Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Поэтому заряд конденсатора Ст заканчивается через небольшой отрезок времени Ы после начала запирания лампы. За это время анодное наприжение на лампе Л, достигает максимального значения, равного напряжению источника Е„ а напряжение на сетке лампы Л, падает до нуля, поскольку зарядный ток прекращается я падение напряжения на резисторе )(ш исчезает. Одновременно конденсатор С, из-за полного отпирания лампы Л, и увеличения падения напряжения на резисто- ре )7«2 начнет разряжаться через эту лампу и резистор а(аа.
Сопротивление резистора )7«з выбирается весьма большим, поэтому процесс разряда протекает сравнительно медленно. Поснольку разрядный ток максимален в первый момент, а в дальнейшем спадает по вкспоненцнальному закону, то соответственным образом будет изменяться и напряжение на резисторе )7«а, т. е. напряжение иаз в цепи сетки лампы Ла. Ток через резистор 77«, быстро нарастает до максимума, а затем несколько уменьшается по экспоненциальному закону из-за спадания сеточного напряжения и,2 до нуля и в дальнейшем до опрокидывания схемы больше не изменяется.
Соответственно этому изменяется напряжение на аноде лампы Ли иа2 =Еа — 12(7«Ь В тот момент, когда напряжение на сетке лампы 72 вследствие уменьшения разрядного тока конденсатора Са ВОЗРаСтаЕт ДО НаПРЯжЕНИЯ Уа«а, лампа Л, резко отпирается, а Ль наоборот, запирается, и все процессы в схеме протекают аналогично описанным выше, но,в обратном направлении. В момент запирания лампы Л, потенциал сетки лампы Лз резко возрастает за счет напряжения, созданного током заряда конденсатора С, иа резисторе 27«а, а затем постепенно спадает до нуля по мере его прекращения. Разрядный ток конденсатора С, создает на резисторе Я«2 большое отрицательное рапряжение при отпирании лампы Л» По мере спада разрядного тока сеточное напряжение возрастает; когда оно превысит напряжение отпирания лампы, произойдет новый скачок и процессы повторятся снова.
В промежутке между скачками анодные токи и напряжения ламп остаются неизменными, если не считать коротких промежутков времени, в течение которых происходят переходные процессы, следующие непосредственно за опрокидыванием схемы. Графики, приведенные на рис. 10.75, показывают, что форма колебаний в схеме содержит резкие переходы, т. е. имеет разрывный характер. Спектр таких колебаний содержит большое количество гармоник значительной интенсивности, что и послужило причиной названия этого генератора и у л ь т иви бр а тором (т.
е. генератором многочисленных колебаний). Разбор работы схемы позволяет заключить, что длительность отдельных процессов в цикле определяется постоянными времени цепи разряда и заряда конденсаторов С, 270 и Сь что дает возможность легко изменять их длительность в широких пределах. Поэтому схема мультввибратора и ее многочисленные варианты получили большое распространение в импульсных радиоустройствах. Аналогично работают транзисторные мультивибраторы (рис. 10.76), схе- ~)з '(Ит т кз ю т, Рис. 10.76.
Транзисторный мультивибратор ма отличается от ламповой только тем, что на базы подаются постоянные отпирающие напряжения — Е . В ре- Б' зультате электрических флуктуаций в некоторый момент времени нарушается электрическое равновесие, например немного увеличивается коллекторный ток транзистора Ть Тогда возрастет падение напряжения на резисторе )7«ь напряжение на коллекторе транзистора Т, уменьшится и конденсатор Сш начнет разряжаться через транзистор и резистор )7«ь увеличивая смещение на базе транзистора Т, в сторону запвравия.
Коллекторный ток транзистора Т, уменьшится, вследствие чего возрастет напряжение на его коллекторе и конденсатор С«2 станет заряжаться через резистор )7«ь изменяя напряжение на базе Т, в сторону отпирания. Произойдет лавинообразный процесс нарастания тока транзистора Т2 и запирания транзистора Т, нз-за наличия в схеме положительной ОС. Эта стадия процесса заканчивается тем, что конденсатор Саа разрядится через открытый транзистор Ть Тогда прекратится его ток через резистор )7«з, вследствие чего уменьшится запирающее напряжение на базе транзистора Ть Ток его начнет возрастать, и произойдет «опрокидывание» схемы. Несмотря на то, что процессы в ламповом и транзисторном мультивибраторах аналогичны, полного совпаде- ния и их протекании нет.
Транзисторы открываются практически при нулевом напряженки ла базе, и моменты нх от. пирания зависят от многих случайных факторов, поэтому стабильность длительности генерируемых импульсов и частоты ~их повторения получается небольшой. Чтобы получить необходимую стабильность, практические схемы видоизменяют так, чтобы напряжение на базах при запирании транзисторов изменялось с переменой знака. Для зтога в цепь баз ставят источник смещения Ец.
