Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977) (1086783), страница 124
Текст из файла (страница 124)
Полагая Бта (1„) = = (7та + ЛСта, легко найти: ига (о) — Гтта ~в та 1п ~у у га ~в Сйвт (п (я~ е у /' / Уу ń— гтт 1 1зит, е„+гтт./' (19-11) Как видим, излишне большая величина сопротивления вгва в данном случае вредна. Малое время восстановления всегда желательно при разработке одновибраторов, так как прн атом уменьшается допустимый интервал между входными импульсами.
Полагая д = 0 и Ста~"'Е„ легко получить нз (19-7) н (19-11) следующее соотношение между временем восстановления и временем выдержки: "в Лк 1" (~~та~ацта) т й 1п2 Если подставить сюда значения (19-1) н (19-9), получится довольно громоздкое вырюкение. Его можно упростить, полагая 1< .'> Р„)(в, = Р„а и используя выражение (19-4). Тогда после преобразований приведем время восстановления к следующему приближенному виду: При типичных значениях М3гв = (0,1 + 0,01) с(ге и Я = = (10 —: 20) )1„получаем: -ч = 0,15 —:О,б. Если необходимо сократить время восстановления, можно использовать схему с фиксацией коллекторного потенциала У„ на уровне Ев < Е„.
Этот способ известен из предыдущей главы н, так же как в мультивибраторах, приводит к увеличениго потребляемой мощности. Если потенциал Ев получается с помощью делителя, а не отдельного низкоомного источника, то фиксирующий диод можно использовать для подачи спусковых импульсов, как показано на рис. !9-3. Здесь фиксиругощнм является диод Д„ а диод Да играет вспомогательную роль, разряжая конденсатор Ст, если он зарядился за время входного импульса. Специфика такого «коллек- лт Акт торногоа запуска рассмат- Ытей А в в ривается в следующем о — ~ разделе.
е Г, Роль спускового импульса. Выше мы считали входной импульс коротким . лг г, и не учитывали его влияния. Между тем такое влияние имеет место. Рис. РЬЗ. Одновибратор с фиксацией колПусть, например, в схеме лекториого потеициала первого траиаистора. на рис. 19-1 амплитуда импульса заметно бопьше пороговой величины Ягт — Сге!, а его длительность сравнима со временем выдержки.
Тогда работа одновибратооа будет характеризоваться кривымн на рнс. 19-4. Не вдаваясь в подробности анализа, можно отметить, что во время действия импульса предельное напряжение У, (оо) уменьшается на величину (Е„+ (/е) — Уг„а начальное напряжение не меняется. Следовательно; если бы импульс продолжался в течение всего времени выдержки, то перезаряд конденсатора происходил бы по кривой, которая на рис. 19-4 показана пунктиром. На самом деле в момент окончания импульса предельное значение (т', (оо) восстанавливается и кривая и, Я поетерпевает излом. В результате вторая часть перезаряда протекает быстрее, чем первая, но в целом время выдержки получается больше, чем при коротком импульсе.
Таким образом, величину 1 желательно иметь малой по сравнению с Т. В случае необходимости следует укорачивать входной сигнал. Для этого емкость конденсатора Ст выбирают из условия (19-12) Здесь Й„= Й, ~~)1« 1! тс„, ай« вЂ” результирующее сопротивле- с Е» игг ние в «узловой точке» Т;, вместе с емкостью С, оно образует укорачивающую (дифференцирующую) ДС-цепочку. Очередной импульс, поступающий на вход одновибратора в интервале Т, также замедляет перезаряд конденсатора С, если длительность Е„„сравнима со временем выдержки. Кроке того, такой импульс частично просачивается на выход через емкости С и С»е и дает короткие отрицательные «пики» на коллекторе второго транзистора.
Схема с коллекторкым запуском (см. рис. 19-3) в прннципе мало отличается от схемы с базовым запуском, но все же имеет некоторые особенности. Прежде всего сигнал имеет в этом случае пол о ж и тел ь н у ю полярность, так как он, поступая через конденсатор С в «узловую точку» Т„должен умекьшить гг» (по модулю) потенциал сгта по крайней мере до значения игг «е Еы а «ге, с тем чтобы открылся первьгй транзистор. Соответственно на выходе одновибра1сгп отг ГО) тора в момент поступления е» сигнала получается положи- тельный выброс, а не отри- сгг»г цательный, как при базовом 1,„ запуске. Однако это обстоя(а +~ г тельство существенно лишь при анализе Фронтов.
ЗггачеЕ»гнг, ние Е„„должно по-прежнему превышать яг — (ге!, ио и»г ~ Е„ запирающий имгульс Л(еа обычно имеет большее значение и рассасывание проРис. 19-а. Временные диаграммы иапря- исходит быстрее. женив в одновибрагоре при большом и главная особенность длинном спусковом импульсе. коллекторного запуска со- стоит в том, что фиксирующий диод Д, запирается в процессе переброса схемы. Это ясно из того, что после переброса потегщиал его катода ог„г равен Ют„ а зто значение значительно меньше (по модулю), чем Ев.
Следовательно, в интервале выдержки истолник сигналов опгключек олг одновибратора. Поэтому ни длительность импульса Е,„, нн поступление второго импульса в интервале Т не оказывагст влияния на время выдержки. Это, конечно, являпгся достоинством схемы с коллекторным запуском, так же как и в случае симметричного триггера (см. 5 16-5). Анализируя одновибратор, мы подразумевали, что исгочннк сигналов является генератором э. д.
