книги из ГПНТБ / Важенина, З. П. Транзисторные генераторы импульсов миллисекундного диапазона

В простой схеме, учитывая, что / ко м акс= '1 10/ко тип.

имеем /?макс=12 кОм, Яшаш=\,7 кОм. Следовательно,

Схемы автоколебательного и ждущего мультивибрато­ ров, рассмотренные выше, обеспечивают выигрыш и при типовых величинах тепловых токов. Однако существует ограничение і? мако при работе мультивибратора в за­

торможенном режиме, заключающееся в необходимости обеспечить насыщенное состояние транзисторов ЭДД в исходном состоянии ждущего режима (0.48). Это огра­ ничение не позволяет использовать преимущества син­ хронизации. Целесообразно изменить схему таким обра­ зом, чтобы поддерживать ждущий режим независимо от

Рис. 3.2. Ждущий мультивибратор на ЭДД с улучшенными характе­ ристиками:

а — схема; б — временные диаграммы иах н и ; в — эквивалентные схемы за­ ряда конденсатора.

величины сопротивления времязадающего резистора. Для выполнения этого требования вход ЭДД подключа­ ется к цепочке, обладающей нелинейным сопротивлени­ ем. Эта цепочка образована делителем на резисторах кб и R7 и диодом Д5 (рис. 3.2,а). Делитель R6.R7 вы­ бирается таким образом, чтобы его ток, питающий вход включенного ЭДД, обеспечивал сохранение этого состоя­ ния. В то же время при заряде конденсатора Сч после

90

Запирания ЭДД диод Д5 закрыт и не препятствует за­ ряду.

При запертом ЭДД в средней точке делителя R6, R7 устанавливается напряжение

Когда ЭДД был включен, ток / вх был равен

где знак (||) означает параллельное соединение резисто­ ров R 6 и R7. После запирания ЭДД происходит быстрый заряд конденсатора С через сравнительно малое сопро­ тивление (ReWRi) до напряжения

с эквивалентной схемой, изображенной на рис. 3.2,в. Здесь параллельно резистору R включено обратное со­ противление Добр закрытого диода Д1, а параллельно конденсатору С — такое же сопротивление диода Д5. При этом можно считать, что конденсатор заряжается

Полагая дестабилизирующие факторы малыми по сравнению с Е (1—у) и Е (1—г|), получаем

(3.37)

Из полученного выражения можно сделать вывод, что компенсирующие элементы в делителе RI, R2 в ждущем мультивибраторе повышают нестабильность. Поэтому

Рис. 3.3. Ждущий мультивибратор на ЭДД с измененными цепями термокомпенсацнп.

эти элементы исключаются из нижнего плеча делителя, а в верхнем плече, напротив, включается диод (ДЗ на рис. 3.3). При этом получаем

92

Оптимальная величина і/опт, при которой заданный ток заряда обеспечивает ' максимальную длительность импульса t"ин, находится из выражения

Найдем величину у, имея в виду, что ток делителя R5, R6 должен обеспечивать включенное состояние ЭДД, т. е.

[£у— (^'о + Ддо) ]/т \ Re) >2£т)/Я* (ß - 1) •

Подставляя в это выражение т]=т]'опТ, находим

93

Кроме того, і'и отличается высокой стабильностью, й нестабильность целиком определяется нестабильно­ стью t" н-

При повышении температуры от нормальной ((“ ) до не­

которой повышенной ((°) длительность импульса изме­ нится на величину

94

сопротивления диодов и ЭДД, нужно иметь (ЯаІІЯс) ^ 2 5 rGo, что вы­

В результате таких изменений нестабильность будет равна

Вклад разных факторов в нестабильность станет равным

V (RA = 0,056; ѵ (Я) = -0,0054;

Ѵ(^до) = - 0.0052.

При синхронизации (рис. 3.3, пунктир) можно вклю­ чать большие R. Задаваясь а,» = —0,05, получаем Ямакс='1.122 МОм, т. е. можно формировать импульсы

практике следует, пользуясь выражением (3.54), вычис­ лять Дмакс отдельно для каждой составляющей и зада­

ваться наименьшим значением, так как при этом можно гарантировать, что при всех условиях од не превысит

заданного значения.

