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]

рассасывания заряда /р в базах насыщенных транзисторов и поэтому справедливы только в тех случаях, когда длительности полупериодов tl и 4 достаточно велики по сравнению с /ф и /р.

Отметим также следующее. В интервале 4 вместе с разрядом конденсатора Сг происходит заряд конденсатора Ci с постоянной времени, примерно равной RkzCi; для того чтобы напряжения на конденсаторе Ci и коллекторе Гг успели достигнуть установившегося значения, необходимо, чтобы

3Rk2Ci < 4 OJCzRos, (5.37)

откуда

i?6,>4,3-i?„2. (5.38)

Вместе с тем, как это было показано выше (разд. 5.2), для того чтобы за время рассасывания избыточного заряда в базе насыщенного транзистора существенно не изменилось напряжение на Сг (уменьшение этого напряжения привело бы к уменьшению начального скачка напряжения на базе Ti и уменьшению длительности 4), необходимо, чтобы Сгкг 3>т„2- При небольшом коэффициенте насыщения (sz = 1,5-ьЗ) необходимо, чтобы

C2Rk2 Х2 - 6) т„2. (5.39)

Аналогично должны выполняться условия:

R6i>i,3-Rn

С,/?,„ >(2-i-6) т„,.

Условия (5.38) - (5.40) следует иметь в виду при проектировании мультивибратора.

Нестабильность периода автоколебаний определяется нестабильностью параметров схемы и транзисторов; особо следует указать на температурную нестабильность периода; с ростом температуры растет /ко и Г уменьшается. Регулировка периода производится методами, аналогичными методам регулировки длительности импульса ждущего мультивибратора.

Скважность импульсов. Если считать рабочими импульсы длительностью 4, формируемые на коллекторе запертого транзистора Гг, то скважность этих импульсов

Q = Г/г = 1 + ti/tz 1 + C1RJC2R62. (5.41)

так как ti OJCiRqi и 4 ~ 0,7Сг/?б2- Для симметричного мультивибратора /, = /г и Q - 2.

Определим предельное значение Смаке- Согласно ф-ле (5.37) должно выполняться условие

С,<0,23Сг/?б2 ?к2. (5.42)

С учетом ф-л (5.42) и (5.41) можно найти верхний предел скважности Смаке:

(5.40)



Так как обычно асимметрия в схеме мультивибратора достигается только за счет применения различных конденсаторов Ci ф Ф Сг, а другие параметры симметричны [Ri = Ркг = Рк, Rt\ = = Рб2 == Рб), то перепишем (5.43): Q < Смаке = 1 + 0,23Рб ?к.

Согласно ф-ле (5.28) или (5.29)

Рб/Рк < Рмин - 2, . (5.44)

и поэтому скважность

Q< 1 + 0,23(р„„„-2). (5.45)

Отсюда следует, что даже при использовании транзисторов, обладающих относительно высоким значением Рмин = 20 -f- 30, максимально возможная скважность импульсов не превышает 5-7.

Максимальная частота повторения импульсов зависит от частотных свойств транзисторов. Рассмотрим в качестве примера случай симметричного мультивибратора, период колебаний которого определяется упрощенной ф-лой (5.36): 7 л; 1,4СРб.

Период автоколебаний Гмин минимален при минимал! но возможном значении (СРб)мнн. Согласно (5.44) выбирается Рб = = (Рмин -2)Рк, и согласно (5.39) можно ориентировочно принять

(СРк) мнп ЗТо,. При этом Гмин = 1,4 (СРб) мин = 4,2 (Рмин - 2) Та,

и максимальная частота автоколебаний оценивается по формуле

мин Нмин"

5.3.3. ОСОБЕННОСТИ МУЛЬТИВИБРАТОРОВ НА ДРЕЙФОВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Для сокращения длительности фронтов импульсов или для увеличения частоты автоколебаний в мультивибраторе иногда используются дрейфовые транзисторы.

Особенностью этих транзисторов, как отмечалось в гл. 2, является малая величина обратного пробивного напряжения эмиттерного перехода, что приводит к резкому сокращению длительности импульса. Действительно, в момент отпирания и насыщения транзистора Тх (рис. 5.1) на базе Гг возникает обратный перепад напряжения, почти равный к- Но при > fnp эмиттерный переход пробивается и напряжение на конденсаторе Cg практически скачком уменьшается до величины f/np, после чего восстанавливаются свойства эмиттерного перехода и конденсатор Сг разряжается через рассмотренную ранее цепь.

Учитывая, что теперь Ыб2(0) » f/np, получим для длительности импульса ждущего мультивибратора приближенную формулу (без учета малых слагаемых, содержащих /кс, «кн, «бн)

, Иб2(°°)-«б2(0) l/l 1 "р"!




Аналогично можно определить период колебаний автоколебательного мультивибратора.

Для предотвращения пробоя эмиттерных переходов в базовые цепи мультивибратора на дрейфовых транзисторах включаются так называемые отключающие диоды. Пример подобной схемы приведен на рис. 5.5; на аноды диодов через низкоомные сопротивления R и R" подано небольшое положительное смещение Е << f/np. В первом полупериоде, когда Tl заперт и разряжается конденсатор Си напряжение на базе Ti практически равно Е и диод Д1 заперт, так как потенциал его катода выше потенциала анода. Только в конце разряда С,, когда напряжение на диоде становится Рис. 5.5 равным нулю, он отпирается; через не-

большой промежуток времени отпирается транзистор Tl и начинается следующий полупериод колебаний, в котором диод Дг заперт и база Гг изолирована от цепи разряда Сг-

5.4. МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МУЛЬТИВИБРАТОРОВ

Для стабилизации длительности импульсов применяются стабилизированные источники питания, термостатирование всей схемы мультивибратора, электромагнитная экранировка схемы, а также резисторы и конденсаторы, параметры которых мало меняются с изменением внешних условий (температуры, влажности и т. д.)

Температурная стабильность мультивибрато-р а. Как было указано выше, с изменением температуры изменяются длительность импульса, формируемого ждущим мультивибратором, и период автоколебаний самовозбуждающегося мльтиви-братора.

Стабилизация длительности импульса (или периода колебаний) осуществляется выбором соответствующих параметров схемы и специальных режимов работы или путем различных схемных решений.

Из ф-л (5.20), (5.34) и других следует, что для температурной стабилизации длительности импульса (или периода колебаний) следует выбрать R малым, чтобы неравенства типа (5.22) выполнялись с запасом (зависящим от требуемой точности) при максимальной температуре заданного диапазона. Однако при малых Re для получения заданной длительности импульсов приходится увеличивать емкость Сг конденсатора связи; последнее приводит к увеличению длительности заряда Сг, т. е. времени восстановления, а для уменьшения этой длительности приходится уменьшать коллекторные сопротивления Rr. Однако такой путь не всегда приемлем, так как уменьшение приводит к росту коллекторного тока от-



[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]

0.0012