Материал: Гольденберг Л.М. Импульсные и цифровые устройства учебник

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Отсюда следует, что длительность импульса и в этом случае зависит от


величины	входного	сопротивлении R Bs насыщенного			транзистора. Поэтому			для
получения более стабильного значе нія Uі рекомендуется включить последова
тельно в цепь базы резистор с сопротивлением Ra0n					Rn*. Предполагается,			что
при наличии Rjxon,		когда эквивалентное		входное	сопротивление		транзистора
R пх вив =	Явх + Ядоп, условие (6.1)		удовлетворяется. Это			условие,	а также	до
пустимая длительность фронта [ср. ф-лу				(6 8 )] ограничивают R,l0n сверху.
Для практических расчетов представляет интерес и упрощенное графо-ана
литическое	решение	ур-ния (6.10)	[или	соответственно		(6.27)]	при тр	то-

В этом случае можно считать транзистор безынерционным, т. е. Q(t) «Т р/'с(/);

подставив это соотношение и ф-лу (6.25) в (6.10), получим приближенное урав нение ßi6 ( / ) « M 0 . корень t которого приближенно равен значению /п- Этот корень определяется абсциссой точки пересечения кривых ßto(() и ік(0 , построенных на рис. 6.56 в соответствии с ф-лами (6.23) и (6.24а).

В заключение заметим, что за время ta напряжение «с воз растает на величину

					А«с =		[пЕк — «с (0)] (і		— е %с)	(6.30)
и достигает максимального значения
						Чс макс UС(0) “I- АUQ,				(6.31)
где tic (0)		=	Е б	ІкоЕь ^			л-б> тс ==	С Е вх ѳкв-		большой,
В тех		случаях,			когда		можно	принять tn достаточно
так что	е		х° С	1,	запишем
							Чс макс *** пЕк.			(6.31а)
Д л и т е л ь н о с т ь						и	а м п л и т у д а		в ы б р о с а .	Обратный
выброс	на		обмотках			трансформатора			обусловлен спадом тока

3 3 2

намагничивания в контуре Ь^СобЯшэ (рис. 6.3), где, как уже отмеча лось, через Яшэ обозначено эквивалентное сопротивление, шунти рующее контур Lf,Co6; Яшэ = и2Яш II п2Я'п, п2Яш — приведенное к базовой цепи шунтирующее сопротивление Ят-

Учитывая, что постоянная составляющая напряжения на обмот ках трансформатора должна быть равной нулю, легко убедиться в равенстве площадей обратного выброса 5 1 и импульса 5г (рис. 6.16). Поэтому при уменьшении амплитуды обратного вы броса одновременно увеличивается его длительность. Для случая

критического режима [ятэ — \ } / ~ 'Ü T ) амплитУда и длительность обратного выброса выражаются формулами (см. разд. 1.5):

АС/„, = 0,37/б макс ]/L 6/Co6 = 0,74/б наксЯШэ,	(6.32)
tB— 2л У L6C,6 я« ЗЬб/Яшэ = ЗАк/ЯшЭ,	(6.32а)

где /б макс — значение приведенного к базовой обмотке намагничи вающего тока в конце формирования вершины импульса, т. е.

!б м	Ік макс	J * - t	(6.33)
!б м	П	nL
и Яшэ — эквивалентное шунтирующее		сопротивление,	приведенное
к коллекторной обмотке.
Амплитуда выброса на коллекторной обмотке
AUmк = AUm/n.			(6.34)
При этом напряжение между коллектором и эмиттером превы
шает значение Ек : \|мКМакс\| =	£ к + A t / m]t, а максимальные напря

жения между коллектором и базой п эмиттером и, базой достигают значений:

I ^кб макс I { Е к "4“ AUmк) (1 ^ ),	(6.35)
I ^эб макс I == (Ек АUтк) II.	(6.36)

Естественно, .что максимальные напряжения на переходах не должны превышать (по абсолютной величине) допустимых значений.

Д л и т е л ь н о с т ь '	в о с с т а н о в л е н и я . Конденсатор	С, за
ряженный до уровня	tic макс (6.31), разряжается, как было	отме

чено выше, через резистор Яб по цепи первого порядка; длитель ность восстановления ^вос, равная длительности разряда конден

сатора 11смакс	до уровня «с (^ в о с ), определяется					ф-лой (1.7):
	^вос	Тр ІП	цс ( ° ° ) - “с макс				(6.37)
			“ С (°°) - UC(*эос)		’
где тр = С Я б ,	«с(оо)	равно	напряжению	ис		в установившемся
(т. е. исходном) режиме: ис {°о) = Е б — 1,<оЯб,					а	w c ( f nос) —	уровень
напряжения, отличающегося от «с(°°) на 5 %				,	т. е. uc(tnос)		= E Q—
•— и Я б “ Н 0 , 0 5	и с м а и с »

