Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977) (1086783), страница 125
Текст из файла (страница 125)
анной времени Сйз. Уменьгпенне времени восстановления путем уыеиьшеиия )гз имеет предел, поскольку линия Яа не должна пересекать участок 111харакгеристики. Кроме того, при малом значении Яз сильно нагружается источник сигнала. Спусковой сигнал такой величины, при которой пересечение линни )гз с входной характеристикой происходит не на участке (г или 1г', а на участке П1, тоже вызывает срабатывание одновибратора. Однако, если такой сигнал будет длинным (в пределе — бесконечно длинным), схема перейдет а режим мультивибратора.
Минимальный сигнал, необходимый для запуска, должен обеспечить пересечение линии 1(з с участком Пу немного левее точки П В заключение отметим, что скачки токов в точках П и 1Н на саыом деле не мгновенны, а определяются переходными процессами в триггере, Глоба дбадзашая БЛОК ИБГ-ГЕНЕРАТОР Блокинг-генератор представляет собой релаксационную с трансформаторной обратной связью, выполненную на активном элементе. По сравнению с мультивибраторами и вибраторами блокинггенераторы позволяют получить ббльшую скважность и меньшую длительность импульсов, а также осутцествить трансформаторную связь с нагрузкой. Б транзисторных блокинг-генераторах транзистор может быть включен как по схеме ОБ, так и по схеме ОЭ, кроме того, используется несколько вариантов включения времязадающего конденсатора, нагрузки и т.
и. 169, 162). Мы подробно проанализируем только основную (рис. 20-1), поскольку полученные выводы действительны в и для других вариантов. схему одном одно- а) дб Рнс. 20-К Простейшая схема олоккнг-генератора (а) и нременнйя анаграмма коллекторно го напряжения (6). П68, схему общем Схема блокинг-генератора, работающего в режиме автоколебаннй, показана на рис. 20-1. Пусть сначала на конденсаторе С напряжение имеет положительную полярность (показанную на рис. 20-1, а) и достаточно большое значение.
Тогда транзистор находится в запертом состоянии и конденсатор разряжается через тс и вторичную обмотку трансформатора. Индуктивностью последней можно пренебречь, так как скорость изменения тока на этом этапе невелика. Строго говоря, разряд происходит не только через )г, но и через цепь базы; это будет учтено при последующем анализе. Когда напряжение на конденсаторе, стремящееся к отрицательному уровню — Ее, падает до нуля, транзистор отпирается и на -инается второй этап переходного процесса. На этом этапе возрастающий коллекторный ток наводит па вторичной обмотке трансформатора з. д.с. отрицательной полярности, которая способствует форсированному отпиранию транзистора.
Процесс развивается лавинообразно вплоть до насыщения транзистора, когда последний 'утрачизает усилительные свойства и положительная обратная связь нарушается. Коллекторное напряжение в течение второго этапа задает от величины — Е, практически до нуля. На третьем этапе происходит рассасывание накопленных в базе носителей.
При этом +Ел Рис. 20-2. Схема ждущего блокинг-генератора. напряжение сг'„остается близким к нулю, т. е. формируется вершина импульса. Через некоторое время заряд неосновных носителей в базе уменьшается до такой величины, при которой транзистор выходит из насьпцения. После этого наступает этап запирания, в течение которого коллекторный ток лавинообразно падает до нуля, а коллекторное напряжение снова достигает значения — г:„. Затем получается выброс, обусловленный рассеянием магнитной энергии, накопленной в сердечнике трансформатора. По окончании выброса схема возвращается в исходное состояние и рассмотренный цикл повторяется.
То положительное напряхгение на конденсаторе, которое мы предполспкн+ ли в начале цикла, получается в про- цессе формирования вершины, когда че- Ъ й рез конденсатор протекает больпгой ба- зовый ток. Фронты импульса обычно ) бывают короткими, и напряжение У, за время фронта практически не меняется. >К д у щ н й р е ж и м блокинггенератора обеспечивается включением запирающего напряжения в -цепь базы последовательно с резистором гт' (рис. 20-2). В этом случае до подачи отрицательного спускового импульса транзистор будет находиться в запертом состоянии, а напряжение иа конденсаторе будет равно напряжению смещения Е„.
