Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка - страница 19

Страницы:
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 

Ek

(відтинають) кола за­ряду від колекторів на час заряду. Тому та­кий мультивібратор називають мульти­вібратором з відти­наючими діодами. Перезаряджатися конденсаторам діодні

Рис. 5.11 - Мультивібратор з відтинаючими діодами ключі не заважають Тепер довжина фронтів імпульсів майже однакова і визначається час­тотними властивостями транзисторів і діодів, а також паразитними ємностями схеми.

Ueux1

1

r

uc

da

uo

ІІ

c1

r1

4—о

Ueux

1

r2

a)

ueux a

uo

uex

r

vd1

-43-

vd2

6)

в)

Рис. 5.12 - Мультивібратор на ОП 5.3.3. Мультивібратор на ОП

Схема мультивібратора на

ОП наведена на рис. 5.12,а, часо­ві діаграми роботи - на рис. 5.13.

Автоколивальний режим (збуд­ження генератора) забезпечуєть­ся ПЗЗ, що охоплює ОП з виходу на неінвертуючий вхід дільником R ,R . Часові характеристики ви­хідного сигналу визначаються інтегруючим RС-ланцюжком, уві­мкненим у коло НЗЗ: з виходу ОП на його інвертуючий вхід.

ОП тут фактично працює як ком­паратор, порівнюючи значення на­пруг, що подаються на його інвер­туючий та неінвертуючий входи.

Значення напруги на неінвер-туючому вході є частиною вихід­ної напруги ОП. Для абсолютних величин це:

1Є1

Uо|

\Uвих |R2

. (5.18)

иск U+

wвих

U

вих

Тому маємо два пороги спраць­овування U+ і U0 При цьому, якщо напруга на інвертуючому вході буде змінюватися від най­більш можливої негативної U—x до найбільш позитивної U(+ux, спрацьо­вування відбудеться при її значенні U+, а якщо вона почне змінюва­тись у зворотному напрямку - при U0 , як показано на рис. 5.12,б. Та­кий пристрій (з гістерезисом за вхідним сигналом) називають три­гером Шмітта.

Таким чином, при роботі муль­тивібратора порівнюються фік­соване значення напруги, що знімається з дільника, зі змінною напругою на конденсаторі, який на­магається зарядитися до вихідної напруги ОП U . Як тільки вели­чини напруг зрівнюються, Ueux змінює знак, а відповідно, і U0 також, а конденсатор починає заряд­жатися до нового значення Ueux і так надалі. На виході ОП фор­мується прямокутна напруга типу «меандр» - коли тривалості її негативного t- і позитивного t+ значень однакові. Період генеро­ваних імпульсів становить:

T = 2 RC ln(l + 2 R^). (5.19) Ri

Змінити співвідношення t- і t+ можна, якщо замість резистора R ввести два паралельних ланцюжки з двох різних за опором резисторів R/ і R// та послідовно у різних напрямках увімкненими діодами VD1 і VD2, як це показано на рис. 5.12,в.

А

 

/

 

 

/

ч/

ч

 

 

ч^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

і

 

Рис. 5.13 - Часові діаграми роботи мультивібратора на ОП

1Є2

ЕЛЕКТРОНІКА І МІКРОСХЕМОТЕХНІКА

5.3.4. Одновібратор з колекторно-базовими зв'язками (чекаючий мультивібратор)

Одновібратор (чекаючий мультивібратор), схема якого зображе­на на рис. 5.14, являє собою двокаскадний підсилювач із ПЗЗ, викона­ний на транзисторах VT1 та VT2, увімкнених за схемою з СЕ. ПЗЗ забезпечується подачею колекторної напруги першого транзитора че­рез кондесатор СБ1 на базу другого транзистора та колекторної напру­ги другого транзистора через резистор R та пришвидчуючий конден­сатор Ст - на базу першого.

U3an

±

Рис. 5.14 - Одновібратор (чекаючий мультивібратор) Джерело негативного зміщення is  призначене для надійного утри­мання VT1 закритим, коли схема знаходиться у сталому стані.

