Главная  Линейные элементы 

[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] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

насыщения. При этом в схеме блокинг-генератора происходят процессы, которые приводят к рассасыванию заряда в базе, накопленного в процессе опрокидывания. Действительно, после опрокидывания к обмоткам трансформатора оказываются приложенными напряжения \ui \ - Ек, «2 == пЕк, и в соответствии с законом электромагнитной индукции магнитный поток Ф и соответственно ток намагничивания / должны возрастать во времени. Как видно из схемы рис. 6.2, увеличение тока / приводит к увеличению коллекторного тока 1к, который, в свою очередь, обусловливает рост уровня граничного заряда Сгр(0=Так(0 в базе транзистора. Если в схему включен конденсатор, то пока транзистор насыщен, «2 = == rtk = const, и поэтому по мере заряда конденсатора С ток заряда и равный ему ток базы t6 убывают, что ведет к уменьшению заряда в базе (при С -О ток базы остается постоянным). В конечном итоге эти процессы приводят к тому, что транзистор в некоторый момент времени переходит из режима насыщения в активный. В этот момент и завершается формирование вершины импульса.

Обратное опрокидывание и восстановление исходного состояния. В момент перехода транзистора в активный режим восстанавливается действие положительной обратной связи и возникает регенеративный процесс обратного опрокидывания, аналогичный процессу при запуске блокинг-генератора: уменьшение коллекторного тока 1к вызывает уменьшение напряжения \u2\, а так как напряжение Uc изменяется медленно, это приводит к уменьшению напряжения иб, к дальнейшему спаду тока Ik и т. д.

Этот процесс обусловливает быстрое рассасывание граничного заряда Qrp в базе через переход коллектор - база (так как напряжение Ыб весьма быстро становится положительным), после чего токи базы и коллектора принимают значения /ко и транзистор запирается.

Заметим, что за время обратного опрокидывания 4 конденсатор С разряжается на величину бис = Qrp/C, и только при больших значениях емкости С (десятки тысяч пикофарад) быс можно считать незначительным.

При больших значениях С и Lk можно полагать, что за время /ф напряжение Uc и ток намагничивания / трансформатора практически не успевают существенно измениться и к моменту запирания транзистора сохраняют соответственно те максимальные значения Uc макс и /макс, которых ОНИ ДОСТИГЛИ ВО время формирования вершины- импульса.

Таким образом, в электрическом поле конденсатора и в магнитном поле трансформатора оказываются запасенными определенные количества энергии Восстановление исходного состояния связано с рассеянием этой энергии.

Эквивалентная схема блокинг-генератора для интервала восстановления приведена на рис. 6.3. Здесь коллекторная цепь приведена к базовой обмотке, так как рассмотрение процессов вое-



становления в базовой цепи более наглядно; \б=]1п - ток намагничивания, пересчитанный в базовую обмотку, индуктивность намагничивания которой Ьб = г?Ьк\ Соб = Co/rt - суммарная паразитная емкость, пересчитанная в базовую цепь; п - wfwu.

Направление тока /б в момент, непосредственно следующий за обратным опрокидыванием, показано стрелкой на рис. 6.3.

Переходный процесс, происходящий в цепи рис. 6.3, можно приближенно рассматривать как наложение двух процессов. Первый представляет собой спад тока намагничивания/б в KomypeLeCcenRn-Этот процесс в зависимости от соотношения параметров может быть как колебательным, так и апериодическим и обычно завершается сравнительно быстро. Как правило, стремятся обеспечить апериодический режим, для чего трансформатор шунтируют

цепочкой Rm, Д1 (рис. 6.1а), которая практически не сказывается на процессе формирования вершины (когда диод Rl заперт) и влияет лишь на форму обратного выброса.

Необходимость обеспечения апериодического процесса объясняется тем, что в колебательном режиме напряжение «2 во время второго полупериода колебаний становится отрицательным, и возникает опасность того, что напржение щ, равное сумме напряжений «2 и Uc, также станет отрицательным; последнее приведет к запуску блокинг-генератора, т. е. режим окажется не ждущим, а автоколебательным. Напряжение ыг на контуре Le, Соб во время апериодического выброса имеет положительную полярность; напряжение на коллекторе благодаря наличию трансформатора имеет в это время выброс такой же формы, что и «2, но отрицательной полярности.

Второй из упомянутых выше процессов возникает при наличии элементов С, Rg и заключается в разряде конденсатора С через резистор /?б. Благодаря большой величине постоянной времени CRg ток разряда конденсатора изменяется столь медленно, что для этого процесса катушка L5 может считаться короткозамкнутой.

Напряжение и на базе транзистора в общем случае представляет собой сумму положительного выброса на контуре L5, Сов и убывающего по экспоненциальному закону положительного напряжения Uc. Процесс восстановления завершается, когда ток намагничивания /б достигает нулевого уровня, а напряжение на базе (и Соответственно на конденсаторе С) достигает уровня «бз[ис(0)]; блокинг генератор оказывается при этом в исходном состоянии.

В схеме (рис. 6.1), где отсутствует конденсатор С, процесс восстановления связан лишь со спадом тока намагничивания трансформатора.


Рис. 6.3



I 6.2.2. ОСНОВНЫЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ СООТНОШЕНИЯ

I Условие возникновения регенеративного процесса. При наличии положительной обратной связи для возникновения регенеративного процесса необходимо, чтобы коэффициент петлевого усиления К.о > 1. Найдем Ко из следующих соображений.

Пусть ток базы получил приращение Ate, тогда приращение тока коллектора Ati( = 3Ai6. Если предположить, что за относительно малое время опрокидывания в силу большого значения l ток намагничивания / остается неизменным и равным нулю и напряжение Uc также неизменно из-за большого значения емкости С, то согласно рис. 6.2 приращение Atj, вызовет прирашение приведенного тока базы:

А/б = А/к -г4 = Р Мб . (6.2)

где Rax = RsJn - приведенное входное сопротивление открытого Транзистора; если в цепь базы включено дополнительное сопротивление /?дои, то эквивалентное входное сопротивление /?вхэкв =

= Rbx ~Ь Raoa И /?пх экв = Rax экв[И-

Приращению Aig соответствует приращение тока базы -~- . Следовательно, коэффициент усиления по току

К,=1 = П.- (6.3) р r I

где Р = -, --=-7---

" "вх экв н ~вхэкв/и

Условие возникновения регенеративного процесса Ко > 1 записывается в виде pg > 1, или

I r \ 1+%. (6.4)

Заметим, что при малой нагрузке {Ra велико) условие (6.4) принимает вид р > п.

Длительность фронтов импульса. Длительность фронта t% определяется длительностью работы транзистора в активном режиме - в процессе перехода из режима отсечки в режим насыщения.

В активной области в соответствии с переходной характеристикой транзистора (см. разд. 2.3) связь между коллекторным током (к(<) и током базы hit) можно записать в операторной форме

1к(р) = В(р)1б(р), (6.5)



[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] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.002