Kazarinov 1 (Раздаточный материал), страница 14

Время восстановления коллекторного напряжения !»»=(3 —:4) — „ 1. э» »к (2. 71) Стремление выбрать сопротивление )с, по возможности минимальным для уменьшения амплитуды выброса приведет к увеличению !»и, величина которого должна удовлетворять условию 1,„(Т, где Т вЂ” период колебаний БГ. Амплитуда выброса на базовой обмотке А(?а = по А(7» (2.72) Максимальные напряжения между электродами транзистора соответственно равны (/»,„„=Е,+АУ„; С/э~„„=(Е„+А(7») па, (?„о .,„=(Е„+АУ„)(1+114). (2.73) Эти напряжения не должны превышать допустимых напряжений транзистора. При использовании дрейфовых транзисторов, пробивные напряжения которых (/,а„, =(1 —: 3) В, при необходимости в цепь базы транзистора включается защитный диод. Длительность восстановления схемы 1, определяется временем разряда конденсатора С от напряхсения ис =- (?с ° Екпа до ис = О, (2.74) 1,=)7С!п(1+ ~" ~= 7 — 1„.

(2.75) Пк + э ке Период колебаний БГ при 1„((Т определяется Т ЯС!п~!+ " а ). (276) к+ ко'э Г Температурная несгабильность периода колебаний приближенно оценивается (2. 7?) т е» Следует отлгетить, что за время формирования отрицательного фронта напряжение на конденсаторе не остается постоянным глатр и равным (/с,„, а изменяется на величину А(?с= „. При малой величине емкости С это необходимо учитывать в (2.76). Для получения большого периода колебаний емкость С выбирают несколько десятков тысяч пикофарад, что увеличивает длительность 1„.

В связи с этим скважность, получаемая при генериронании БГ импульсов, включенном по схеме с общим эмиттером, ограничена. Для повышения скважности и уменьшения температурной нестабильности автоколебаний рекомендуется применять схему блокинг-генератора с общей базой и эмиттерной емкостью 116). й 2.7. ЖДУЩИЙ РЕЖИМ РАБОТЫ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРА )((дущий режим БГ (рнс. 2.!3) характеризуется одним устойчивым состоянием равновесия, в котором находится схема до прихода запускающего импульса. Рис. 2.14.

Схема ждущего бло. кинг-генератора с напирающим наприжением от общего источ- вика Рис. 2.13. Схема ждуще. го баокинг-генератора (2.78) где Т вЂ” период повторения запускающих импульсов. Запирающее напряжение может создаваться за счет отдельного источника Еэ (рис. 2.13) или от источника коллекторного напряжения Ек при помощи делителя напряжений )тт и ?эа (рнс.

2.14). Под действием импульса запуска БГ генерирует одиночный импульс и возвращается в исходное состояние, которому соответствует запертое состояние транзистора. Это состояние осуществляется при создании в цепи базы илп эмиттера запирающего напряжения (7,. В исходном состоянии конденсатор С заряжен до напряжения источника запирающего напряжения ис(О) —-- =- (7,.

Разрядное сопротивление выбирают таким образом, чтобы к периоду очередного запускающего импульса конденсатор С разрядился от значения (тс,„(в конце вершины импульса), до напряжения в исходном состоянии Т вЂ” ~„== (4 —: 5) )7С, Запирающее напряжение источника в схеме рис, 2.13 Ев = (1 ~ 5 —: 2) 1кс твх Р (2.79) (2.81) В схеме рис. 2.!4 сопротивления Рз и Р, определяются совместным решением уравнений Т вЂ” 1н=(4 —:5) С вЂ” ' — ' (2.80) Е,+Р,' Ек где (/в — (1 5 ' 2) 1кс ~на Р ° Конденсатор Сс, блокирует сопротивление делителя, устраняя отрицательную обратную связь во время генерирования импульса.

Величину емкости этого конденсатора рассчитывают из условия требуемого постоянства запирающего напряжения 1161 С =1,1„10,1(1„ (2.82) Е,— и, Е,— ив где 1,=1„„= к вк) н к При малом периоде повторения запускающих импульсов делитель из сопротивлений Р, и Р,,получается ннзкоомным и потребляет большую мощность. Поэтому рекомендуется применять схему с дополнительньщ источником -Е питания Е,. Запуск схемы БГ осуществляют подачей в цепь базы транзистора кд 1ггх ° ! ° Ер запускающего импульса отрицательной полярности.