Определим, например, Ямакс при использованных ранее величи­ нах (А/ко макс, Y. 4 опт, ß, макс, R обр мин И Е. Задаемся I 1:=

=0,05. Выбираем схему с синхронизацией.

95

Подставляя все величины (уго = 25 мВ; ßSn =5= 2,5), получаем Rtmsa =

= 780 кОм. По второму и третьему слагаемым определяем 7?макс = = 500 кОм.

Э. В. Пудрңковым разработана модификация про­ стой автоколебательной схемы, в которой возможно по­ лучение гораздо большего значения £цМацС без цепей за­ пирания транзистора Т2 даже при отсутствии синхрони­ зации (51]. В этой схеме влияние тока /К2о = РмзЛ<оі+ + (рмз+1 )/к02 на пороговое напряжение устраняется пу­

тем включения отдельного резистора R3 коллекторной нагрузки транзистора Т2 и соединения коллектора этого транзистора с базой транзистора 77 через параллельно включенные конденсатор связи и диод. Дополненная эле-

Рис. 3.4. Автоколебательный мультивибратор на ЭДД с комплексной обратной связью.

ментами, устраняющими влияние тепловых токов на заряд конденсатора и компенсирующими изменение по­ роговых напряжений, схема изображена на рис. 3.4.

Назначение диодов Д1, ДЗ, Д4, Д5 и транзисторов ТЗ и Т4 ясно из предыдущего изложения. Цепь связи, содержащая диод Д2 и конденсатор Ссв, позволяет, устраняя воздействие тока /,<20 на пороговое напряжение

Нвыхв обеспечить передачу перепада напряжения, возни­ кающего на коллекторе транзистора Т2 при возбужде­ нии, на базу транзистора 77 через конденсатор Сов.

96

диод Д2 закрыт обратным напряжением. Обратный ток

на данном резисторе будут наименьшими, и практиче­

В автоколебательных мультивибраторах на ЭДД миллисекундного диапазона, в которых используются

= 7500 ... 45000 пФ. Рекомендуется брать Ссв=Ю000 пФ. После переключения транзисторов ЭДД в насыщен­ ное состояние должен разрядиться конденсатор С. Если не обеспечить на время разряда связь коллектора Т2 с базой 77 по постоянному току, то по окончании пере­ ключения возникнет процесс обратного опрокидывания, так как коэффициент передачи по переменному току (че­ рез конденсатор Ссв) станет равным нулю. Для созда-

97

пия обратной связи по постоянному току параллельно конденсатору Ссв включается диод Д2, открывающийся после переключения ЭДД. Одновременно этот диод пре­ пятствует накоплению заряда на конденсаторе Ссп. В этой схеме

диоды, то при Ді=500 Ом можно устанавливать /?макс до 2,58 ... 4,3 МОм при включении 6 ... 10 диодов соот­ ветственно. Следовательно, данная схема позволяет по­ лучать большие значения ?Пмакс, нежели рассмотренная

98

Рис. 3.5. Ждущий мультивибратор иа ЭДД с комплексной обратной связью.

При определении величины R4 по первому слагаемо­ му имеем J?4 mrkc = 8,9 кО м и Дыакс=1,6 Мом; по второму и третьему слагаемым У?4 макс= 3 кОм и ДМакс= 500 кОм. Следует использовать последние значения (г1,, макс =

= 36,5 мс при 1з+10ГС1<0,05).

3.2.Сложные схемы мультивибраторов на ЭД Д

Интересными свойствами обладают автоколебатель­ ные и ждущие мультивибраторы, в которых используют­ ся два ЭДД с обратными связями или ЭДД в сочетании с триггером. Такие схемы, разработанные инженерами Боровиковым А. Г. и Кушниковым В. Н., позволяют осу­ ществлять независимую регулировку длительности им­ пульсов и пауз в автоколебательном режиме; в ждущем режиме возможно получение больших длительностей импульсов без дополнительного делителя.

Рассмотрим работу автоколебательного мультивиб­ ратора на ЭДД «с триггерными связями» (рис. 3.6,а).

ющих резистора (R и R') и один времязадающий кон­ денсатор С. Делители RI, R2 и R'l,R'2 с диодами Д2 и Д'2 соответственно формируют базовые токи транзисто­ ров Т2 и Т'2, обеспечивают включенное состояние соот­ ветствующих ЭДД. Резисторы R3 и R'3 обеспечивают

99