Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977) (1086783), страница 122
Текст из файла (страница 122)
Это объяс- няется тем, что открытый тран- Т зистор не может быть насыщен в течение всего полупериода, так как ток базы стремится и нулевому значеаню. На рис. и„ 18-4 транзистор Т, выходит из насыщения в некоторый момент Гд ( Т, и далее работаег в активном режиме. Поэтому последующее уменьшение базового ' хкт тока вызывает пропорциональное уменьшение гю и ГГ«д Прнршцения И/хд передаются через Сд на базу второго транаиау егора и вызывают у с кар ени ы й с п а д Ггсм В результате описанных процессов ие тшд хлг1 Т ко изменяется длительность поим лупериода, но и резко нсиажа. ются отрицательпыс фронты выходных импульсов, особенно токов (рис.
18-4). Можно пока- вать, что одновременно увеличниг ваетсн длительность положительных фронтов, так как док бааы отпнрающегося траизясто. ра оказывается значительно меньшим, чем в основной схеме 1рис. 18-1). времени Сз/г„. На уровне 0,9Е„длительность отрицательного фронта равна: /в. = 2,3С /т.. Разделив эту величину на длительность импульса (18-4а), получим: 33 т, ' с, л, Отсюда следует, что отрицательный фронт будет короче импульса при условии (18-10) Для того чтобы обеспечить одинаковую степень насыщения обоих транзисторов, сопротивления Л, и /гз выбирают одинаковыми.
Тогда величины Тз и Тг будут пропорциональны соответствующим емкостям, а отношение С,/С, будет равно 1г — 1. Значит, как следует из (18-10), максимальная скважность зависят от величины /г,//тю а последняя согласно (18-1) всегда меньше (й Таким образом, максимальная скважность равна: 8 + (18-11) Например, при р = 50 получается Я„„, =18. Практически с учетом конечной степени насыщения это зйачение будет по крайней мере в 2 раза меньше.
Из выражения (18-10) можно сделать еще один важчый вывод. Учитывая, что минимальная скважность (/„„з = 2, а значит, минимальное отношение С,/С, = 1, получаем условие Я, ) З,зрю (18-12) Как видим, в нормально работаккцем мультивибраторе вргмяацдиои1иг сопротивления не могут быть сколь угодно милыми даже при соблюдении условий насыщения. Ограничение (18-12) было использовано выше при выводе соотношення (18-7б). Чем сильнее выполняется неравенство (18-10), тем меньшую долю полупериода занимает время /е„т.
е. тем меньше о т н о с ит е л ь н о е искажение отрицательного фронта. Однако абсолютное значение /а при низкой рабочей частоте может быть весьма большим. Одним из способов дополнительного укорочения отрицательного фронта якхястся диодная фиисацнп иоллскторных потенциалов на уровне Ее, меньшем напряжения Е„. такая схема показана на рис. 18-5, а, а соответствующие временные диаграммы — на рнс.
185, б. Из последних легко выразить время /фз на УРовие 0,9 Ее. 1'з=С й 1и 1 (18-1За) где ць = Еа/Ек — относительный уровень фиксации. При условии ев < 0,5 можно разложить логарифм в ряд с точностью до первого члена и получить приближенное выражение: )Фз-о,йаФСРи (18-! 3е) Что касается длгпельности импульса Тм то она выражаетси прежней формулой (13.2а) с той лишь разниией, что в фаптор теплового тока Ю войдет напряжение ЕФ вместо Е,. ~ к(Е„-1 У„) иее к(Еп 1 Уи)е' к$~(ЕР 1тйг)1 и г Ео Сени Рнс. 18-5.
Мультизибратор с фиксацией иоллекторных погенциппов. а — приппипиеньиеи схема; Π— иремеииое пиигреммы Пренебрежем фактором 0 в формуле (182а), разделим (!8-135) на (18-2а) и положим зто отношение меньшим едииииы. Тогла получим неравенство, впало.
гнчное неравенству (18-10): 0,9ев Сз Сх — ~ ) — — мм 1,3ЕФ вЂ”. (18-14) )сз 1п 2 Сг ' С, Отсюда легко найти ограничения на максимальную сиважность и на отношение Нз/Е», аналогичные ограничениям (13-! 1) и (!8.!2), но лействительные толька при ев < 0,5; Юиехе мы 0,8 — +1; (!8-15) пе Йь > 1,Зее)(х. (18-16) Каи видим, схема с фиксацией облпдпет несомненными преимуи(еспмпми и отношении длптелькоспш отрицательного (ьронта и максимальной скваепности. Однако зги преимущества проявляются наиболее полно при условии ев < 1, а это пряаоднт к резкому снижению экономичности схемы. В самом деле, при расчете нужно выбирать э.