В конструктивном отношении наиболее простой является схема непосредственного запуска на базу (см. Е ик„. Т рис. 2.13). При этом переходная емкость Ср существенно влияет на длительность фронтов генерируемых Рас. злв. схема запуска жду- импульсов. Если генератор запуспгегс ааскипг-генератсра кающих импульсов низкоомный, то емкость С, будет подключена параллельно участку база-эмиттер транзистора через малое внутреннее сопротивление источника импульсов. При высокоомном источнике требуется большая амплитуда запускающих импульсов, Для избежания этого запускающие импульсы можно подавать на базу транзистора БГ через эмиттерный повторитель.

Схема запуска на коллектор через разделительный диод показана на рис. 2.15. Импульсы положительной полярности трансформируются в цепь базы в отрицательной полярности. В начале регенеративного процесса диод Д закрывается и связь БГ с источником запускающих импульсов прекращается.

Амплитуда запускающих импульсов должна быть меньше амплитуды импульсов напряжения на коллекторе. Запуск БГ широко применяется при похющи специальной дополнительной обмотки трансформатора. й 2.8. ПОРЯДОК РАСЧЕТА СХЕМ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРОВ Для всех рассмотренных выше схем расчет БГ производится исходя нз заданных значении: 11, Р„, Ск, 1н, 1Ф, Т, АТ?Т. 1. Выбирают напряжение источника питания Ек=(1,1 —:1,2) (? .

2, Выбирают тип транзистора: а) для обеспечения надежной работы должны выполняться неравенства: (1„„„:з 2Е„(?к„,в == 2Е;, б) частотные свойства транзистора должны обеспечить заданный фронт импульса ~г = 0,5лг 1(с где )г — — 1в(т, т=!,21 длЯ бездРейфовых тРанзистоРов; из=1,6 для дрейфовых транзисторов; в) определяют усредненные параметры транзистора. Для точных расчетов значения параметров 5, тз, г,„, Ск, т„ нужно определить для каждого конкретного типа транзистора. Практические рекомендации по измерению усредненных значений параметров при большом сигнале даны в литературе 13, 18], Для прикидочных инженерных расчетов можно воспользоваться средними результатами этих измерений, которые приводятся далее. Значения (з и тз меняются в пзнроких пределах в зависимости от величины тока базы, однако отношение тз1(), которое используется в расчетах, практически остается неизменным и определяется как тз т 1 з"1 г Входное сопротивление г,„в основном определяется объемным сопротивлением ненасыщенной базы г„ и так как в течение нарастания фронта последнее не успевает заметно модулироваться, то г„,=г„также мало меняется.

При формировании вершины эффект модуляции базы не учитывается. Величину г„, рекомендуется приближенно принимать равной для транзисторов бездрейфовых г,„=50 —: 70 .Ом; дрейфовых г„,=-10 —:20 Ом. Усредненное значение емкости коллекторного перехода С„рекомендуется принимать превышающим в 2 —:3 раза значение емкости Ск при и„а=-Е„. Рекомендуется приближенно выбирать для транзисторов бездрейфовых т„=1,2 —:1,5 мкс, дрейфовых т„=-1,3-:-1,8 мкс. 3. Выбирают коэффициент трансформации и Па=в Ек — икн и коэффициент трансформации ла. По формуле (2.5?) определяют оптимальную величину коэффициента трансформации ла„, и прн этом оценивают значение тока насыщения в копие формирования фронта 7„(2, ) по (2.53).

При удовлетворении неравенства 7»„о„) 7»о ((,) прпйимают значение пв=-пв„„. В противном случае пв уменьшают до удовлетворения неравенства (2.58). Практически рекомендуется выбирать пв в пределах 0,12 -ь 1. Для дрейфовых транзисторов и, выбирают 0,2 для уменьшс!шя (7»в твх. 4. Уточняется величина 7»„((4) при выбранном пв. 5. Выбиракзт индуктивность намагничивания по формулам (2,55) и (2.59). При высоких требованиях температурной стабильяости необходима стремиться уменьшать вел!шину индуктивности. При малых длительностях импульсов'и малых величинах емкости С можно пользоваться выражением (2.60).