Хорошие результаты при создании мультивибраторов, работающих на очень низких частотах (лорядка единиц герц), дает испозьзование полевых транзисторов благодаря их большим входным сопротивлениям, Не менее широкое распространение в схемах импульсных радиоустройств имеет блокинг-генератор, позволяющий получать чрезвычайно короткие и мощные импульсы, длительность и частота повторения которых могут изменяться сравнительно просто и в широких пределах. На рис.
!0.77 изображена одна из возможных схем блокинг-генераторов. В Рис. !0.77. Схема блокин|г-генератора анодную цепь лампы включена первичная обмотка трансформатора со стальным кли магнитодиэлектрическим сердечником; его вторичная обмотка подключена к сетке лампы через цепь автоматического. смещения, состоящую из конденсатора С и резистора )г. Обмотки трансформатора вхлючены так, что при увеличении анодного тока на конце вторичной обмотки, соединенной с сеткой, возрастает положительный потенциал. Таким образом, между анодной н сеточной цепями существует сильная положительная ОС. Рассмотрим процесс возникновения колебаний в схеме.
При поднлючении схемы к источнику питания в анодной цепи возникает ток. Увеличение его приводит к появлению на верхнем конце вторичной обмотки трансформатора, по- ложительного потенциала. Этот положительный потенциал передается через конденсатор С на сетку лампы (положительные заряды на левой обкладке конденсатора притянут на его правую обкладку отрицательные заряды, которые перейдут туда с сетки). На сетке окажется избыток положительных зарядов, что вызовет дальнейшее увеличение анодиого тока, а это, в свою очередь, еще больше увеличит положительный потенциал сетки и т. д, Так возникнет лавинообразное нарастание анодного тока, которое обычно длится сотые до.
ли микросекунды. Развитие этого процесса прекращается в результате того, что увеличение положительного потенциала сетки и, приводит к перераспределению электронного потока,в лампе: все большаи и большая его часть начинает поступать на сетку и меньшая — на анод, вследствие чего крутизна лампы уменьшается (рнс. !0.78,а). В некоторых случаях сеточный ток может даже превысить анодный.
О» будет заряжать конденсатор С во время нарастания анод- ного тока и в течение небольшого от. резка времени после прекращения его увеличения. Прекращение нарастания анодного тока )„ приводит к исчезновению на. пряжения на вторичной обмотке трансформатора, поэтому напряжение сетки начинает убывать. Сначала это мало сказывается на анодном токе, поскольку рабочая точка лампы находится в области очень малой крутизны. Однако процесс разряда конденсатора нротекает очень быстро из-за большого сеточного тока. Поэтому через короткий промежуток времени, исчисляемый обычно микросекундами, напряжение на сетке настолько уменьшается, что анодный ток начинает заметно убывать, Уменьшение анодного тока вызывает возникновение отрицательного напряжения на вторичной обмотке трансформатора, что способствует дальнейшему уменьшению анодного тока.
Происходит лавинообразный процесс спада анодного тока, заканчивающийся зал»раннем лампы. Одновременно напряжение на управляющей сетке от положительных значений быстро переходит к отрицательным за счет большой амплитуды отрицательного напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Резкое уменьшение анодного тока до нуля создает большой короткий импульс отрицательного напряжения на вторичной обмотке трансформатора. После его окончания начнется процесс 27! разряда конденсатора через обмотку трансформатора и большое сопротивление резистора )7.
На этой стадии процесса входное сопротивление запертой лампы очень велико (сеточных токов иет), и оно не шунтирует сопротивле- возможность получать на выходе напряжение, которое может в несколько раз превышать напряжение коллектор- ного источника. Отличием данной схемы от ламповой является наличие резистора Яч в д. а) иие резистора ет большую д ное напряжен относительно значения, прн ся анодный т новый кратко Графики п схеме (рис.
1 колебания в н ных кратковр ного напряжения ич и отрицательных импульсов анодного напряжения и,. Длительность импульсов определяется в основном видом статических характеристик лампы, сеточными токами и емкостью конденсатора. Последний параметр легко поддается регулировке. Длительность же интервала между импульсами (т. е.
частота их повторения) может при этом в широких пределах регулироваться изменением сопротивления резистора, )7. Такая регулировка позволяет раздельно изменять длительность импульсов и частоту их следования. На рнс. 10.79 приведена схема транзисторного блокинг-генератора, в котором используется импульсный трансформатор с тремя обмотками. Он дает м72 пгн Рис. 10.79. Транзисторный бло- кинг-генератор Рис, 10.78. Процессы в блокинг-генераторе: а — характеристики анодного и сеточного токов триода; б — токи и напряжения в генераторе коллекторной цепи, предназначенного ) п о э т он ~ з з д л Я о ' Р а н и ч е н и Я к о л л е к т о Р н о ' о о к а улучшения формы и стабильности гепоэтому разряд имеие н сетке лишь п нерируемых импульсов.