Изъюров Г.И. - Расчет электронных схем (1266568), страница 44
Текст из файла (страница 44)
ГО 1п2 2. Снижение величины ЕО уменьшает не только рабочую частоту, но и степень насыщения открытого транзистора. При наличии источника ( ЕО ( < ~ Е„) условие насыщения открытого транзистора можно записать так: ЕО/К > Е„/(К() ). Знак равенства в этом выражении соответствует предельному случаю, когда тракпистор работает на границе между режимом насыщения и активным режимом. Следовательно, ЕО пп Е = Е.().к. Ясно, что для выполнения условия насьпцення открытого транзистора при ( ЕО ( ~ ( Е, (/2 необходимо, чтобы !1 < Ю',5К„() ь. 11.3. Определить максимальную скважность выходных импульсов в схеме мультнвнбратора с лиолной фиксацией коллекторных потенциалов на уровне Ее — — — 4 В (рис. !1.бка).
Напряжение питания Ек= — 12 В. Тип транзистора ГГ321Б. По определению, максимальная скважность (1 1,29) гпппп Минимальная длительность выхолного импульса гп и ограничивается длительностью отрицательного фронта г„. = 24, поскольку прн дальнейшем уменьшении г„конденсатор не успевает зарядиться до исходного значения, что приводит к нарушению нормальной работы схемы. Длителыюсть фронта ге (рис.
11.6,6) в схеме мультивибратора с диолпой фиксацией коллекторных потенциалов можно определить из формулы )Е„) гв — — )1„С21п ~ Е Ф Если Ее~/,ООК, то максимальная длительность паузы между соседними выходными импульсами Е„+ Ее гппп* лк2 ппкС2 йз Ек Учитывая, что максимальное сопротивление резисторов Е 2 = Юз — — К определяется условием насыщения открытого транзистора К „= () ,-„К„будем иметь После полстановки (11.31) и (11.30) в выражение (11.29) найдем максимальную скважность следования импульсов в рассматриваемой схеме: 1и (1 + Ее/Е„) а-"=()м 1.11/(! Е, Ел+ Е Если выполняется условие Ее/Е„<0,5, то, разлагая функцию 1и(1+ Ее/Е)/)и(1/(! — Ее/Е„)) в ряд с точносп,ю до второго члена, получим (11.32) ве — вф/2 (»т»» 0юп$» 3 2 + ае + ве/2 (11.33) где ее = Ее/Е„.
Для транзистора ГТ321Б величина () -,= 40, Подставляя исходные данные в выражение (11ЗЗ), будем иметь Д„,„м30. 11.* Рассчитать параметры ждущего мультивибратора с коллекторно-базовыми связями (см. рис. 11.2), формирующего на выходе импульсы отрицательной полярности с амплитудой (/,„„= — 6 В и длительностью г„= 30 мкс. Время восстановления исходного состояния схемы не должно превышать 15 мкс. Разброс значений напряжения питания Ьк и номиналов резисторов Ьк не должен превышать 1О;~. Температура окружающей среды 20-60'С.
Решение 1. Определяем ориентировочно напряжение питания цо формуле Е„=(1,1+1,2) (/,„„= -8 В. Выбираем тип транзистора, исходя из следующих соображений; а) максимально допустимое напряжение коллектор — база долзкяо превышать удвоенное напряжение питания и >2Е„= — Гбв; б) длителыюсть выходного импульса должна удовлетворять условию г„> 8 (т„+ С„М„3. В этом случае влиянием длительностей фронтов при переключении схемы на величину г„можно пренебречь; в) тип транзистора должен соответствовать заданной полярности выходного импульса. Выше перечисленным требованиям удовлетворяет транзистор типа ГТ308А, параметры которого 11м = — 20 В, т» С„й„= 1 мкс, () = 20 —:75, 1 = 50 мА, 1кю(60 С) = = 30 мкА, С„= 8 пФ. 2.
Выбираем сопротивление резистора Я„ь ориентируясь на ток 1з =(0,3+0,5)1», при котором значение () получается наибольшим; Е„8 Еа = 041" = 04,50 =0,4 ком. 3. Значение резистора Е определяем из'условия неглубокого насыщения транзистора Т,: Я = 0,8()„„„йы = 6,4 кОм. 4. Проверив выполнение неравенства Е„ж/кюй, найдем емкость конденсатора: г„30 0,7Я 0,7.6,4 5. Из формулы (11.10) определим значение резистора Ки. Еп < г, /[ЗС) = 7,2 кОм. Принимаем Еи = 680 Ом. 6.
Задав напряжение смещения Е = (0,1 —:0,3) Е, = 1 В, из формулы (11.13) с учетом разброса параметров будем иметь Кз < Е,(1 — Ьк — Ьк)/1кво = 25 кОм. 7. Из условия насыщения транзистора Т, получим с учетом Примем Е, = 6,3 кОм. 8. Имея в виду, что должны выполняться неравенства ѻф„ЗС'(Е,1Ез) <г „, выбираем С' = 960 пФ.
По формуле (11.11) длительность отрицательного фронта выходного импульса гез = 2,3С'(Я„з 1 К,) = 0,84 мкс « г„. 9. Длительность полспкительного фронта выходного импульса определим из формулы (11.!2): газ = Зт„м 1 мкс. 11.5. Рассчитать параметры ждущего мультивибратора с эмиттерной связью (см. рис. 11.3), предназначенного для фор- разброса параметров Е, <(1 — 28„)( ~1+ Ь ий. — К»з = 9,6 кОм.