6. Оценивают длительность франта импульса (,, по (2.54). 7. Определяют величины выбросов на кол.гектарной и базовой обмотках по (2.?О) и (2.72) и проверяют допустимость максимальных напряжений между электродами транзистора (2.73). Если максимальное напряжение между эмиттером и базой (7„в, превышает допустимое, то можно уменьшить пз (по отяошш!ию к оптимальному значению пв„,) на 20 —:30% илп включить в базовую пель защитный диод. 8. Определяют времязадающую емкость С. По заданной длительности импульса (в находят величину А' по формуле (2.63). При значениях А! ~0,4 определяют емкость С в соответствии с (2.68), а при значениях А! ) 0,4 — величину О по графику рис. 2.11.

Величину С вычисляют по (2.67), 9. Выбирают сопротивление Р. В автоколебательном режиме Я находят по (2.76) или по приближенной формуле )7;- Т(пвС. В ждущем режиме величину !»' опуеделяют из выражения (2. 78). 10. Выбирают напряжение источника смешения в ждущем режиме по (2.79) для схемы рис. 2.13. Для схемы рис. 2.14 производят расчет делителя Аз„и )7» и емкости Сэ по формулам (2.80), (2.8!), (2.82). 11. Расчет относительной температурной нестабильности периода колебаний производят по приближенной формуле (2.77). Пример. Произвести расчет блокинг-генератора в автоколебательном режиме прн следующих исходных данных: амплитуда выходных импульсов (7 ==-.5 В; длительность импульса !в = 1 мкс; период повторения импульсов Т=20 мкс; допустимая нестабильность периода колебаний АТ!Т вЂ .: 15% в диапазоне температур ! !о ==20 С, ! ., = 40 С; длительность положительнш.о фронта импульса !4 .= 50 нс; сопротивление нагрузки Яв =-» 100 Ом.

1. Находим напряжение источника питания Ек=1,2(/д =-1,2 5=-6 В, . Выбираем транзистор = -- — '= =10 мГц. т — ! — „"О, !О-в— )ыбираем высокочастотный германиевый транзистор П-416А зраметрами: (7„»»,„= — 15 В; (7»в»ох=15 В; (7»звов=-3 В; !т= ) мГц; ()=60 —:125; 7„,„=-=120 мА; ?„ь,=З мкА (прн =20'С); У„,„=12 мкА (при ! „= — — 40'С); (Ум=0,35 В; 1 В; С»=8 пФ (прн и»в=-5 В).

)пределяем усредненные параметры 2Я) т 6 26, 60, 10в — — — 60 и!в — 2,7 10 ', () — 100, С, ЗС,=-24 пФ; т„=-15 Ом; 'с„=1,5 мкс. !. Выбираем коэффициент трансформации гт,в 5 по= вв Š— !/к 6 — 1 зэффнциент тРансфоРмации пв. Гак как в схеме применяется высокочастотный транзистор, то свину пв не рассчитывают, а выбирают так, чтобы значение ,„было меньше (7,4»„„.

Зыбираем пв =-0,25. 1. Определяем ток 7» в конце формирования фронта 1 1 ! 7 1 0,0625»! 7»в ((ф)=Е» р' + г' )= 6( цЮ + '!5 — '~=86 мА ~:?к»ов' в в» з. Выбираем индуктивность намагничивания Ектв вх 6 1.10» — О 6 6 00625х — 111 МКГв 120. 1О-з ~66. 1О-з 15 та '4 15.27.10.в 4тв» 025 0 65 мк л ' по Выбираем Л= 150 мкГ. 6. Оцениваем длительность фронта импульса в 240» 100 ! = 2,3 0,25!2,7 10 »11+ — '+24 1О " 240)=9 нс.

7. Определяем величину выброса Лат» по (2.?О) прн т~)4 Ек! Яв 6.1. 10-в. 100 !. 150 . 1О"в Величина выброса ЛУ,(Е„, демпфирующего диода ставить не нужно, Оцениваем величины максимальных напряжении: Сквввах =Ек+ б~ ~к= 6+ 4 = 10 ~ 1'квакв! Уквахах=ва Ьквввах 11+Лз)=-10. 1,25=-12 5 В С-5!каков 8. Определяем время восстановления коллекторного напряжения Е 4. 150. 10-в =4 —, = — — — =6 мкс(Т. ак !» 100 9. Выбираем времязадающую емкость С. Для заданной длительности импульсов и параметров транзистора определяем 100 0,25 ) 150 10 в + 100 1' е '"'в)) ! так как 11(0,4, то С определяем по 12.68) 1 ввтв! 1 0„25 !,5 10 в) (1+вч -к ~ гвх (1+002 =„)'15 тв Выбираем С=1200 пФ. 1О.