д. с. ЕФ Равной заданному значению выходного напРЯ- жения. Тогда э. д. с. Е„= ЕФ)пФ будет аначительн > больше ЕФ и соответственно возрастут потери мощности. Схема, показанная на рис. 18-6, п, позволяет получить длительность отрицательного фронта, практически равную длительности положительного фронта. Однако максимальная скважность импульсов в таком мультивибраторе оказывается меньше, чем в простой схеме. Соответствующие времецнйе диаграммы показаны на рис. 16-6, б. Во время стадии регенерации ток через диод, присоединенный и коллектору запирающегося транзистора, уменьшается и делается равным нулю. Поэтому в конце стадии регенерации соответствующий конденсатор оказывается отключенным от запертого транзистора и последующий заргщ его не влияет на величину колпекторного потенциала. Следовательно, длительность отрицательного фронта будет определяться только процессом запирания транзистора и, как в обычком ключе, может составлять всего несколько т . Однако восстановление напряжения на конденсаторе происходит с постоянной времени С)г'„ которую нельзя сделать сколь угодно малой.
В самом деле, при открытом состоянии транзистора резисторы гг, и )с„соединены параллельно через открытый диод. Следовательно, если )г, =- г(ю то мопгность, потребляемая схемой, существенно возрастает. маг Е» ымг Стг ит С 'лг Рис„18-6. 1чультивибратор с блокировкой коллекторных потенциалов. а — преепепмельеам схеме: б — ьремеаеае диаграммы. Что касается скважности, то ее максимальное значение можно получить из условия (18-10), подставив )т', вместо )г„(так как заряд конденсатора происходит через резистор Й,) и Лг = р (Й„11)г',). Принятое значение )гг соответствует границе насыщения открытого транзистора. Тогда максимальная скважность выразится опедуюгцим образом: Ю = — — +1.
гее аеас З г1 В работе (169) для рассматривземой схемы рекомендуется соотношение )г, = )ге. При этом потребляемая мощность будет примерно вдвое больше, а максимальная скважность вдвое меньше, чем в простом мультивибраторе. 16-2. мультиВиБРАтОР с РАВРядным тРЫГГеРОИ Введение. Рассмотренные вьппе симметричные мультивибраторы иметат мнопэ обшего с симметричными триггерами. Естественно, что на основе триггера с емиттерной свпвью 1см.
гл. 17) можно построить другое семейство муль гивибраторов— несиммегричных. 1глн этого, например, в схеме на рис. !7-1 нужно исключить реаисгор 17ь присоединить ргинстор 1ге к шинке Ею а источник сигнала Е эаме- нить соошетствующим постоянным смещением. Такой мультнвибратор имеет много общего с однавибратором с змитгеряой связью, рассматриваемым в следующей главе.
Возможны и другие варианты несимметричных мультявибраторов, которые связаны с исходным триггером не столь непосредственно (168. 169(. Еа Тг 7 Рис. 18.7. Принципиальная схема Рис. 188. Временнйе диаграммы нзмультивябратора с разрядным триг. пряженяй на конденсаторе и на выхалв герои. мультивябратора (см. рис. !8-7).
Нигке исследуется схема, построенная по принципу так называемого гиеонового релаксатораь ((1641, гл. 20), в которой триггер с змитгерной связью играет роль разрядника для конденсатора, входящего в простейшую интегрирующую АС-цепочку (рнс. 18-7). Этз схема мозхет использоваться и в качестве генератора пилообрезяого напряжения, если 1ш выходом являются зажимы кон- денсатора С (см. $21-3). у Рабочий цикл. В первый мо- мент после подключения источника !(! питания напряжение на конденса(! торе Сз равно нулю и триггер нахо. ~уса+О дится в исходном состоянии (трзнзистор Тт заперт, Т, насьзцен).
7 '-О' Конденсатор заряжается через ре- гзг О' зистор яе (а также остаточным то- 4~ (" й" вз ОК ком базы запеРтого тРанзистоРа Тг) по зкспоненциальному закону с по. УЕе Олг От Од Ххз!+О) а стоянной времени Са)гз (рис. 18-8). Такой процесс заряда нарушается Рнг 18-9. Рабочий цивл мультввибрзтора прн (7 = Ум когда отпирается (см. рис, !8-7), построенный по входной се характеристике триггера. транзистор Тм Лля анализа последукхцих процессов удобно использовать входную характеристику триггера, изученную в 9 17-2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
