Степаненко И. Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977) (1086783), страница 133
Текст из файла (страница 133)
связью, в котором роль резистора 1с, играет транзистор Т,. Во время прямого хода транзистор Т, и диод Д заперты, так что формирование пилообразного напряжения происходит в тех же условиях, что и в ГПН на рис. 21-1!. Единственное, но существенное отличие состоит в том, что потенциал (уаз в фаитастроне определяется не управляющим импульсом (который имеет очень мапую длительность и заканчивается в самом начале прямого хода), а делителем Е„„Е„Е„питаемым от напряжений Е, и Е. Поэтому закпючительная стадия прямого хода протекает следующим образом. Когда потенциал Ум, уменьшаясь, делается равным потенциалу сга„ транзистор Тз попадает в режим насыщения, т. е.
чстягивается в тачку», и нагрузкой каскада Т, становится суммарное сопротивление Яз 'х'()с„а + Я,) б Я„з 'б Е„ вместо прежнего )с„а 1 Д„, При этом несколько уменьшаегся коэффициент усиления К„ и соответственно увеличивается хоэффициент нелинейности (21-45). Однако качественное изменение процесса (окоичание прямого хода) наступает лишь тогда, когда потенциал У,з, уменьшаясь вместе с потенциалом транзистора Т„ делается равным потенциапу без (последний задается делителем Ез, Еа). В этот момент открывается транзистор Т, и нарастающий ток т'„з, ответвляясь через Еы вызывает регенерацию в системе Т,— Т,.
Результатом регенерации является запирание транзистора Т„сопровождающееся сильным возрастанием тока 1еь как и в схеме на рис. 21-11. Болыцой ток )м приводит к насыщению транзисторов Т, и Т,. Режим насыщения сохраняется и тогда, когда ток )е, падает до начального значения )е„-— Е„!Гс, поскольку и это значение намного больше, чем ток до регенерации. Насыщение транзистора Т, почти совпадает с отпиранием Т„поэтому некоторые авторы 11Ю) считают насыщение транзистора Т, причиной регенерации, что, конечно, неверно. После запирания транзистора Т, наступает обратный ход: конденсатор С заряжается через резистор Еае до тех пор, пока потенциал У„е не достигнет значения Ее. В этот момент. отпирается диод Д и фиксирует потенциал У„з на уровне Ео < Е„.
Таким образом, как видно из рис. 21-12, б, пилообразное напряжение меняется в пределах от (/, = Ев (точнее, от Ео — Ь0,», где начальный скачок Ьбзз рассчитывается по формуле (21-44)) до Уз = = Увз + (Уа„(Т„р), где Уез — потенциал, задаваемый делителем гг„ Иа во время прямого хода (когда Т, заперт). Меняя попгенг(иал Еэ, можно плавно менять амплитуду ((/ = Ев — Уез), а значит, и длительносгль прямого хода (Т„р = ~l /(У;), обеспечивая при этом высокую линейность зависимости Т„р (Е,). Фиксация коллекторного потенциала, как.и в других аналогичных случаях, приводит к сокращению времени восстановления, в данном случае — времени обратного хода.
Из приведенного описания следует, что при расчете 4мвтастрона нужно обеспечить в исходном состоянии насыщение транзисторов Т„Т, и за~ирвине транзистора Тз, а в рабочем режиме — насыщение транзистора Тз прв отпирании Т (ЯОгда (Г 60= б). Для етого должны Выполняться услОвия Рп)ам ) 7кай (21-47а) 1'17610 ) 7010 7030+ 76иь (21-476! 600 ~ к10+ РГ (21-47В) (л = 34-4 прн глубокой отсечке); (700 (Тп0) =(760 (Тпр) (760+(7060 (Тпр). (21-47г) Потенциал (76 и близкий к нему гютенциал (7кк (Тпр) выбираются достаточно малыми, так как увеличение их приводит к уменьшейию выходной амплитуды. Однако значение (/ез должно превышать напряжение (г061 (т„), с тем чтобы в момент отпирания транзистора Тз транзистор Т, еще накодился н активном режиме.
В противном случае прямой ход закончится насьпцением транзистора Т„ а транзистор Т. не откроется; соответственно не запрется Т, и ГПН не вернется в исходное состояние. Помимо условий (21-47) важно еще обеспечить достаточную с т а б и л ьв о с т ь потенциала (7ге, напРимеР, по Отношению к изменениам тока гк (или тока утечки), протекающего в базе запертого транзистора Т, Нестабильность величины (/6~ означает нестабильность амплитуды, а вместе с нею и длительности прямого кода. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Глава двадцать амарал ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НАБРЯЖКНИЯ аа-$. пРинЦип )(ейстниЯ и клАссиФикАЦиЯ При разработке электронной аппаратуры, особенно переносной, часто требуется получить достаточно высокое напряжение постоянного тока (от десятков до тысяч вольт) с помощью низковольтных источников питания, например аккумуляторных или гальванических батарей (с напряжением от 1 — 2 до 25 — БО В).