1 28к Е„/(»з мирования импульсов отрицательной полярности с амплитудой (Уп „= — 5 В и длительностью 15 мкс. Частота запускающих импульсов /' равна 20 кГсь Температура окружающей среды 20 — 40 "С. Решение 1. Полагая, что Е, «й„, определяем напряжение источника питания: Е, = (1,2 —: 1,4) !У„„„= 6 В, 2. Исходя из соображений, приведенных в предыдущей задаче, выбираем транзистор типа МП116, параметры которого таковы: () = 15 —:100, (Упа = — 15 В, /и = 0,5 МГц, 1кк»(20 С) =!О мкА, 1,»,„= 10 мА. 3. Выбираем ток коллектора насыщенного транзистора Т„ при котором значение коэффициента () максимально: 1ы = (0.3+О 5)!п.»пп Принимаем 1,с — — 5 мА.
4. Определяем сопротивление резистора К„с ге Е„/Уы — — ! кОм. 5. Из условия неглубокого насыщения транзистора 7с находим сопротивление резистора Е = 0,8() пй,с = 12 кОм. 6. Сопротивление й, найдем, учитывая, что Я, «Я„: Е = 0,1Я»с = 0,1 кОм. 7. Определяем напряжение на эмиттерах транзисторов в исходном состоянии схемы: !У„=1 пй, ж1„»Я, = 0,6 В. 8. Для обеспечения надежного запирания Т, необходимо, чтобы 1(Уп(>11п Яс1 Для экономичности использования источника питания следует обеспечить 1„, «1гь Принимая 1 = 0,11ы —— 0,6 мА, получим Кс — — 0,7(У,~1 = 0,7 кОм. 9. Сопротивление резистора Я, определяем из формулы У!с = Еп/1„» — Яс = 9„3 кОм.
10. Из условия насыщения транзистора Т, находим сопротивление резистора Кпс = 1,4К„с+ (Юс/() ь) = 2,1 кОм. 11. Прелварительно проверив выполнение неравенства (У, « Е„, по формуле (11,16) рассчитываем емкость конденсатора С = с„/0,711 = 1,8 нФ. 12. Определяем время восстановления исходного состояния схемы на основании формулы (11.17): с, = (3+5) К„сС = 18,8 мкс. 13.
Находчм максимальную частоту запускающих импульсов:/' „=1/(сп+ с ) ге27 кГц. 14. Проверяем работоспособность ждущего мультивибратора при заданной частоте запускающих импульсов / согласно условию у „>/. Данное неравенство, очевидно, выполняется. 11.6.
Рассчитать схему блокннг-генератора (см. рис. !1.4), работающего в автоколебательном режиме на нагрузку с сопротивлением Я„= 1 кОм и генерирующего импульсы с амплитудой (У „=4 В, длительностью с»=20 мкс и скважностью Д = 70. Температура окружающей среды не превышает 30'С. Решение Выбираем тип транзистора, исходя из условий быстролействия и надежности. а) Для обеспечения малых длительностей фронта и спада выходного импульса необходимо [133, чтобы 3+10 / > = 500 кГц. сп При выполнении этого условия величины сь, св получаются порядка нескольких т,.
б) Допустимое напряжение на коллекторе транзистора лолжно удовлетворять соотношению (У„а, > (Е, + + ЙУ„)(1 + яа). Обычно значение па лежит в пределах 0,1-0,7. Так как выброс сильно искажает форму выходного сигнала блокинг-генератора, то амплитуда выброса, как правило, не должна превышать 10 — ЗОУ, от амплитуды коллекторного напряжения: (У„= (У' „= (У „/л„, т. е. А(У„= (0„1 —:0,3) Е и Напряжение питания выбираем, исходя из равенства Е„= = (1,1+12) (У„= (1,1 —:1,2)1У /и„= — 5 В.
Положим л„= 1. Тогла (У„а„„= (1,2!У, + 0,3(У,„,)1,7 = — 1О В. Исходя из полученных значений/и и (Уис„выбираем транзистор типа МП116, для которого () = 15 —: 100 1квп = ГО мкА, /' =05 МГн 1У.а» = — 15 В, 1„„,» = 50 мА, С„= 60 пФ. Определяем оптимальное значение коэффициента трансформации п»=0,4 из фОрМуЛЫ (11.20). ДЛИтЕЛЬНОСтИ фрОНтОВ С~+ »ЕСВ НайдЕМ ПО формуле (11.21): Я ж с = 0,2 мкс. Определяем сопротивление резистора Е, приняв во внимание следующее: а) Во время формирования импульса цепь резистора Я должна мало влиять на ток в базовой цепи транзистора. Для этого необходимо [131, чтобы Я» гь б) Протекание обратного тока закрытого транзистора через резистор Е не должно созлавать заметного падения напряжения, т.
е. Я ( ЕД101кю Положив Е, = 1 В„найдем, что величина 11 = 3 кОм удовлетворяет обоим условиям. При заданной скважносги находим требуемую длительность паузы: г„= г„ф — 1) = 990 мкс. Проверив условие Еа» 1кгл,й и положив А(7„„<: Е„определяем емкость конденсатора С из формулы (11.25): С= " =0.5 мкФ, 7(1 1 пб к Еа Находим та та 5 Тогда, подключив добавочный резистор с сопротивлением й„= 200 Ом, можно по формуле (11.22) определить индуктивность трансформатора, необходимую для формирования импульса длительностью 20 мкс: 1.(га+ й,)еь" 1 мГн. пар Проверим (133 условие отсутствия влияния нагрузки на длительность импульса по формуле Ь«(Г„+ та)Я'„и —— 25 мГн Таким образом, нагрузка мало влияет на длительность импульса. Процесс формирования выброса импульса блокинг-генератора будет апериодическим, если выполняется условие (11Л93 Определив Се = 20 пФ на основании формулы (11.18), убедимся, что условие (11.19) выполняется при данных значениях Ь и Се, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
