меньше единицы.

А.чализ фро.чта бьш проведен без учета индуктивности коллектор.чой обмотки L и времязадающей емкости С, т. е. считалось Z,= ooh С=оо. Оценим

* Процесс, предшествующий моменту = 0,1Ек, будем считать задержкой (интервал на рис. 20-4). Длительность задержки нередко превышаег длительность фронта. Однако нелинейность параметров в этом интервале делаег его анализ крайне трудным.



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.