книги / Сборник задач и упражнений по импульсной технике

9.44. Для уменьшения длительности переднего фронта выходного им­ пульса (отключения от коллектора хронирующего конденсатора во время его зарядки). 9.46. В схеме рис. 9.1, a рассчитывается по (9.6) и определяется постоянной времени зарядки С ; в схеме рис. 9.3 — инер­ ционностью транзистора, так как хронирующий конденсатор С1$2 дио­ дом отключается от коллектора. 9.47. По (9.5) fcp « /ф « 0,2 мкс. 9.48. Скважность Q обратно пропорциональна времени зарядки хрони­ рующего конденсатора С. В схеме рис. 9.3 т3 конденсатора С увеличи­ вается за счет увеличения /?к, поэтому Q уменьшается. 9.49. В схеме рис. 9.3 сопротивление резистора Лк больше, чем в схеме рис. 9.1, а, и является выходным сопротивлением мультивибратора. Известно, что при увеличении выходного сопротивления нагрузочная способность падает. 9.50. Для уменьшения постоянной времени зарядки хронирую-

ас

Рис. 9.9

щих конденсаторов. 9.51. Ток перезарядки С* создает на Д х падение на­

ных фронтов, увеличивают скважность импульсов н нагрузочную спо­ собность схемы. 9.56. При запирании транзистора положительное на­ пряжение на его коллекторе увеличивается, и при ик = £ф диод от­ крывается и подключает Еф параллельно выводам коллектор—эмиттер

Т 1 закрыт. 9.61. База транзистора Т 2 подключена через R z непосредст­

бором Д 2 и подключением его непосредственно к Е к. База Тг подключе­ на к коллектору открытого Т 2. Если пороговое напряжение 7\ 0 ПОр > > Лсо^ 1 + Ц<1Г2 » то 7*1 закрыт. 9.63. Транзистор Т 2 закрыт отрица-

181

тельным напряжением на конденсаторе C t. Напряжение на коллекторе

+Um i = 10 • tO-o • 15 • 10+3 + 0,2 = 0,35 В < Un » 0,6 В. 9.65.

импульсов. 9.70. Длительность импульса /„ уменьшается до 128,6 мкс; период не изменяется — Т — 500 мкс. 9.71. Для уменьшения длитель­ ности положительных фронтов. 9.72. Диоды Д 2 и Д4 — элементы не­ линейной отрицательной обратной связи, предотвращают насыщенный режим транзисторов при включении питания, т. е. обеспечивают мяг­ кий режим возбуждения. 9.73. Соотношение сопротивлений резисторов коллекторной (7?Kl, R K2) и базовой цепей (R x—R s) выбирается таким, чтобы при включении литания (когда еще нет зарядных токов хрони­ рующих конденсаторов) диоды Д 2, 4 были смещены в прямом направле­ нии. Это обеспечивает активный режим транзисторов, т. е. предотвра­ щает насыщение. После возбуждения схемы транзисторы поочередно работают в режимах отсечки и насыщения, причем насыщение транзи­ стора обеспечивает зарядный ток хронирующего конденсатора С, ко­ торый поддерживается на уровне /3 > fg n соответствующим выбором параметров схемы и тем, что конденсатор С не заряжается до £ к. Таким образом, отсутствие насыщения транзисторов при включении питания

транзисторов Т г и Т2; б) предотвращают быструю разрядку хронирую­ щих конденсаторов через открытые диоды Д х н Д 2. 9.79. 0,8 В. 9.81. Схемы этих ИМВ питаются напряжением £ < 4 В.

ГЛАВА 10

БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ

§10.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ИРАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ

Вглаве рассматриваются схемы блокинг-генераторов, ра­

ботающие в автоколебательном и ждущем режимах, а также в режимах синхронизации и деления частоты.

Основная схема блокинг-генератора в автоколебательном режиме представлена на рис. 10.1, а. Длительность фронтов

182

где /гб « цус/дак — коэффициент трансформации (®б, ю_к — число витков базовой и коллекторной обмоток); RH = R J n« — сопротивление нагрузки, приведенное к коллекторной цепи

(л„ = ш„/ш„); RBX— RBJn l — входное сопротивление RDX, приведенное к коллекторной цепи; С„ — емкость коллектор­ ного перехода. Ток коллектора во время формирования плос­

Длительность плоской вершины зависит от соотношения между постоянными времени тр транзистора и входной цепи

183

Емкость конденсатора фильтра выбирается исходя из до­ пустимого снижения напряжения на нем Д U сф:

При колебаниях напряжения на Сф в пределах от 0,9 до 0 , 8 Е н сопротивление /?ф определяют по формуле

В ждущем режиме источник смещения Еск поддерживает транзистор Т в закрытом состоянии (рис. 10.3, я); длительность

184

импульса определяется по формулам (10.3) и (10.3,а), а период колебаний — периодом запускающих импульсов (рис. 1 0 .3 , б).

В схеме рис. 10.3, а запуск осуществляется через разде­ лительный диод Д, который при открывании транзистора за­ крывается и отключает генератор запуска. В схеме рис. 10.4

роль элемента, разделяющего генератор запускающих импуль­ сов и блокинг-генератор, выполняет усилитель запускающих импульсов на транзисторе 7\.

Наличие дополнительного источника £ см является нежела­ тельным, поэтому часто получают напряжение смещения от ис­ точника Е„ с помощью делите­

ля напряжения Rx— R2 (рис. 10.5). Для устранения обратной связи резистор R2 шунтируют конденсатором Cv

В интегральной микросхемо­ технике находит применение бло­ кинг-генератор с хронирующей емкостью Сб, включенной в эмиттерную цепь (рис. 10.6). Дели­ тель Ri — R6 обеспечивает зак­ рытое состояние транзитора Т2 во время паузы. Назначение ос­ тальных элементов аналогично схеме рис. 10.4.

