Главная страница  Полупроводниковые электровакуумные приборы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [ 134 ] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145]

изменится и полярность импульса выходного напряжения (см. на рис. 23.2, б импульс Б).

U2 = - f/ce""- (23.8)

При небольшой постоянной времени то» (0,3-f-0,4) и.вх конденсатор С успевает зарядиться за время действия входного импульса до lJc= Uim, следовательно,

U2=-Ui,ne~-°. (23.9)

h Выходные импульсы А я Б будут иметь одинаковые по значению, но противофазные амплитуды, равные амплитуде входных, т. е. U2m==Uim. Длительность выходного импульса и.вых (на уровне 0,1 Uzm) из выражения (23.7):

откуда

и.вых = 2,ЗТр.

(23.10)

Для получения более коротких выходных импульсов следует обеспечить условие и.вых<и.вх, т. е. 2,Зто<и.вх, откуда

То = ЛС<<и.вх/2,3. (23.11)

Такая укорачивающая цепь дает узкий выходной импульс с большой амплитудой и крутым фронтом, если крутой фронт имеют входные импульсы. В реальных условиях фронт входного импульса имеет плавные очертания (рис. 23.2, е), что изменяет и выходное напряжение.

Интегрирующая цепь. Цепь,-напряжение на выходе которой пропорционально интегралу входного, называют интегрирующей

U2(t) = K\ui(t) dt. (23.12)

Интегрирующие цепи служат для формирования из коротких более длительных импульсов, а также для генерирования пилообразного напряжения и селекции импульсов по длительности и т. д. Наиболее часто используется интегрирующая цепь на НС-элементах (рис. 23.3, а). В отличие от дифференцирующей RC-we-пи здесь выходное напряжение снимается не с резистора, а с кон-


Рис. 23.3. Интегрирующая цепь и диаграммы напряжений в ней



денсатора. Связь между выходным и входным напряжениями устанавливается из соотношения

«1 = «2 + iR = «2 + RCduJdt, откуда du2ldt = («i - U2)/RC.

После интегрирования левой и правой частей уравнения в пределах от О до получим

«2(0 = J[«l(0-«2(0]<. (23.13)

Интегрирование будет более точным, чем меньше выходное напряжение по сравнению с входным (u2<Cwi). Это требование реализуется путем увеличения R или С, т. е. постоянной времени to-RC, тогда с достаточной точностью

U2(,t) - ui{t)dt. (23.14)

Из сравнения выражений (23.12) и (23.14) следует, что для интегрирующей РС-цепи k=\IRC. Если на вход интегрирующей RC-ufiTm подать прямоугольный импульс (рис. 23.3, б), то напряжение на выходе (на конденсаторе С) будет нарастать по экспоненциальному закону

"2(0="ш(1-е-/"")- (23.15)

При малом значении t напряжение иг нарастает линейно, однако по мере увеличения t кривая иг нелинейна.

Чем больше то при неизменной длительности входного импульса ta, тем больше растянут импульс на выходе (см. рис. 23.3, б). Амплитуда импульса уменьшается, так как конденсатор не успевает зарядиться за время действия входного импульса.

Дифференцирование и интегрирование могуТ также осуществляться с помощью цепей на iL-элементах, однако эти цепи используются сравнительно редко, так как содержат дорогую моточную деталь.

§ 23.3. Общие сведения об импульсных генераторах

Импульсными генераторами называют устройства, формирующие электрические импульсные сигналы. Условия самовозбуждения в импульсном генераторе выполняются в широкой полосе частот, вследствие чего его выходное напряжение обладает широким спектром гармонических составляющих. Элементы схем импульсного генератора в отличие от синусоидального не имеют резко выраженных резонансных свойств, поэтому его стабильность колебаний меньше, чем синусоидального.

По способу возбуждения различают импульсные генераторы с самовозбуждением (самовозбуждающиеся) и внешним возбуж-



дением. Самовозбуждающиеся генераторы содержат элементы положительной обратной связи, в результате чего в них возникают колебания без внещнего воздействия (например, мультивибраторы, блокинг-генераторы). Эти генераторы используют в качестве задающих.

Импульсные генераторы с внешним возбуждением являются усилителями напряжения или мощности и применяются для соответствующего преобразования импульсов, поступающих от задающих генераторов (например, генераторы пилообразного напряжения или тока).

Промежуточное положение занимают ждущие импульсные генераторы с положительной обратной связью и с неиспользуемой возможностью к самовозбуждению. При подаче входного импульса они выдают только один выходной импульс. В отличие от генераторов с внешним возбуждением форма их выходного импульса не зависит от формы входного. К ждущим генераторам относят, например, заторможенный мультивибратор, а также триггер.

В большинстве схем импульсных генераторов положительная обратная связь между выходной и входной цепями осуществляется с помощью фазосдвигающего каскада (например, в мультивибраторах) или фазопереворачивающего трансформатора (например, в блокинг-генераторах).

§ 23.4. Мультивибраторы

Мультивибраторы (MB) - генераторы, вырабатывающие электрические колебания, по форме близкие к прямоугольным. Различают самовозбуждающиеся и ждущие мультивибраторы.

Самовозбуждающиеся мультивибраторы. Транзисторная схема самовозбуждающегося мультивибратора (рнс. 23.4, а) выполняется с резисторно-емкостными связями цепей коллектор-база. Если на MB подать напряжение питания, то из-за разброса параметров транзисторов VI и V2 их токи базы будут неодинаковы. Предположим, ток в коллекторной цепи транзистора VI возрастает, тогда повысится потенциал на коллекторе VI (точка Ki) и на базе через конденсатор С2 транзистора V2. Начнет закрываться транзистор V2, снизится потенциал на его коллекторе (точка К2) и базе транзистора VI.

С понижением потенциала на коллекторе V2 (точка К2) начнется заряд конденсатора С1 от источника (по цепи, показанной на рисунке штриховой линией с одной стрелкой), вследствие чего возрастет ток базы hi транзистора и увеличится ток коллектора /к1. Таким образом, асимметрия схемы, обусловленная разбросом параметров, привела к открыванию транзистора VI и полному закрыванию транзистора V2. Этому состоянию схемы соответствует момент времени (рис. 23.4, а и б).

Как только откроется транзистор VI (см. рис. 23.4, а и б) и появится коллекторный ток, возрастет потенциал Lki коллектора.




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [ 134 ] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145]

0.0161