333

Таким образом.		3R6C ln f1 -
4ос = RGC ln - с ма"е 7	Еб + /коУ?б =	3R6C ln f1 -		- 6 ~ /\|іп/?б ). (6.38)
’	“ С макс	-	V	11С макс /
В практических расчетах tB0C часто оценивают по формуле
	/в о с ~ (3 -5 )С /? б.			(6.39)

6.2.3.ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ЖДУЩЕГО БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРА

И с х о д н ы е д а н н ые . Пусть требуется			рассчитать бзокипг-геиератор,
если заданы: Ц, — длительность формируемого			импульса, Гм„п — минимальный
период повторения	запускающих	импульсов,	R u — сопротивление	нагрузки,
и т „us — амплитуда	напряжения на	нагрузке,	-ь /” акс — рабочий	диапазон

температур. При расчете будем предполагать, что форма импульса близка к прямоугольной (т. е. длительность фронтов /ф < /„ н /ф < /п), п не будем учи

тывать инерционность транзистора в процессе формирования вершины. Будем также полагать, что входное сопротивление насыщенного транзистора прибли женно определяется так же, как и в активном режиме:

R DX= Гб + ßr9,

(6.39а)

где

гэ [Ом] = 26//э [мА].

Транзистор выбираем,

как в ключевых

схемах,

В ы б о р т р а н з и с т о р а .

по критериям быстродействия и надежности.

(0 02 -г- 0 , 0 5 ) т. е

1. Требуем,

чтобы у выбранного

транзистора т а ^

f a > ( 3

Ю)//„.

(6.40)

Выполнение

перавепствз

(6.40)

позволяет

считать

импульсы

прямоугольны

ми, так как длительности фронтов

/ф,

іф —

величины

порядка

нескольких та

(для диффузионных транзисторов).

на коллекторной

обмотке

2. Амплитуда

импульса напряжения

U \ т ~ U т

выхАбь

где

n a =

w „ / w K.

Напряжение источника коллекторного питания выбираем с учетом напря

жения на насыщенном транзисторе:

Дк = (1,05-5-

1,2) UUn.

(6.41)

Ток

нагрузки

іи = Um BUZIRH,

пересчитанный к

коллекторной

обмотке,

равен:

« А

и ,п вы.х/^н-

(6-42)

Максимальный коллекторный ток /„ макс отличается от іц на величину тока

намагничивания /к маКс (в конце импульса) и приведенного тока базы іб:

	макс	1"н	' Iк I	■+ (’б-				(6.43)
(В качестве предварительной оценки иногда принимают					Ік макс ^	(3 ч- 5) /[,.]
Выбрав	п„, вычисляем Е \|(; при этом		и» не должен быть ни чрезмерно					боль
шим (что привело бы к большим значениям				/,< макс,	ни чрезмерно		малым	(что
привело бы	к большим значениям	£ к);		обычно	выбирают	па	в пределах

0,1 sg; п„ sC 5.

При подключении нагрузки к коллектору через разделительный конденсатор принимается па = 1.

■ 334

У выбранного транзистора допустимое коллекторное напряжение должно удовлетворять условию

^ к д о п 2&Л\|£кі		(6.44)
а допустимый коллекторный ток —
Л< доп	Л< макс,	(6.45)
где /еі учитывает выброс напряжения	на коллекторе	[см. ф-лу (6.34)]; обычно
выбирают
£і =	1,2 ч- 1,6.	(6.46)
Если используется шунтирующая цепочка R m, Д ь то		можно выбрать близким

к единице. Таким образом, параметры выбранного транзистора должны удовле творять условиям (6.40), (6.44) п (6.45).

Заметим,	что условие	(6.45)	иногда трудно удовлетворить; в таком случае
ограничение	коллекторного	тока	может быть достигнуто		включением резистора
R к последовательно с коллекторной обмоткой.				При этом	можно использовать
транзисторы	с меньшим током		/К доп, выбрав	/?„ 5= Ек/Ік доп. Включение RK

приводит к уменьшению амплитуды импульса на коллекторной обмотке, вслед

ствие чего при заданной величине Um вы* необходимо			увеличить		коэффициент
трансформации п„.			выбираем		Ее — (1ч-3)В.
Выбор £е. Так же, как в ключах, триггерах и т. д.,
В ы б о р	к о э ф ф и ц и е н т а	т р а н с ф о р м а ц и и	п. Выбираем п = we/wK
близким к оптимальному значению п0 согласно ф-ле (6.9) и так, чтобы удовле
творялись условия отпирания и насыщения транзистора			(6.9а).	этих	параметров;
В ы б о р	С, R о. Возможны	различные варианты выбора
один из них заключается в следующем.
Величину R о определяем из двух условий:
		Ев			(6.47)
		Ю/ко макс

	(?б>(Ю -н 20) RBX,				(6.48)
где /»о маке — значение / ко при максимальной температуре.				стабильности дли
Условие	(6.47) вытекает из	требований температурной

тельности восстановления (6.38). Условие (6.48) обеспечивает малое ответвление тока в резистор Ra во время формирования импульса.

