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

Б открытом состоянии свойства разрядника зависят от режима транзистора, т е. от наличия или отсутствия резистора

В случае насыщенного ключа (рис. 21-4, а) всегда выполняются условия Uq Ui к R < /?к. где Uq - остаточное напряжение на насыщенном транзисторе к Rq - сопротивление участка коллектор - эмиттер в режиме насыщения (сопротивление отпирания, см. § 15-3). Поэтому можно считать, что (/кэ = О и что конденсатор С разряжается через R с постоянной времени, близкой к С/?к.

Время разряда, учитывая экспоненциальный характер процесса, составляет: 7обр =2,ЗС/?,<. (21-19)

За это время напряжение Uc меняется от макси.мального значения U До минимального

(/, = / р/? , (21-20)

которое соответствует условию = 0.

Будем считать средний ток разряда равным 0,5/к.макс- Тогда из неравенства (21-8) получаем:

/к. кс&2/пр(1-Н). <21-21)

Выбрав ток /к.мякс можно оценить необходимое значение /?к из соотио-1пения/к.мякс = f/2 ?K. а также ток базы из условия насыщения Р/б >/к.мекс-

В случае ненасыщенного ключа (рнс 21-4, б) конденсатор разряжается почти постоянным током

к-/пр Р/б -пр-

Вречя разряда можно принять равным отношению начального заряда иа конденсаторе (Си) к разряжающему току:

(второе приближение действительно, если Р/бпр)-

В самом конце разряда транзистор насьшается, так как ток коллектора (при неизменном токе базы) уменьшается до значения / р. При этом минимальное напряжение Ui, близкое к Uq, будет пренебрежимо мало.

Как известно, допустимый ток в активном режиме в несколько раз меньше, чем в режиме насыщения: (/к.лоп)акт < (к.доп)н.чс (см. § 15-8). Соответственно время разряда при активном режиме оказывается заметно большим, чеч при насыщении. Это нетрудно показать, исходя из выражений (21-22) и (21-19), если в первом положить (/к.доп)акт >пр. а во втором /?к ~ {/гД/к.до11)нас-Поэтому в качестве разрядных элементов используются, как правило, насыщенные ключи, хотя напряжение t/j у них больше и иногда составляет 10-20% t/g.

Особенности генераторов спадающего напряжения. Достаточно разряжать емкость стабильным током и быстро заряжать ее, чтобы генератор нарастающего напряжения превратился в генератор спадающего напряжения (ср. кривые на рис. 21-1, а и б). Скелетная схема последнего не отличается от схемы на рис. 21-2, но функции элементов 3 w Р меняются местами: теперь зарядный элемент является либо пороговым устройством (режим самовозбуждения), либо ключом (режим постороннего возбуждения), а разрядный элемент - источником стабильного тока, выполненным по одному из трех вариантов, рассмотренных выше. Соответственно элемент Р осуществляет прямой ход, а элемент 3 - обратный.

Специфика спадающего напряжения состоит в следующем.



1. Начальный ток разрядного элемента (в отличие от начального тока зарядного элемента на рис. 21-2) определяется не разностью напряжений Е и щ, а напряжением w

Tin -

-пр -

2. Ток нагрузки при протекании через емкость не вычитается, а складывается с током прямого хода, т. е. в выражениях (21-6) следует изменить знак перед током / .

3. Ток через элемент 3 во время прямого хода описывается выражением

В отличие от выражения (21-76) для соответствующего тока через элемент Р.

С учетом отмеченной специфики получаем для прямого хода вместо формулы (21-9) формулу

где А/ш = /зо - /но - разность постоянных составляющих шунтирующих токов, а параметр R люжет быть либо постоянным, либо переменным в зависимости от типа ГПН.

Подставляя в (21-23) значения f/ (0) = С, и (Гр) = V, нетрудно получить из определения (21-26) коэффициенты нелинейности для трех вариантов ГПН. Эти коэффициенты выражаются теми же формулами (21-11), (21-13) и (21-17), что и в случае генераторов нарастающего напряжения. Однако поправочные коэффициенты & имеют другие значения. А именно,

для простейших ГПН

*- >..(4-o t)->-,- -. <-=

(21-246)

для ГПН с параметрическим стабилизатором тока для ГПН со следящей связью

Частные факторы Ь, и имеют ту же структуру, что в генераторах нарастающего напряжения:

А©..=4;; . =1:; х=-1.



где Б случае ГПН с параметрическим стабилизатором тока Е = Ei = = IripRi и R = Ri. Фактор &шз является частным случаем фактора Ощ/?, если заменить R на R.

Таким образом, в идеальном случае = 1) коэффициенты нелинейности для нарастающего и спадаюгцего напряжений одинаковы. В реальных случаях у генераторов спадающего напряжения величины & при прочих равных условиях несколько больше.

Ниже рассматриваются некоторые типичные примеры ГПН. Более подробно схемы ГПН и их расчет рассмотрены в работах [164, 165, 168, 169, 171].

21-3. ПРОСТЕЙШИЕ ГЕНЕРАТОРЫ С ИНТЕГРИРУЮЩЕЙ ЦЕПОЧКОЙ

Типичным примером простейшего ГПН является схема на рис. 21-5, которая отличается от аналогичной схемы мультивибратора (см. рис. 18-7) тем, что выходное напряжение снимается с конденсатора С, а триггер с эмштерной связью играет роль разрядного элемента . Очевидно, что данный генератор относится к ГПН с самовозбуждением. Чтобы исключить составляющую напряжения Ui (рис. 18-8), используются переходный конденсатор Cj и фиксирующий диод Д. Эти схемные элементы обеспечивают нулевой начальный уровень пилообразного напряжения на выходе и не оказывают существенного влияния на форму сигнала; поэтому при анализе основных процессов ими можно пренебречь. В остальном структура данного ГПН соответствует скелетной схеме на рис. 21-2,

Напряжение меняется в пределах от = Цщ до U= (Уц (рис. 18 8),


Рис. 21-5. Простейший генератор с интегрирующей цепочкой и разрядным триггером.

г. е.

Если б формулах (17-5) и (17-8) положить й <Т1ёэ; P2Y1 > 1 (что обычно соблюдается) и согласно (17-21 а) принять ki = ёкг = ёк, то

Если триггер используется в виде интегральной схе.мы, то весь разрядный элемент представляет собой одну деталь.



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.