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]

При подаче входного импульса положительной полярности транзистор Tl запирается и конденсатор С начинает заряжаться через диод и резистор R. Начало роста напряжения на конденсаторе С задержано относительно момента положительного перепада входного напряжения на некоторое время, определяемое, как и в предыдущих схемах, процессом рассасывания заряда и конечной скоростью спада тока коллектора в транзисторе Г,.

По мере заряда конденсатора потенциал базы транзистора Т2 становится более отрицательным и последний сильнее отпирается. Однако благодаря наличию открытого диода Д, сопротивление которого приближенно можно считать равным нулю, потенциал эмиттера Т2 и, следовательно, выходное напряжение пока остаются неизменными (напряжение на конденсаторе Се практически постоянно). Ток через резистор Rs остается при этом постоянным, а увеличение тока эмиттера Гг вызывает появление тока через Се\ рост тока через Се вызывает уменьшение тока диода, так как ток через R в это время почти постоянен. При достаточной степени отпирания транзистора Гг ток через Се достигает величины E/R, а ток диода становится равным нулю и диод запирается. После этого схема приобретает вид, показанный на рис. 8.126. Конденсатор С при этом заряжается через обычный стабилизатор тока СТ с источником напряжения Е в виде заряженного конденсатора Се. Запертый транзистор Tl представлен здесь генератором тока /ко1 и выходным сопротивлением /?вых is (см. разд. 3.8). Напряжение на конденсаторе С и отличающееся от него на малую величину Ыбэ2 . выходное напряжение Ывых линейно растут по абсолютному значению.

Заметим только, что начало рабочего хода выходного напряжения оказывается здесь дополнительно задержанным на некоторое время, в течение которого ток в диоде спадает до нуля.

Коэффициент нелинейности. Значение коэффициента нелинейности можно определить для данной схемы при помощи выражения (8.39):

В ф-ле (8.76) учтено, что напряжение Е приблизительно равно Ек, а шунтирующими сопротивлениями г и р являются соответственно резистор Ra и дифференциальное выходное сопротивление -вых 13 запертого транзистора Г,.

Следует, однако, иметь в виду, что конденсатор Се во время рабочего хода разряжается благодаря прохождению через него тока in. Напряжение на конденсаторе Се при этом спадает на некоторую величину АЕ, что приводит к дополнительному уменьшению тока ih, и, следовательно, тока стабилизатора i. Указанное обстоятельство приводит к появлению дополнительной составляющей коэффициента нелинейности у. Для ее нахождения перепишем



выражение для y в соответствии с ф-лой (8.3)

Аг, + A12

«нач

(8.77)

где Д1 - изменение тока стабилизатора, вызванное ранее рассмотренными причинами, At2 - изменение тока стабилизатора, обусловленное уменьшением напряжения е. Учтем, что Ati/w выражается ф-лой (8.76), а

нач/< Um С

г„ач Е Е Е Е ЕС

(8.78)

Тогда, используя ф-лы (8.76), (8.77) и (8.78), получаем

Отсюда следует, что влияние разряда Се во время рабочего хода оказывается несущественным, если значение Се, по крайней мере, в сотни раз превыщает величину С (при значении у порядка одного процента).

Восстановление схемы. После окончания входного импульса транзистор Ту отпирается и начинается процесс восстановления, состоящий из двух этапов. В начале процесса конденсатор С разряжается через транзистор Ту подобно тому, как это было в генераторах рис. 8.10. Длительность этого этапа выражается в соответствии с ф-лой (8.67):

= 7о = 7V(si - О- (8.80)

В течение первого этапа диод остается запертым, и лишь когда напряжение иу упадет почти до нуля, а потенциал анода диода станет равным Яц, диод отпирается. После этого начинается второй этап - заряд конденсатора Се (несколько разрядившегося за время обратного рабочего хода) через диод Д и выходное сопротивление эмиттерного повторителя на транзисторе Гг. Длительность этого этапа Сое равная длительности заряда конденсатора Се, определяется при этом формулой

foc = зар с. = (3 - 5) {Rnp + Rn) Се, (8.81)

где через Rap обозначено сопротивление открытого диода, а через Ran - выходное дифференциальное сопротивление эмиттерного повторителя. Величину Ran можно легко определить, если учесть, что транзистор Ту в это время насыщен и можно пренебречь его сопротивлением, т. е. полагать базу Гг соединенной с «Землей». В этом случае Ran практически равно входному сопротивлению Rbx62 транзистора Гг в схеме ОБ. При этом ф-ла (8.81) принимает вид

йос = 4ар = (3 + б) {Rup + Rbx 62) Cfi. (8.82) .

13* 387



Общая длительность обратного хода с учетом ф-л (8.80) и (8.82)

/вое = /вое + /вое = д +(3-5) (/?пр + -Rbx 62) Cfi. (8.83)

Следует, однако, отметить, что величина сопротивления (/?пр-Ь Ч-/?вхб2) в цепи заряда конденсатора Се мала (десятки ом) и, следовательно, скорость заряда последнего велика лишь при условии, если транзистор Гг в это время открыт. В некоторых случаях Гг может оказаться запертым во время заряда конденсатора Се. Длительность процесса восстановления при этом резко возрастает, так как сопротивление зарядной цепи определяется теперь величиной Ra, значительно превосходящей Ra-n- Теперь к началу следующего рабочего хода напряжение на конденсаторе Св не успевает нарасти до стационарного уровня, и устанавливается некоторое состояние динамического равновесия - появляется динамическое смещение; при этом величина Е может оказаться меньшей Ек и, главное, зависящей от отношения длительности рабочего хода и паузы.

Для того чтобы транзистор Гг был открыт во время заряда Се обычно включают в цепь эмиттера Гг источник положительного смещения Еа последовательно с резистором Ra (рис. 8.12а). При отсутствии этого источника напряжение, приложенное к базе Гг в исходном состоянии, равно напряжению Ыкц] на насыщенном транзисторе Г, (сотые доли вольта). Величина Wkhi обычно ниже порога отпирания С/бээ транзистора Гг (0,1-f-0,2 В), и последний в исходном состоянии заперт. После отпирания диода транзистор Гг при отсутствии Еа запирается еще сильнее. Действительно, напряжение на конденсаторе Се во время рабочего хода уменьшается вследствие его разряда на некоторую величину Дыся • Поэтому после отпирания диода потенциал эмиттера Гг оказывается ниже, а следовательно, напряжение Ыбэг между базой и эмиттером Гг выше исходного уровня на указанную величину.

При наличии источника Еэ транзистор Гг может быть открыт как в исходном состоянии, так и во время заряда Се (для этого достаточно, чтобы Еэ Аысв +Ибэыакс), величина Еа выбирается обычно значительно превышающей по абсолютному значению напряжение Ыкн1 - «бэ2 между эмиттером и «землей» в исходном состоянии.

Влияние температуры. Температурная стабильность начального уровня рабочего участка выходного напряжения, а также влияние сопротивления и емкости нагрузки в рассматриваемой схеме определяются в основном теми же факторами, что и в ранее рассмотренном генераторе с отдельным источником Е в стабилизаторе тока (рис. 8.10).

Температурная нестабильность ое начального тока заряда конденсатора здесь определяется, помимо факторов, рассмотренных



[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]

0.0011