VD, C, R є елементами кола запуску, призначеного для переводу пристрою у квазісталий стан під дією зовнішнього сигналу. На виході формується одиночний прямокутний імпульс напруги.

За відсутності сигналу запуску U3m схема знаходиться у сталому стані рівноваги: VT1 закритий напругою E , а VT2 знаходиться у ре­жимі насичення під дією струму І При цьому конденсатор СБ2 за­ряджений до напруги Ек з полярністю, вказаною на рис. 5.14, а струм І становить:

І = І + І

Б2       1 2.

Оскільки у сталому стані І2 = 0, то ІБ2 = І1 = Ек / RE2.

1ЄЗ

Щоб транзистор VT2 знаходився у режимі насичення, необхідно ви­конувати умову ІБ 2 > ІБН 2 (струму насичення). Тоді

j       _ ІКН 2 _ EK

$2        RK 2^2 ЛБ2      RK 2р2

(5.20)

(5.21)

изап

t

гоботу одновібратора ілюструють часові діаграми, зображені на рис. 5.15.

Подача на базу транзистора VT2 короткого запускаючого імпульсу негативної полярності UC1А через коло C-R- VD перекидає одновібратор: VT2 закриваєть­ся і його колекторна напруга

-ЕК'

UE2i

teidH

к'

Ueuxk

ti

_------

через пришвидшуючий кон­денсатор СБ1 подається на базу VT1, викликаючи насичення останнього. При цьому кон­денсатор СБ2 через відкритий транзистор VT1 підмикається у запірному напрямку до бази транзистора VT2. Тобто, за­вдяки ПЗЗ, після закінчення Рис. 5.15 - Часові діаграми роботи запускаючого імпульсу тран- одновібратора зистор VT2 залишається закритим, а VT1 відкритим. При цьому кон­денсатор СБ2 починає перезаряджатися по колу +EK - RE2 - СБ2 - VT1 -нульова точка схеми (-Ек), намагаючись досягти протилежної поляр­ності. Але, коли напруга на ньому досягне нуля, запірна напруга на базі VT2 зникає і схема повертається до початкового стану: VT1 закритий, VT2 відкритий.

Час перебування одновібратора у стані квазісталої рівноваги визна­чається часом розряду конденсатора СБ2 від напруги, що дорівнює ER, до 0, за який на виході схеми формується прямокутний імпульс напру­ги тривалістю і, _ 0,1 RE2Сбі-

1Є4

ЕЛЕКТРОНІКА І МІКРОСХЕМОТЕХНІКА

Час відновлення, із закінченням якого до схеми знову можна пода­вати запускаючий імпульс, становить teidH ~ 3RKXCБ2. Коло RБ2CБ2 має назву часозадаючого. Стала часу заряду конденсатора СБ2 становить RK1CБ2.

5.3.5. Одновібратор на ОП

Одновібратор на ОП можна отрима­ти з мультивібратора (див. рис. 5.12), якщо зашунтувати конденсатор діодом, як це показано на рис. 5.16. Це виключає можливість заряду конденсатора до на­пруги U0 і забезпечує один стійкий стан пристрою, як показано на часових діа­грамах, наведених на рис. 5.11.

R

DA

R1

t-c

1\VD1 -г-

C1

4—о

Ueux

1

\R2 l^VD2 C2 a n-|u

R3

x

Рис. 5.16 - Одновібратор на ОП

У вихідному стані конденсатор С1 роз­ряджений, на виході маємо напругу Umx, струм протікає через діод VD1 і резистор R. Ug

Щоб перевести пристрій у квазісталий Рис. 5.17 - Часові діаграми стан, необхідно в точку а подати імпульс   роботи одновібратора на ОП

f

 

 

 

t

 

 

t

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

\

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1Є5

напруги позитивної полярності більшої за U0. Тоді на виході будемо мати напругу JJJ+a і конденсатор С1 почне заряджатися через резис­тор R: на виході формується імпульс позитивної полярності.