После подачи спускового импульса начнется описанный выше цикл, в конце которого восстановится исходное состояние. Поскольку в ждущем режиме длительность паузы задается периодом спусковых импульсов, сопротивление гг выбирают достаточно малым, с тем чтобы разряд конденсатора заканчивался до прихода очередного импульса. Ниже анализиру1отся отдельные этапы переходного процесса в режиме автоколебаний.
20-2. ИНТЕРВАЛ МЕЖДУ ИМПУЛЬСАМИ Интервал между двумя импульсами (время паузы) определяется временем разряда конденсатора от некоторого максимального напРЯжениЯ сг', до напРЯжениЯ отпиРанип с),е, близкого к нУлю т. з Напряжение отпирания — величина, разумеется, условная (см. рис.
15-3). В данном случае под 1),~ можно понимать то напршкение Ег,е. при котором козфрнпиент р, зависящий от тока (см. й 4-6), становится достаточным для лавинюбразного процесса, характеризующего фронт импульса. Обычно напряжение 1/гз ."оответствуег коллекторным токам порядка 1Π— 100 мкд н составляет 50 — 100 мВ агя германиевых и 200 — 300 мВ для кремниевых транзисторов. Учет напряжения ЕГгз не носит принципиального характера, поэтому, как и в случае мультивибрагор~~в, мы им в дальнейшем пренебрежем, считая, что транзистор отпирается при и,=о. Транзистор на этом этапе заперт, но в цепи базы протекает некоторый остаточный ток 1,-1см., например, (15-1в)1.
Кроме того, имеет место ток через сопротивления утечки Яу „и Ру „шунтирующие запертые переходы транзистора. На рйс. 20-3 показана эквивалентная схема разряда конденсатора, исходя из которой можно записать уравнение разряда в следующем ниде: Сто 1 и+Е и г„г+Е 1 (20 1) и ' Р, Д Лу. Реп1ая уравнение при начальном условии (у', (0) = 1/, и полагая затем У, = О, находим время паузы: Еб ~ к Окга+нб+ (гк+ И д 1И ) И Т„= т„1ч йу.к йу. к1йу.к/ где т„= Огк — эквивалентная постоянная времени разряда; 1т* = = 1т 11.Ру.к 1 )ту, — эквивалентное разрядное сопротивление. Формула (20-2) имеет ту же структуру, что и формула (18-9) для мультивибратора, н является 14 обобщением последней.
На практике резистор )т' присоединяют к шине источника питания; тогда Еб = Е„и сходство между обеи- Рнс. 20-3. эквивнлевтнкя схема ми формулами делается еще более пхя интервала ввузы. очевиднывь Поскольку время паузы Т„ пропорционально постоянной времени т„, желательно, чтобы последняя по возможности не зависела от нестабильных сопротивлений утечек. Йля этого нужно стремиться к выполнению условия Л~й „))1у „ (20-3) которое обычно соответствует значениям )г, не превышающим 50 кам. Если положить )гу'„= 1ту., =- ов и !б = О, то выражение (20-2) упрощается и характеризует длительность паузы в идеализированной схеме, в которой отсутствуют дестабилизирующие факторы: ,,=~С1п(, =+ 1). (20-4) В отсутствие смещения (Еб — — 0) стабильность блокинг-генератора оказывается весьма низкой, так как при этом время паузы согласно (20-2) существенно зависит от обратного тока и сопротивлений утечек.
Практически такая схема, как и схема мультивибрагора без смещения (рис. 18-4), неработоспособна. Начальное напряжение с/„,,з определяется изменением базового потенциала намазе формирование вершины импульса. Действительно, в интервале Т„(рнс. Из-ц б) напряжение на коллекторной обмотке близко к Е„, так как транзистор насыщен н (/аз — О. Соответственно напряжение на базовой обмотке блншю к паЕ„.
В начале вершины все это напряжение падает иа входе транзистора, поскольку за время фронта напряжение (/ почти не неняегся и остаегся близким к нулю. Б дальнейшем напряжение наЕ„перераспределяегся между конденсатором н входом транзистора: по мере заряда конденсатора напряжение (/ возрастаег, стремясь к нЗЕ„, а напряжение (/З уменьшается, стремась к нулю. Если этот процесс успевает закончиться, то (/,„ = зЕ.. (йб-б) В противном случае напряжение (/, будет значительно меныпе. Малые значение (/,, затрудннют реализацию необходимою времени паузы: приходи гся увеличивать Я в ущерб стабильности (см. (Ы-З)1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