Для этого ис- пользуются так называемыепре- 1 и образоеатеяи поапояняого на! пряжеяия (ППН). С ф До появления транзисторов + Ро основным типом ППН был вибЕ1 + ропреобразователь, схема котоРе рого показана на рис. 22-1 в двухтактном варианте. Здесь 1 половинки первичной обмотки трансформатора с помощью механических контактов поочередРис. Ж-!. Принципиальная схема ви- но подключаются и источнику бропреоорааоватеея. питания Е,, В результате на вторичной (повышающей) обмотке получается симметричное прямоугольное напряжение с амплитудой пЕп которое затем выпрямляется и фильтруегся.
Таким образом, принцип действия ППН заключается в преобразовании низкого постоянного напряжения в переменное, повышении последнего с помощью трансформатора и последующем выпрямлении высокого напряжения, Разумеется, любой ППН может быть выполнен и по однотактной схеме. Однако последняя обладаег по сравнению с двухтактной теми же недостатками, что и однополупериодный выпрямитель по сравнению с двухполупериодным. Поэтому двухтактные схемы предпочтительнее. Использование механических контактов на первом этапе преобразования приводит к плохой надежности, малому сроку службы, а также к ограничению рабочей частоты, которую желательно иметь РГ ья Ст ля Сг б„+ ! + гг Рис.
22-3. Преобразователь постоянного иапрягкення с автономным генерато- ром и управляемыми ключами. В первой группе ППН ключами управляет специальный генератор, который питается от источника преобразуемого напряжения Ег. Пример такого ППН показан на рис. 22-3. Здесь транзисторы Т, и Т, включены по схеме мультнвибратора, а управляемыми ключами являются тнристоры Т, и Ть Выходные импульсы мультнвибратора г Емкости конденсаторов и нндуктивносги дросселей фильтра обратно пропорциональны частоте. * Вообще говоря, вместо релаксационного генератора можно использовать генератор си н ус о-вдаль н ых колебаний; однако при этом ухудшаются основные показатели ППЕП уменываегся к.
п. д., падает выходная мощность, растет коэффициент иульсаций на выходе фильтра. больпюй для облегчения фильтра '. Эти трудности в значительной мере устраняются„если вместо механических контактов использовать транзисторные ключи. При этом„вообще говоря, отпадает необходимость в специальном генераторе для управления ключами, так как можно осуществить + положительную обратную связь между ключевыми транзисторами, которая обеспечивает нх поочередное отпирание и запиранне. Ряс.
22-2. скелетнзя схема преобразовате- Скелетная схема ППН лей постоянного напряжения. показана на рис. 22-2. Как видим, ППН состоит из релаксационного генератора РГ, ключа К, трансформатора Тр н нагруженного выпрямителя 8 ". Такая общая схема может быть реализована в виде трех основных вариантов: 1) ППН с автономным генератором; 2) ППН с бестрансформаторной обратной связью; 3) ППН с трансформаторной обратной связью. снимаются не с коллекторов, а с эмиттеров, чтобы изолировать времязадающие цепи от нагрузки — базовых цепей тиристоров. Гашение тиристоров обеспечивается конденсатором Са, передающим отрицательный перепад напряжения с коллектора отпираюгцегося ключа на коллектор открытого, который нужно запереть.
Следовательно, гашение не входит в функцию мультнвибратора. Это позволяет строить последний на сравнительно маломощных транзисторах. Во второй группе ППН ключевые транзисторы входят в схему релаксационного генератора, но обратные связи осуществляются без дополнительных обмо.к ток трансформатора. Пример такого ППН показан на рис. 22-4, где траизис+ торы включены по схеме ! мультивибратора П72). З Ех Л.
Специфика этого мультивибратора по сравнению со схемой на рис. 18-1 заключается в том, что роль Рис. 22-4. Гтреоврааователь постоянного напряженна с совмевгеинмми генератором и ггв выполняет пересчитанключевой схемой. ное сопротивление нагруз- ки 7г„'. Поэтому в случае переменной нагрузки при выборе времязадающего сопротивления 7г' нужно подставлять в неравенства !13-1) м и н и и а л ь н о е значение )г;. В остальном мультивибратор является независимым узлом и расчет схемы в целом ие представляет затруднений.
В третьей группе ППН трансформатор имеет специальные обмотки обратной связи и поэтому является органической частью релаксационной схемы. Такие ППН, имеющие наибольшее распространение на практике П73, 174), подробнее рассмотрены ниже. 22-2. АНАЛИЗ ПРЕОБРАЗОВАТБЛЯ С ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЫО Схема простейшего ППН такого типа показана на рис. 22-5; нагрузкой для простоты считается линейное сопротивление )гв.
Такая схема является по существу двухтактным блокинг-генератором без времязадающей цепи )тС (ср. с рис. 20-1, а). Как следует из выражения (20-23), отсутствие конденсатора С (т. е. условие С = оо или т, = оо) не является препятствием для формирования импульсов: длительность их в этом случае будет определяться постоянной времени ть Что касается паузы, то она обеспечивается соответствующей полярностью напряжений на обмотках обратной связи. В самом деле, когда насьнцен транзистор Т„э. д. с. Е, оказывается приложенной к обмотке шм и полярности напряжений на обмотках будут такими, как показано на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
