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

откуда следует:

(1+Я9/ек)(2+яэ/ек) *

(21-25)

Дифференцируя функцию V, по аргументу gg/gg, легко убедиться, что она имеет максимум:

:0.17£

(21-26)

при gg/gg = В STOM оптимальном случае = t/jjj 0,4 £к- Для распространенного диапазона = 5-J-15 В имеем {/ макс = 0,8-ь2,5 В; Uf = 2-f-6 В, Максимум функции (ёэ/ёк) выражен неярко (рис. 21-6), поэтому можно уменьшать или увеличивать отношение gg/gK примерно в 3 раза по сравнению с оптимальным значением, сохраняя амплитуду t/ в пределах 70% максимальной.

Если пренебречь шунтирующим влиянием нагрузки и разрядного элемента, п. е. считать = &п,= О, то из выражения (21-Г1а) нетрудно получить коэффициент нелинейности в виде

(21-27)

(2-Ьеэ/йв)

ъ- (1 +gB/g ) - 1

Зта функция также имеет слабо выраженный максимум при значениях Е > > Ек (рис. 21-6), в чем легко убедиться путем дифференцирования. Максимальное значение 8 получается в об-

ласти малых значений gg/gK. превышающих У2. В области ga/gK > коэффициент нелинейности монотонно уменьшается с ростом ga/git. а также с увеличением отношения £/£ .

С помощью выражений (21-25) и (21-27) получаем добротность ГПН:

(£/£ ) (1-f gs/gK) (21-28)

как видим, она возрастает с увеличением Е/Е и gjgs (рис. 20-6).

1/1 Dfi

0,4 0 О

- БО

- о,г

- 0/5

- го

- 0


Рис, 21-6. Зависимость амплитуды, коэффициента нелинейности и добротности генератора (см. рис. 21-5) от соотношения напряжений Е/Ек и проводнмостей gg/gn.

Анализируя кривые на рис. 21-6, приходим к следующим выводам:

1. С точки зрения линейности нужно делать отношение Е/Е как можно большим, а с точки зрения добротности достаточно обеспечить Е/Е = 2 -т- 5. Значения £ неприемлемы, так как им соответствуют параметры е > 15% и б < 0,8. Ограничения на значение Е/Е накладываются, с одной стороны, значением выходного напряжения Sac другой - разумным значением питающего напряжения Е.

2. Отношение gjgg с точки зрения линейности и добротности Желательно делать большим. Однако значения gjg > 3 нецеле-

При заданной амплитуде U напряжение Ек должно быть достаточно большим в силу зависимости (21-25).



сообразны, поскольку при этом выигрыш в параметрах е и б невелик, но происходит заметнее уменьшение выходного напряжения, а также могут нарушиться условия тоиттеркого режима (17-15) и (17-21).

В диапазонах ElEy = 2 -г- 5 и gglg == 2 -ь 3 получаем типичные для данного ГПН параметры: е = 3 10% и б = 0,8 -ь 0,95. Шунтирующее влияние нагрузки и входного сопротивления запертого транзистора ухудшает параметры е и б.

Помимо триггера с эмиттерной связью в качестве разрядного элемента могут использоваться другие пороговые схемы (например, в 1168] списаны ГПН с разряжающим мультивибратором).

21-4. ГЕНЕРАТОРЫ С ПАРАМЕТРИЧЕСКИМ СТАБИЛИЗАТОРОМ

ТОКА

В данном варианте ГПН, как отмечалось в § 21-2, главным требованием к зарядному элементу является возможно большее дифференциальное сопротивление. Наиболее простым элементом такого типа может служить транзистор, включенный по схеме ОБ с заданным током эмиттера (рис. 4-10, а). В таком режиме дифференциальное сопротивление Ri = г, а эквивалентная э. д. с. El = l pRi - Ikk- Учитывая зависимость (4-24), приходим к выводу, что э. д. с. El не зависит от тока, а является функцией только физических параметров базы и коллекторного напряжения (для ступенчатого перехода Ei VU) *.

Справочные данные показывают, что маломощным низкочастотным транзисторам свойственны (при Un = 5 В) значения / Лк = 300-J-500 В, а маломощным высокочастотным - от 1000 до 2000 В и более Таким образом, ГПН данного типа могут обеспечить коэффищ1енты нелинейности 1-5% даже при таких сравнительно больших амплитудах, как Um = 10-20 В (в этих опенках не учитываются шунтирующие токи). Что касается максимального значения то оно определяется напряжением t/кб.доп и может составить 40-60 В и больше.

Сопротивление rg играет важную роль не только как составляющая э. д. с. Ei, но также и как составляющая фактора 9 ,/? в выражении (21-13а) **. При токе 1 мА значение Лк обычно лежит в пределах 0,5-2 МОм.

Такое же и даже меньшее значение часто имеет сопротивление R; тогда 1 и может существенно влиять на коэффициенг нелинейности. Напомним также, что зависит от температуры (рис. 4-20), поэтому коэффициент е оказывается нестабильным.

* Последнее обстоятельство означает, что при расчете коэффициента нелинейности нужно использовать величину £/= Ir, соответствующую минимальному напряжению

Последние цифры характерны также для некоторых низкочастотных транзисторов средней мощности, например, 1Т403 с донусгимыж напряжением до 100 В и токами до 1 А.

** Фактор flmj с учетом (21 14) не зависит отк-



Для того чтобы избежать обоих осложнений, следует выбирать достаточно большое значение рабочего тока, при котором значение Гк удовлетворяет условию fl, = rJR < 1.

На рис. 21-7 показана схема ГПН с параметрическим стабилизатором тока (транзистор Ti). Легко заметить, что в схеме генерируется отрицательное спадающее напряжение. Ток /i, а вместе с ним и разрядный ток / р = / i задаются цепочкой Е, R. Зарядным элементом служит ключ на транзисторе Та, управляемый внешним сигналом (постороннее возбуждение).

На примере данной реальной схемы можно показать- причины и степень нестабильности тока прямого хода. Для stoio воспользуемся выражением (6-8) при условии Py6 > 1, характерном для включения ОБ (см. <; 6-2). Тогда

Для кремниевого транзистора (/ко== С) при достаточно большом значении Rg нестабильность тока будет определяться изменениями коэффициента р:

Соответственно

1-fB Р

(21-30)

(21-31)

---4-о-

Рис. 21-7. Генератор с параметрическим стабилизатором тока.

/пр ~ /к. Р

Так, если ЛР= Р, то Д/ р пр t 1/р, т. е. может составлять 2-5?о.

При небольших значениях R и особенно для герма}1иевых транзисторов (в широком диапазоне температур) относительная нестабильность тока п)ямого хода достигает 10% и более, что является серьезным недостатком данного типа ГПН.

21-5. ГЕНЕРАТОРЫ СО СЛЕДЯЩЕЙ СВЯЗЬЮ

Этот вариант ГПН имеет две разновидности, различающиеся типом следящего элемента. Первая разновидность характеризуется тем, что следящая связь осуществляется непосредственно по н а п -ряжению AUc, при этом компенсирующее напряжение fcAf/c близко к AUcM, значит, следящий элемент должен быть повторителем (рис. 21-8, а) . Вторая разновидность характеризуется тем. Что следящая связь осуществляется по разности напряжений AUc - кАЬс, прн этом компенсирующее напряжение kAUc много больше этой разности и, значит, следящий элемент

Отсюда распространенные в литературе названия ГПН с компенсирующей э. л. с. и ГПН с повтори гелем . Euie один термин - ГПН с положительной обратной связью - представляется неючным.



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.