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]

где 1к{Р), /б(р) - изображения 1б{1),

Ро - коэффициент усиления иа нижних частотах, тр РоТа

Считая, что для запуска в базу подан перепад тока Д/б, можно записать ток в базе во время опрокидывания в виде суммы А/б и тока обратной связи (6.2): /g(О = A/g + «б (О/и или, в операторной форме, 1{р) =

= Л/g/p + /д (р)/и, откуда

/б(р)

(6.6)

/б (Р)

Очевидно, что -7-7--==/Со (р) есть коэффициент усиления разомкнутой петли \Р)

в операторной форме и по аналогии с ф-лой (6.3)

В (р) /?н /о(р) = - , " .

или с учетом ф-лы (б.Ба) и принятых выше обозначений /Со (р) = Ро1/(1 + Рр)» Перепишем ф-лу (6.6):

А/б Д/б 1 +ртр

~ р[1-Ко(р)] (1-Ро) + ртр р Изображение коллекторного тока согласно (6.5)

/ж(р) = В(р)/б(р) = -гт--г. (6.7)

Оригинал для последнего изображения, т. е. коллекторный ток гн(<), представляет собой нарастающую экспоненциальную функцию с показателем степени Pit, где Pi = I/t" - корень знаменателя в ф-ле (6.7): р, =(Рд - 1)/тр>0. Величина pi положительна, так как предполагается, что коэффициент усиления разомкнутой петли (6.3) превышает единицу: Р > I.

С ростом гк(0 напряжение на коллекторе ukI уменьшается по абсолютной величине: м,Д/) = £ - (/) {r Ri,) и примерно за время « Зт° =

= 3-;- достигнет нулевого уровня; при этом транзистор окажется в режиме

Ро"" 1 насыщения.

Обычно ppg > 1, и можно считать длительность фронта

4 « 3 !fL = з„т; 1 + . (6.8)

р--°г r:

Так как Rb = то ° имеет минимум при некотором

оптимальном значении коэффициента трансформации п ~ «о. которое легко определить, если продифференцировать выражение (6.8) по rt и приравнять производную нулю:

/ Rbx эк



При tin R„ = RJn = R, т. е. сопротивление нагрузки оказывается согласованным со входным сопротивлением транзистора. При этом коэффициент петлевого усиления (6.3) максимален. При п - По из (6.8) следует: 6Пр-Г(. Обычно По = 0,1 0,7 (например, Rx = 200 Ом, < = 5 кОм, == 0,2) и - порядка (0,6 - 4) т„.

Минимум функции t%==f{n) выражен слабо, и на практике не обязательно точно реализовать оптимальное значение По. Более того, часто выбирают п не из требований к длительности фронта, а из условия насыщения транзистора в режиме квазиравновесия (см. ниже).

При рассмотрении процессов опрокидывания не принята во внимание роль паразитных параметров Со, L. Обычно индуктивность рассеяния Ls импульсного трансформатора весьма мала, и постоянная времени LJRrWRaxзкъ существенно меньше Ха и длительности фронта ф. Что касается суммарной паразитной емкости Со, то ее влияние часто нужно учитывать. Емкость Со может быть порядка десятков и даже сотен пикофарад, одна, только емкость коллекторного перехода Ск - порядка 30 пФ.

В случае применения диффузионных транзисторов (та - порядка десятых долей микросекунды) постоянная времени Со {Rax экв II Rh) существенно меньше Ха и роль Со невелика. Однако при применении дрейфовых транзисторов (та - порядка тысячных или сотых долей микросекунды) роль емкости Со может оказаться решающей, т. е. длительность фронтов будет в основном определяться не инерционностью транзистора, а длительностью перезаряда суммарной паразитной емкости Со-

В общем случае можно записать

1+-%) + Со(/?;хэкв/?н)

(6.8а)

Соответственно

Если первый член под корнем относительно мал, то

«о - у - -

Например, при /?вхэкв = 200 Ом, Со = 50 пФ, Ха = 0,02 мкс получаем По « 0,7.

Длительность /ф заднего фронта импульса - того же порядка, что и t\, так как процессы в блокинг-генераторе при обратном опрокидывании аналогичны процессам при прямом опрокидывании.



Условие насыщения транзистора. В результате опрокидывания транзистор насыщается. В режиме насыщения напряжение на базе ыб по абсолютной величине должно быть не меньше некоторого уровня ыбн. Так как напряжение «2 на базовой обмотке равно - п£,(, а Uc (0) « -f-fe, то « -пЕ -f- Eq и ыб = пЕк- Еъ. Следовательно, необходимо, чтобы

пЕк - £б > I «бн I.

откуда следует, что

n>{l«6„-f £б)/£к. {6.9а)

Напомним, что для маломощных германиевых транзисторов в зависимости от величин токов базы и коллектора нбн ~ (0,2-0,7)B, а для кремниевых транзисторов Мбн (0,4-т-1,2) В.

Длительность импульса. Под длительностью импульса tn будем понимать длительность вершины импульса, т. е. тот промежуток времени, в течение которого транзистор насыщен и блокинг-генератор находится в режиме квазиравновесия (предполагаем, что t(j) <С tu) •

Для определения 4 следует рассмотреть процесс изменения заряда Q{t) в базе и определить тот момент времени, в который заряд Q{t) становится равным граничному значению Qrp(0; именно в этот момент t == t транзистор выходит из режима насыщения. Следовательно, определение 4 сводится к разрешению (аналитическому, графическому или численному) уравнения

Q(0 = Qrp(0 (6.10)

относительно t= 4-

Найдем выражение для Qrp (О и Q{t). Граничное значение заряда Qrp зависит от величины коллекторного тока 4 насыщенного

транзистора (см. параграф 2.2.2): Qrp () Тц/д (О -р-4 (О- В нашем случае ток 1к в режиме насыщения изменяется во времени, и поэтому Qrp - также функция времени. Согласно эквивалентной схеме рис. 6.2

iK = j + i6+L (6.11)

Определим составляющие коллекторного тока.

В режиме насыщения л; О и Ы] = L « Ек, поэтому

/==-g-. (6.12)

т. е. ток намагничивания нарастает практически по линейному закону. Приведенный ток нагрузки, как видно из рис. 6.2,

i.==EjRl (6.13)



[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]

0.0017