Після досягнення напругою на конденсаторі значення Uo отримає­мо на виході - закінчиться формування імпульсу, конденсатор С1 розрядиться і пристрій буде готовий до повторного запуску.

Якщо тривалість запускаючого імпульсу більша за тривалість ге­нерованого, то запускаючий подають через диференціюючий ланцю­жок R3С2 і діод VD2 (інакше на виході отримаємо імпульс з тривалі­стю запускаючого). Тривалість генерованого імпульсу становить:

ti _ Rd ln(1 + R). (5.22)

5.4. Блокінг-генератори

Блокінг-генератор (однотактний) - це, як правило, однокаскад-ний підсилювач із трансформаторним ПЗЗ, призначений для генеру­вання потужних прямокутних імпульсів з дуже великою щілинністю (від одиниць до десятків тисяч) і тривалістю від часток мікросекунди до часток мілісекунди.

Використання трансформатора дозволяє вводити допоміжні вихідні обмотки і отримати напругу вихідного імпульсу, що у багато разів пере­вищує напругу живлення схеми.

Блокінг-генератор, як і мультивібратор, може працювати у автоко­ливальному режимі, чекаючому режимі та режимі синхронізації.

Схема блокінг-генерато-

ра, що працює у автоколи­вальному режимі і побудо­ваний на транзисторі з СЕ, зображена на рис. 5.18.

У коло колектора транзис­тора увімкнена обмотка w імпульсного трансформато­ра TV, а в базове коло - об­мотка w2, що реалізує у під­силювачі зворотний зв'язок.

TV

+

Ек

тпг

Ueux

9

Рис. 5.18 - Блокінг-генератор

1ЄЄ

ЕЛЕКТРОНІКА І МІКРОСХЕМОТЕХНІКА

Для забезпечення И5і обмотки вмикаються зустрічно. У базове коло транзистора ввімкнено також часозадаючий RC-лан-цюжок, що визначає частоту генерованих імпульсів. Умови виникнення автоколивального режиму:

ik+jn = 2Рп;п = 0; 1; 2; 3;-; ku п> 1, (5-23)

де jk - фазовий зсув, що вноситься підсилювачем на транзисторі VT; j - фазовий зсув, що вноситься трансформатором; KU - коефіцієнт підсилення за напругою; n1=w/w2 - коефіцієнт трансформації трансформатора. Розглянемо роботу блокінг-генератора від моменту перезаряду кон­денсатора СБ, що у попередньому циклі роботи був заряджений до напру­ги UC=UCmax (транзистор закритий), з полярністю, вказаною на рис. 5.18. Часові діаграми роботи пристрою наведені на рис. 5.19.

Коло розряду конденсатора

ивихА

Ек

СБ. +Ek - R - C - RE - w2 - ну­льова точка схеми. У процесі розряду напруга на ньому буде змінюватися за експоненціаль­ним законом. Коли UC досягне нульового рівня, транзистор від­криється, з'явиться його колек­торний струм, що призведе до зниження напруги на колекторі та підвищення до Е напруги на обмотці w1. В осерді трансфор­матора починає змінюватися

магнітний потік і в обмотці w

2

Кис. 5.19 - часові діаграми роооти блокінг-генератора за законом електромагнітної індукції наводиться електрорушійна сила з полярністю, вказаною на рис. 5.18. Поява напруги на w2 призводить до подальшого відкривання транзистора - зростають струми бази і колектора. Це і є прямий лавиноподібний блокінг-процес, що триває частки мікросекунди.

Наступний етап - формування вершини імпульсу.

Струм бази транзистора, що є струмом RC-ланцюжка, змінюється експоненціально: знижується від максимального значення до нуля.

ІБ

1В7

Через деякий час, що приблизно дорівнює 3 ,4 сталим часу ЯБСБ, струм бази досягне нуля, а напруга на конденсаторі максимуму (по­лярність вказана на рис. 5.18), і транзистор почне регенеративно закри­ватись: виникає зворотний блокінг-процес.

Страницы:
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 


Похожие статьи

Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка