Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977) (1086783), страница 132
Текст из файла (страница 132)
Помочу ГПН со стабилитроном характеризуется небольшим коэфФггниентом исполгловаиия (о,б и менее). Однако этот недостаток искуг1ается малым временем взсстановления и отсутствием конденсатора большой емкости. Если принять /„р = сопз(, то приращения тока в цепи Д вЂ” Ка будут определяться йриращениями потенциала (г',я. В конце пря- МОГО ХОда, КОГда Л(1„= (уди тОК СтабИЛИтрсиа уМЕНЬШНтея: Ы и„ )та+ гд а напряжение на ием возрастет на величину и гд 1я,т д — '"д — Кд+гд С Я,угд+ 1) (21-38) где гд — дифференциальное сопротивление стабилитрона, Ссютветственно компенсирующее напряжение в конце прямого хода будет тт ʄ— И/„вместо К(1„, что равносильно уменьшению коэффициента передачи (см. пунктирные кривые на рнс. 21-!О, б): )(г г( бид у( гд (21-39) июз 1(р + гд время восстановления является замена конденсатора Сч попупроводниковым стабилитроном (рис.
21-10). К сожалению, схеме с полупроводниковым стабилитроном тоже свойственны недостатки: во-первых, балластное сопротт1вление Кь, обеспечивающее отвод суммарного тока lар + („шунтирует нагрузку по переменному току и, следовательно, уменьшает входное сопротивление повторителя; во-вторых, в начальном состоянии на сопротивлении гср падает значительное напряжение и соответственно требуется большее напряжение питания, чем в схеме с конденсатором. Сравнивая выразкения (21-38) и (21-39) с выражениями (21-34) и (21-35), замечаем, что стабилитрон во время прямого хода эквивалентен емкости С, = С (1 + /!а/и,); поэтому должно достаточно сильно выполнЯтьсЯ неРавенство /!а и г;1 такое неРавенство одновременна способствует повышению входйого сопротивления повторителя (см, выше).
Генераторы с усилительной связью. Типичным примером таких ГПН является интегратоо Миллера (рис. 21-11), который относится к генераторам спадающего напряжения с посторонним возбуждением '. 7 р =таир ма Рис. 21-11. Генератор с усилительной следящей связью. а — ориииааиааьиаи азама; б — арамеиийа диаграммы. В начальном состоянии транзистор Т, заперт положительным смещением на базе. Поэтому ток !,з, а значит, и ток !ю практически равны нулю.
В то же время в пепи эмиттер — база транзистора Тз протекает вполне определенный ток (21-40) В этих условиях Т~ находится в режиме глубокого насыщения; соответственно (/ю = (/,м = 0 и, следовательно, запирающее з В ламповой технике интегратор р1иллера выполнялся на пентоде, управляемом по треп ей сетке. В транзисторном варианте иснсщьзуется последовательное включение двух транзисторов; ата комбинация в какой-то степени аналогична ламповому тетроду смешение (узко может иметь очень неболыпое значение — доли вольта. Поскольку коллекторный ток отсутствует, напряжение ()зго можно оценить по «диодногйа Формуле (2-64б), подставляя 1 = 1м. р Рл — +1,г„. 1гио 1км (21-41) Как показано выше, ток 1кэ в моиент запуска генератора почти полностью идет через конденсатор С и, следовательно, является током прямого хода.
Для того чтобы найти этот ток, пренебрежем тепловыми токами и используем соотношения вежду начкзьнымн значениями токов: 1зг (О)=1зы 1ка (О); 1к (О)= 1, (О); 1„(О) = 1го (О) = Р,1„(О), Из этих соотношений нетрудно получить: ге яр ~1кэ(О) '~ (+тэна 1емг ~э~~ (2Ь42) г 1 (О) ага !+оейг * (2)-43) Как видим, 1кз (О) — 1зш. Так 1„(О) мало отличается от 1ка (О) и, следовательно, тоже близок к 1зш. Следовательно, эмиттерный ток, а аначит. и напряжение на вмитгерном переходе транзистора Тт остакггся почти неизменньаки при запуске генератора. В то же время ток базы меняется снлькгк агзг Як 1згз.
