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

протекать более быстро, так как постоянная времени rgC будет меньп!е расчетной из-за модуляции сопротивления. Поэтому в целом время импульса опреде.пяется некоторой усредненной величиной/-g.cp- Аналитическое определение этой величины затруднено. Поэтому при формировании длинных импульсов (Г > т) целесообразно включать последовательно с базой внешний постоянный резистор с сопротивлением Rg, равным примерно Лбц, с тем чтобы при расчете можно бы.по не считаться с изменением суммарного сопротивления /?б + rg. При включении внешнего резистора Rg получаются дополнительные преимущества; снижается мощность, расходуемая в цепи базы, и уменьшается влияние разброса величины лбоУ разных транзисторов. Вводя резистор fig, нужно, разумеется, учитывать ею сопротивление при расчете длительности импульса

20-5. ВЫБРОС НАОРЯЖЕНИЯ

Если бы индуктивность L была бесконечно большой и за время формирования вершины (а тем более за время фронтов) ток намагничения не менялся, то в обмотке не запасалось бы никакой магнитной энергии и выброс не имел бы места. Чтобы оценить выброс, нужно определить ток намагничения /ц в конце интервала Г , пользуясь эквивалентной схемой на рис. 20-6. Из схемы видно, что ток в ветв!!

L нарастает независимо от осталь-

ных ветвей по закону L

Рис. 20-9. Эквивалентная схема для ингервала фор.мированяя выброса.

т е. линейно. Поэтому в вершины ток будет равен:

/ (Т I ки

к) - ц - ;

конце

(20-31)

Считая задний фронт достаточно коротким, можно пренебречь изменением этого тока за время Ц Тогда в момент полного запирания транзистора получится эквивалентная схема, показанная на рис. 20-9. Здесь сопротивление строго говоря, должно включать в себя также пересчитанное времязадающее сопротивление R = Rinl, подключенное параллельно Rn\ однако эта поправка обычно несущественна. Суммарная емкость включает в себя пересчитанные емкости эмиттерного и коллекторного переходов:

Co = n6C,-f (l-f б)С . (20-32)

В общем случае к этой емкости следует добавить пересчитанную емкость нагрузки.

Начальный ток /, заряд емкости Со

напряжения, изображения

, определяемый формулой (20-31), вызывает и соответственно повышение коллекторного Величина t/c = АИ найдется из операторного

Af/ (s) = /c(s) =

sLiR

Емкость Ск, как видно из схемы на рис. 20-1, о, находится под напряжением tK - to= + irUti (если считать С= оо). Отсюда в формуле (20-32) появляется множитель (1 -j- о).



Это изображение легко приводится к следующему простейшему виду:

где = L/Ri, - постоянная времени выброса.

Переходная функция в зависимости от соотношения параметров может иметь апериодический или колебательный характер. Колебательный режим нежелателен, так как положительные выбросы, трансформируясь в базовую цепь в виде отрицательных импульсов, могут вызвать преждевременное отпирание транзистора и тем самым изменение рабочей частоты. В ждацем блокршг-генераторе положительные выбросы могут вызвать срабатывание схемы в отсутствие очередного сигнала. Учитывая сказанное, рассмотрим только апериодический режим и прежде всего найдем критерий такого режима. Для этого приравняем нулю дискриминант знаменателя в формуле (20-33). Отсюда получим обычное условие критического режима в колебательном контуре:

==2/? . (20-34)

Условием апериодического режима будет неравенство

Л>2/? . . (20-35)

Это условие накладывает ограничение на значение приведенной нагрузки и, в частности, делает невозможным режим холостого хода

Оценим величину и длительность отрицательного выброса ь критическом режиме. Заменив в изображении (20-33) коэффициент LCo на Тв/4 [согласно (20-34)], получим:

АС/к (S) = hRn

Оригиналом такого изображения будет функция

Легко убедиться, что эта функция имеет максимальное значение, которое с учетом (20-31) равно:

А( .==/м.0,75£,Ь.. (20-36)



Максимум имеет место в момент

tm = - (20-37)

Пусть, например, L = 2мГ; R = 1 кОм и = 10 мА; тогда = 1 мкс и 7,5 В Как видим, выброс имеет значитель-

ную величину; при других параметрах схемы он может быть еще больше.

Длительность выброса, учитывая его экспоненциальный спад, можно условно оценить временем

/ = 2,Бт , (20-38)

которому соответствует спад выброса примерно до 3% максимального значения (20-36). При использованных выше параметрах по-лчкм /в 5 мкс.

в случае апериодического режима выражения для величин А(/кт и tm получаются громоздкими [170]. Анализ их приводит к выводу, что в идеальном аперио дическом режиме [когда неравенство (20-35) выполняется очень сильно] ампли-тула выброса превышает величину (20-36) примерно на 30%, момент максимума im ~ О, Т. е. почти совпадает с моментом окончания заднего фронта, а длительность выброса составлиет (3--4) Тд.

Отрицательный выброс в коллекторной цепи трансформируется в базовую цепь в виде положительного импульса. При тот напряженке между коллектором и базой превышает значение - £к:

кб. акс - (к + Дк J (1 + Пб). (20-39)

Разумеется, значение f/кб.макс должно быть меньше допустимого напряжения, определяемого пробоем коллекторного перехода.

Напряжение между эмиттером и базой в момент максимального выброса равно.

fa6 а с - 6 (£.< + Дкт). (20-40)

Это значение также не должно превышать допустимого напряжения, что практически нельзя обеспечить в случае дрейфовых транзисторов, у которых пробивное напряжение эмиттер - база обычно лежит в пределах 1-2 В. Например, в приведенном ранее расчете получилось AUm ~ 7,5 В. Значит, при £,( = 10 В и /ig = = 0,2 имеем бэб.макс ~ - 4 В, что превышает напряжение пробоя для многих транзисторов. Если в цепь базы включен защитный диод (см. рис. 15-22), то такое перенапряжение несущественно. Если же диода нет или если выброс вообще нежелателен, то коллекторную обмотку трансформатора шунтируют диодом или цепочкой диод - резистор. При обратной (по сравнению с этапом формирования вершины) полярности напряжения на коллекторной обмотке диод проводит и результирующим нагрузочным сопротивлением в формуле (20-36) будет II Rr < RL



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.