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

где Р = р/ б - приведенный коэффициент усиления [см. (20-23)].

В момент Т 1 транзистор Ti выходит из насыщения и наступает регенеративный процесс, в результате которого транзистор Ti запирается, а транзистор Т2 попадает в режим насыщения. В течение короткого регенеративного процесса ток намагничения не успевает существенно измениться, сохраняя значение / и прежнее направление. Поэтому в начале второго импульса через обмотку йУк2 помимо тока Гб -f /н, направленного из коллектора, протекает ток направленный в обратную сторону - в сторону коллектора. Этот ток, характеризующий остаточную намагниченность сердечника, отражен на рис. 22-6 генератором тока показанным пунктиром. Нетрудно догадаться, что длительность второго импульса будет вдвое больше, чем первого, так как коллекторный ток (при той же скорости нарастания) должен теперь измениться на 2Iyim, чтобы достигнуть уровня p/g (см. временные диаграммы на рис. 22-7).

В конце второго импульса ток намагничения будет иметь такую же величину /т, как и в конце первого. Поэтому, начиная со вто- . рого импульса, процессы в ППН устанавливаются и длительность импульсов определяется удвоенной амплитудой тока намагничения (2/т) и скоростью сго изменсния (Ei/L). Считая, что в симметричной схеме полный период Т = 2Т , получаем:

(22-7)

Подставив сюда выражение (22-6) для тока /т. представим период и рабочую частоту Г в следующем виде:

(Р-1)-

(22-8)

Пз формулы (22-8) следует, что рабочая частота обратно пропорциональна индуктивности коллекторной обмотки и не зависит от преобразуемой э. д. с. £1. Частота увеличивается с увеличением тока нагрузки, т. е. с уменьшением сопротивления R; эта зависимость существенна тогда, когда значение Ra сравнимо со значением Гб/Р, т. е когда R < ri

Очевидно, что правая часть выражения (22-8) должна быть положительной, т. е. должно выполняться условие

Р>1-1-. (22-9)

Это условие, являющееся частным случаем неравенства (20-23) при т<, = оо и т = О, накладывает определенные ограничения на параметры схемы. А именно, учитывая, что = г/п, получаем:

Такое неравенство выполняется только при достаточно большом коэффициенте передачи Р:

P>2KW/?H. (22-11)



Соотношение (22-11) должно соблюдаться при минимальном значении ЛцИ максимальном значении и является одним из критериев при выборе транзисторов. Если коэффициент Р превышает правую часть (22-11) более чем в 2 раза , то корни левой части (22-10) имеют приближенные значения Р и r/R. Коэффициент должен лежать в интервале между этими корнями. Обычно значения ng > 1 неприемлемы с точки зрения к. п. д. схемы (поскольку при ng > 1 имеем < Tg и может оказаться rg R, т. е. паразитная мощность Prg будет сравнима с полезной мощностью Рд ). Поэтому запишем только то ограничение, которое накладывается на величину ng снизу:

Пб>Гбтп. (22-12)

Неравенство (22-12) лежит в основе выбора коэффициента трансформации при расчете ППН.

Весь проведенный анализ был основан на постоянстве индуктивности. Между тем с ростом тока намагничения индукция в сердечнике трансформатора может достигнуть таких значений, при которых магнитная проницаемость и соответственно индуктивность L заметно уменьшаются (насыщение сердечника). В этом случае, как видно из выражения (22-5), скорость нарастания коллекторного тока увеличится и равенство (22-4) будет достигнуто раньше, чем при постоянном значении L (рис. 22-8). Иначе говоря, на-сьшхение сердечника приводит к уменьшению периода и увеличению рабочей частоты по сравнению с расчетными значениями. Кроме того, поскольку ток намагничения согласно (22-6) пропорционален э. д. с. Ei, изменения последней будут влиять на степень насыщения сердечника и тем самым на рабочую частоту. Строгий анализ этих явлений, разумеется, сложен. Его можно упростить, аппроксимируя кривую намагничения ломаной линией [175].

На практике стараются избегать насыщения, выбирая достаточно большое сечение сердечника. Для этого нужно воспользоваться известными выражениями

L = (po!x)

lL=const

L=const

Рис. 22-8. Случай насыщения сердечника вблизи максимальных значений тока намагничения (пунктирная кривая соответствует отсутствию насыщения).

4 = L/ = cAS.10-8,

(2 2-1 За) (22-136)

где (Хо - магнитная постоянная (см. табл. 1-2); р, - относительная магнитная проницаемость сердечника; lp - средняя длина магнит-

Такое превышение следует всегда обеспечивать на практике, учитывая, что исходное неравенство (22-9) получается в результате пренебрежения величиной x/Xj в более точном неравенстве (20-23).



ной линии в сердечнике; S - площадь сечения сердечника; - максимальное потокосцепление; В - максимальная индукция, Гс. Подставляя значение L из (22-13а) в (22-136), получаем:

Т (W) /ит

Подставляя произведение L/p. из (22-7) в (22-136), получаем:

(22-15)

Выражения (22-14) и (22-15) используются при расчете следующим образом. Задаваясь размером сердечника, находим тем самым значение /ср. Потом, задаваясь достаточно малым значением Вт, из (22-14) определяем w, а из (22-15) - площадь 5.

Регенеративные процессы в ППН практически не отличаются от аналогичных процессов в блокинг-генераторе. Поэтому длительность фронтов, если она представляет Интерес, можно оценивать по формуле (20-12), а оптимальный коэффициент трансформации - по формуле (20-13).

22-3. ОСОБЕННОСТИ ПРАКТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Простейший ППН (рис. 22-5) является вполне работоспособным устройством. Однако в ряде случаев он обладает такими недостатками, для устранения которых в схему приходится вводить дополнительные элементы. Рассмотрим причины этих усложнений.

Поскольку для рассматриваемого ППН характерно условие Г/2 т, нельзя не считаться с модуляцией сопротивления базы во время импульса (см. конец § 20-4). Из формулы (22-8) ясно, что уменьшение сопротивления (при высоком уровне инжекции) приведет к уменьшению рабочей частоты по сравнению с ее расчетным значением, полученным исходя из немодулированной величины Гб*. Учет модуляции, как и в случае блокинг-генератора, неоправда11но сложен. Поэтому, если желательно обеспечить достаточно строгий расчет схемы, следует включить последовательно с базами транзисторов резистор R, с сопротивлением R(, > Гбо (рис. 22-9), где Гбо - немодулированное сопротивление базы. При этом весь проведенный анализ остается в силе, но под величиной Гб нужно понимать сумму г -Ь R. Наличие резистора /?б уменьшает влияние разброса параметров транзисторов, а также расход мощности в базовых цепях.

Поскольку длительность фронтов согласно (20-12) увеличивается при наличии внешнего резистора R, последний обычно шун-

* Этот вывод качественно правилен. Однако следует иметь в виду, что формула (22-8) получена из условия неизменного тока базы. Модуляция сопрсугивления rg приводит к увеличению тока и формула (22-8) оказывается неточной.



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.