с., т. е. )гг„ = О или, точнее, )('„ ~ гг»„. Под входным сопротивлением понимается та же величина, что и в условии (19-12). Если )г, имеет значительную вели- чину, то замедляются процессы формирования фронтов и ухудша- ется чувствительность схемы, поскольку на вход поступает не все напряжение Е„„, а только часть его, определяемая соотношением сопротивлений )г„и )г,„. !9-2. ОДНОВИВРАТОР С РАЗРНД11ЫМ ТРМРРЕРОМ Данный вариант одновнбратора (рис. 19-5) по структуре идентичен соответстеующему мультивибратору (рис. 18-У) и отличается от него лишь значениями Е„и Яз, а также наличием цепи запуска.
Анализ втой схемы проведем с помощью входной характеристики триггера. В 5 18.2 было показано, что автоколебаиня возможны только тогда, когда гересечение входной характеристики и линии нагрузки Ее имеет место в о д н о й точке, на участке !!! (см. рис. 18-9). На рнс. 18-!О были про- -Ер иллюстрированы рюкнмы, в которых автоколсбания незозмож- Я1 Ек ны.
В случае одновибратора 01 именно зги режимы являются л яа рабочими. Возьмем за основу Еыход тот из них, в котором ток через 11- г! Ео меньше (рис. 18-10, а). Х На рис. 19-6 показан цикл Ез„ работы одновибратора после подачи спускового сигнала в виде ь' (!б1 импульса от генератора э. д. с. При этом емкость С, будем считать достаточно большой, чтобы пренебречь язмененнями ее заряда за время входного импуль- Рис. 19-5. Одноаибратор с разрядным тригса и далее, вплоть до восста- гером. новленин схемы. Таку!о большую емкость можно принять за источник з. д.
с. с напряжением (! . Тогда рабочий цикл можно описать следующим образом. До поступления сигнала рабочей точкой одновибратора является точка ! иа участке !!. Потенциал точии А (см. рис. 19-5) имеет значение !Iлш показанное на рис. 19-6; линия нагрузки (!з, проведенная из абсписсы (гле, пересекает характеристику в той же точке !. При подаче отрицательного входного импульса Е,„линия нагрузки смещается вправо по оси абсцисс на величину Еею Если э. д. с. Е,„достаточно велика, точка пересечения попадает на участок У(рис.
19-6. а) или !У(рис.!9-6, б). Напряжение на конденсаторе С в первый момент остается неизменным, но под действием появившегося зарядного тока оно начинает увеличиваться. В точке !! происходит скачкообразное изменение тока через кощ~енсатор, причем в зависимости от сигнала ток у, мо1кет либо сохранять свое направление (рнс. 19-6, а), либо изменить знак(рис, 19-6, б). В первом случае(сигнал Ее„г) конденсатор стремится разрядиться до напряжения в устойчивой точке 2.
Во втором случае (сигнал Е„,~) конденсатор стремится разрядиться до напряжения в устойчивой точке 8. Для достижения усгойчивых точек нужно некоторое время. Поэтому если длительность входного импульса недостаточно велика, то напряжение (), не достигнет значения (!я илн ((а и к концу импульса останется близким к значению (1, = = (Г (рис. 19-6, в). При этом, конечно, подразумевается, что длительность 1„, больше, чем время, необходимое для перехода рабочей точки из исходного положения 1 в критическую точку !! н скачка нз участок У вольт-амперной характеристики. В момент окончания входного сигнала потенциал точки д (см. рис. 19-5) снова делается равным (!л .
Призгом,линия Яз вснвращается в исходное положе- иие н ток 1, протекает в р аз р адно м направлении. Напряжение И, уменьшается и рабочая точка двихгегся влево по участку Лг (рис. 19-6, б) или по участку )г, а потом по участку Лг (рис. !9-6, а). В точке П1 происходит скачок тока в конденсаторе и ток приобретает з а р я д н о е направление. В результате конденсатор заряжается до исходного напряжения в точке 1.
На этом рабочий цикл заканчивается. Из провелаггного рассмотрения можно сделать ряд полезных выводов. Очевидно, что выходной импульс (запертое состояние транзистора Тз) соответствует пребыванию и движению рабочей точки на участках )г и 1У. По- этому время выдержки должно ггг зависать от положения рабочей точки в момент окончания входного сигнал а. Для того чтобы время аыдержки не зависело от амплиа1 туды и дзительностя спускового ~г й(1 сигнала, время 1,„должно быть )гг настолько малым, чтобы кондеп- 1 †(г сатор С после скачка не успел существенно разрядиться илн Еггг зарядиться (рис.
19-6, в). Тогда гг движение рабочей точки влево лг )у будет начинаться всегда от од- ного и того же места (на рис. ))( 3 19-6, в — от точки 4, соотвегст- гк .' ву!ошей напряжению (11!). иг При длинном спускоиом -и, сигназе рабочая точка, вообще говоря, успевает переместиться (иг Гаг в сторону устойчивой точки й 1ш или 8, а иногда и достигнуть зтнх точек (рис. 19-6, а и б). Ф'. Тогда время выдержки будет фг )у зависеть и от амплитуды, и от Л(1 дэнтельности сигаала — бжкт, 4 отмеченный на с. 667, где ана-' р ! ))' лиз проводился другим мето- дом. 1 и,м Время восстаковления со- ответствует движениго рабочей разрядным триггером при двух значениях длинного сигнала (а, б) н при тех же зна- пс вый анзисто заве и значит, заряд конденсатора происходит через Яз с посто.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