Емкость С определяем по длительности восстановления /вое ^									ГМни— /и',
согласно	(6.39)
						С < (вос/3/?б;				(6.49)
следует	убедиться		в	том,	что	полученное	значение	С удовлетворяет		условию
тс > to,		т. е. что	C/?Bx>ß п			с < Может	оказаться,	что при выбранных тран-
зисторе	и	резисторе		Re	невозможно удовлетворить			ограничениям	и	сверху п

снизу на емкость С. Тогда целесообразно включить в цепь базы дополнительный
резистор /?доп; тем	самым будет увеличено эквивалентное входное сопротивле
ние R вх окв = /?вх +	/?д о п и станет возможным выполнение неравенств тс > Tß,

тс	Тцпрн меньших значениях С.		шунтирова
•	Отметим также возможность ускорения восстановления путем
ния	резистора Ra диодом Д г (рис. 6.1а, пунктир).		ta импульса,,
	Выбор индуктивности LK производим по заданной длительности
например, из ф-лы (6.29):
	/-к	^ в х экв С - Ѵ т с)	(6.50)
		nß/l

335.

или из ф-лы (6 .22) без учета нагрузки (/?,, = оо)і
^■к Лі^вх эчв/ßna.	(6.50а)

При	выборе конкретной величины	LK необходимо иметь	в виду следующее.
Величина	LK должна быть достаточно	большой с тем, чтобы	— —^ -г .—- т а,
так как			/ ? в *	, К » И „
так как	при этом можно не учитывать влияние LK на процесс			формирования

фронта импульса. Однако при чрезмерно большой индуктивности намагничива ния потребуется трансформатор с большим числом витков, сердечник с большим ц и большими габаритами; последнее приведет к росту паразитных параметров, в частности индуктивности рассеивания Ls (кстати, заметим, что пренебречь

влиянием Ls на процесс формирования фронтов можно при условии—		^
	^вх экв II
■С т а^. Вместе с тем при малом	LK может оказаться настолько большим		макси
мальный ток намагничивания
/к макс = ЯкІи/Ьк,			(6.51)
что не будет выполнено требование (6.45). Следовательно, необходимо,			чтобы
	^-к > EKt„/lKдоп.	(6.51а)
Выбрав некоторую величину	индуктивности LK, удовлетворяющую	условиям

(6.50), (6.50а) и другим указанным требованиям, необходимо проверить выпол

нение условия	(6.28).
По значениям L,, и п выбирается стандартный или проектируется импульс
ный трансформатор		(см. разд. 1.7); при этом	важно обеспечить малые	паразит
ные параметры L„ н С.			допустимую амплитуду	выброса
В ы б о р	Яш и	Ді. Сначала определяем

напряжения ДІІтк на коллекторе. Так как |нк о макс|£% 0 к доп, то из ф-лы (6.35) получаем

	А У тк < -у + Т “ £к-			(6'52)
С другой стороны, считая процесс спада тока намагничивания апериодиче
ским в контуре L,. — (Яіа \|	найдем
	Ьитк ~ h іакс (^ш II ^н)‘			(6.53)
Отсюда определяется величина		Я ш, ДUmK вычисляется по ф-ле (6.52). Диод
Ді выбирается из условия,	чтобы	допустимый прямой ток / ді	диода	был не
меньше /к макс, а допустимое обратное напряжение— не меньше			и іт.	Наконец,

следует определить согласно ф-ле (6.36) максимальное напряжение на эмиттерном переходе и проверить, не превосходит ли оно допустимой величины.

Проверка выполнения условия регенеративного процесса (6.4). Определяем

длительность	ів выброса		(6.32а)	и сравниваем		с длительностью восстановления
face (должно	быть	^	^вос);	по	выбранным	параметрам уточняем длитель
ности фронтов импульса.			мощность,		рассеиваемую транзистором, и сравниваем.
Определяем среднюю
с допустимой величиной.

6.2.4. СПОСОБЫ ЗАПУСКА И СНЯТИЯ ВЫХОДНОГО ИМПУЛЬСА

Как уже было отмечено, для запуска блокинг-генератора сле дует тем или иным путем ввести в цепь базы импульс, отпирающий транзистор. Ниже приведены некоторые варианты схем запуска.

336

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/125914

Смотрите также:






Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии
_1966(~1