Значит, на сопротивлении базы получается о м и ч е с к и й с к а ч о к напряжения Ы/зз кк 1зыгзг. Этот скачок обычно составляет десятые доли вольта и передаегся ,р ....,к-, ~.г.. 'к р и.„и.„» ю либо иа ((З-вг). В обойх случаях желателько ориентироваться на максимальные значения этих напряжений при тоне Ек/Я(йк1кк) Начальное напряжение на рабочем конденсаторе С в общем виде определяется соотношением ('к (()) = Ек — 1каФк (гаго» практически (/, (О) = Е„. Отрицательный управляющий импульс (уг„к отпирает транзистор Тв и вызывает появление токов 1„и 1„,. Поскольку входное сопротивление насьппенного транзистора значительно меньше Й„ и )~„, ток 1гл почти полностью проходит через конденсатор С в базовую цепь транзистора Т, н а в с т р е ч у начальному току 1з„, Таким образом, под действием управляющего импульса, во-первых, появляется ток 1ы = 1„и, во-вторых, резко уменьшается ток 1ш.
Оба зти обстоятельства обеспечивают быстрый выход транзистора Т, из насыщения, так что во время последующего прямого хода он работает в активном режим= Условие активного режима (у„аг < О или 1 (1„„( > (/,аг легко записать в следующем виде': ((1~~! (гзэз — (г,з (г,зы откуда определяется необходимое значение (l „„ Мы подробно остановились на моменте запуска генератора, так как этот этап представляет известные трудности для понимания и не всегда четко описывается в литературе. Последующий этап прямого хода нуждается лишь в небольших пояснениях. Па этапе прямого хода конденсатор разршкается током /,„ и напряжение (/, уменьшается.
Приращение И/, можно записать в виде Ли, = — й(/„, + Л(/го где Л(/«в = К„««(/э и К„< О. Следовательно, (21-44а) (2! -44б) Если ! К„! ~ 1 (что всегда выполняется), то Л(/м <~ Ь(/, и г«(/«« = Л(/„т. е. потенциал (/«, почти не меняется, а напряжение (/„««следит«за изменениями напряжения (/,. Таким образом, работа генератора соответствует скелетной схеме на рнс. 21-8, б, если положить /„р — — /м«; Е = Е„; (/, = (/, (О) = Е, н А = = ! К !/(1+ ! К„!).
Коэффициент нелинейности рассчитывается по формулам (21-17), а поправочный коэффициент д — по формуле (21-24в). Поскольку 1 — /г = 1/! К„1, получаем: (21-45) (/,„(/„„» — (/ (/, ««э Е„, откуда максимальная амплитуда выходного напряжения (/ „, Е,— (/„„э — (/ (21-46) где коэффициент усиления К„можно найти из (7-21), полагая Е„= = чо Коэффициент К, возрастает с увеличением )7„и обычно составляет 50 — 100. При этом коэффициент нелинейности в = 0,5 - 1%, Большие значения /7«, выгодные с точки зрения коэффициента усиления, оказываются невыгодными с точки зрення длительности обратного хода. Действительно, резистор /г„является п а с с н вн ы м зарядным элементом: через него конденсатор С заряжается до напряжения (/,(О) по окончании сигнала.
Заряд происходит с постоянной времени, близкой к С/«„. Минимальное значение выходного потенциала ((/«) определяется напряжением (/„„р, так как потенциал (/„«уменьшается (по модулю) лишь до тех пор, пока не станет равным потенциалу (/«« = (/...р— — (/~„После этого наступает насыщение транзистора Т н прямой ход заканчивается. Следовательно (см.
ряс. 21-1, г): Фантастроны. В основе этого типа ГПН лежит тот же интегратор Миллера. Особенности фаятастронов заключаются в следующем. Во-первых, длительность прямого хода не зависит от длительности управляющего сигнала, а определяется внутренними процессами в схеме (при этом управляющий сигнал представляет собой короткий п у с к о в о й импульс).
Во-вторых, амплитуда пилообразного напряжения, определяющая длительность прямого хода, легко регулируется изменением напряжения смещения, что важно для ряда применений 1162). Первая особенность заставляет отнести гге г и а) Рис. 21-12. граитастрои с усилительной следящей связью. а — приипипиааеиая схема; 6 — еремеииые диаграммы. фантастроны к ГПН с самовозбуждением', а тот факт, что в их основе лежит интегратор Миллера, говорит о генерации с п а д а ющ е г о напряжения. Для того чтобы конец прямого хода определялся в н у т р е ни и м и процессами, в схеме должно быть 11ороговое устройство. В ламповой технике для этого использовался лтраизитронногй эфгдект (перераспределение токов анода и экранирующей сетки) в пентоде (164, 168).
В транзисторной технике перераспределение токов приходится обеспечивать с помощью дополнительного транзистора. Типичная схема фаптастрона показана на рис. 21-12. Функции транзисторов Т, н Т, те же, что н в схеме на рис. 21-11, а транзисторы Т и Т, образуют своеобразный триггер с эмиттерной ь Псыиио ждущего режима фаитастроим могут равотвть и в режиме автоио- лебаиий 1166. 1691.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