В режиме синхронизации на автоколебательный блокинггенератор подаются импульсы синхронизации с целью повыше­ ния стабильности частоты выходных импульсов и временной согласованности работы нескольких генераторов.

Синхронизация основана на преждевременном срабаты­ вании генератора под воздействием внешних синхронизирую­

185

щих импульсов. Для обеспечения синхронизации необходимо выполнить условие Fc > F0, где Fc — частота следования синхронизирующих импульсов, F 0 — частота следования вы­ ходных импульсов блокинг-генератора в режиме свободных колебаний.

В случае, когда F 0 > F 0, блокинг-генёратор работает в режиме деления частоты, т. е. частота колебаний выходного напряжения в целое число раз меньше частоты следования

синхроимпульсов. Отношение частоты синхронизирующего напряжения к частоте вынужденных колебаний блокинг-ге­ нератора называется коэффициентом деления частоты:

Блокинг-генераторы на базе монолитных интегральных микросхем строятся аналогично транзисторным схемам с ис­ пользованием навесных элементов.

1 0 .2 . Какой режим блокинг-генератора называется авто­

186

10.5. G какой.целью в схеме рис. 10.1, а включен резистор /?д?

10.10.Какие процессы протекают в конденсаторе: а) во время формирования плоской вершины выходного импульса; б) во время паузы?

10.11.Почему в схеме рис. 10.1, а емкость конденсатора С<; нежелательно иметь малой?

10.12.Почему в схеме рис. 10.1, а во время паузы (!„) име­ ет место сброс напряжения на конденсаторе Сб (участок А на рис. 1 0 . 1 , 6 )?

10.13.Почему на коллекторе транзистора Т в схеме рис.

t„ и период колебаний Т.

10.15. Как изменятся в задаче 10.14 длительность импуль­ са tu и период колебаний Т выходного импульса, если: а) па­

10.16.По условию задачи 10.14 рассчитайте необходимую емкость Се для получения длительности выходного импульса ta = 5 мкс.

10.17.По условию задачи 10.14 рассчитайте необходимые С0 и R6 для получения выходных импульсов с параметрами: tu = 20 мкс, Т = 400 мкс.

10.18.Как изменится длительность импульса в задаче 10.14, если Дн = 100 Ом?

10.19.Как изменится длительность импульса в задаче 10.14, если применить импульсный трансформатор: а) с лн —

= 2, б) с п6 = 1,5; в) L,t = 0,5 мГн?

10.20. Определите в задаче 10.14 максимальный ток кол­

лектора /ктах.

10.21. Определите в задаче 10.14 максимальное напряже­ ние на конденсаторе Cg.

10.22.Определите в задаче 10.14 длительности фронта и среза выходного напряжения.

10.23.Определите в задаче 10.14 скважность выходных

импульсов.

10.24.Почему схемы блокинг-генераторов обеспечивают достаточно большую скважность?

10.25.Почему в схеме рис. 10.1, а во время прямого и об­ ратного блокинг-процессов напряжение на конденсаторе Сб не изменяется, а во время формирования ta и f n — меняется?

10.26.Определите емкость Сф в задаче 10.14, если допус­

§ 10.3. ЖДУЩИЙ РЕЖИМ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРА

10.28.Какой режим работы блокинг-генератора называ­ ется ждущим?

10.29.Сколько устойчивых состояний имеет блокинг-ге- нератор в ждущем режиме?

10.30.В каком режиме находится транзистор в схеме рис. Ю.З: а) в устойчивом состоянии; б) в квазиустойчивом состоянии?

10.31.Определите в схеме блокинг-генератора рис. 10.3 постоянные времени зарядки и разрядки конденсатора Сб.

10.32. В каком режиме находится транзистор в схеме рис. 10.3, а при формировании: а) плоской вершины импуль­

188

больше периода следования синхронизирующих импульсов

(П )?

10.52*. Почему при подключении генератора синхроим­ пульсов частота выходных импульсов блокинг-генератора может устанавливаться равной частоте F01lHр не сразу, а спу­ стя какое-то время?

10.53. На -блокинг-генератор (см. рис. 10.1, а), работаю­ щий в автоколебательном режиме, подали импульсы синхро­ низации, как показано на рис. 10.8. Дорисуйте временною

Рис. 10.7 Рис. 10.8

диаграмму напряжений и определите, после какого импульса устанавливается стационарный режим.

10.54. В задаче 10.53 частота собственных колебаний F 0 = •= 1 0 кГц, частота синхронизации F0 = 12 кГц. Определите частоту выходных импульсов блокинг-генератора.

10.55*. Блокинг-генератор собран на микросхеме, частота его колебаний меняется под воздействием внешнего генерато­ ра импульсов. Как опытным путем установить, в каком режи­ ме работает схема — ждущем или синхронизации?

10.56.В чем отличие режима синхронизации от режима деления частоты?

10.57.Определите частоту синхронизирующих импульсов, если вынужденная частота колебаний £ пьш = 10 кГц, а ко­ эффициент деления п = 3.

10.58.Как будет изменяться коэффициент деления часто­ ты, если на блокинг-генератор, работающий в режиме деления частоты, подать импульсы: а) большей амплитуды; б) меньшей частоты следования

10.59.Блокинг-генератор работает в режиме деления час­ тоты. Как изменится коэффициент деления п, если увеличится напряжение питания схемы блокинг-генератора £ к?

190