Номера задач |
Варианты |
10.64 |
|
|
а) |
|
б) |
|
в) |
|
г) |
Содержание заданий
Как изменится форма на пряжения н,<э в схеме рис. 10.3, а, если произойдет
отказ диода Д типа «обрыв» обрыв обмотки док?
обрыв обмотки ДОб?
обрыв обмотки Доп?
Продолжение карты 10J
Не изменится |
1 |
Колебания сор |
2 |
вутся |
3 |
Появится отри |
цательный выброс |
4 |
Определенно от |
ветить нельзя |
|
§10.6. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ
10.2.При котором колебания возникают при включении питания
ине требуется внешнего источника запуска. 10.3. Соответствующим включением коллекторной (док) и базовой обмоток (о>б) трансформатора/
например, к выводу коллектора подключается конец |
обмотки шК| а |
к выводу базы — начало обмотки WQ, если они имеют |
одинаковое на |
правление намотки. 10.4. Для обеспечения положительной обратной связи. 10.5. Для повышения стабильности и регулировки длительности импульса. 1 0 .6 . а) Во время генерации импульса от источника £«
отбирается |
большой ток, что ведет к уменьшению напряжения |
£ к за |
счет падения напряжения на его внутреннем сопротивлении. В |
целях |
-ослабления |
таких колебаний коллекторную цепь блокинг-генератора |
питают через фильтр Яф — Сф. б) Для предотвращения колебатель ного процесса в контуре, состоящего из индуктивности коллекторной обмотки трансформатора и ее межвитковой емкости. 10.7. а) Колебания сорвутся и на нагрузке импульсного напряжения не будет; б) изменится полярность импульсов на нагрузке. 10.8. а) В насыщении; б) в отсечке.
10.9. т8др = C(j (rjyQ -f- Яд + |
Явх тр)» ^переэ ~ |
ОзЯб* |
1 0 . 1 0 . а) За |
ряд С (; через входное сопротивление транзистора |
J?BXTp; |
б) перезаряд |
С (; через i? (5 от источника |
£ к. |
10.11 При малой |
емкости |
C Q возможен |
значительный ее разряд во |
время начального этапа формирования пау |
зы. Это приведет к уменьшению напряжения |
ис и, как следствие, к |
уменьшению длительности |
паузы. 1 0 . 1 2 . По окончании обратного бло- |
кинг-процесса эмиттерный |
переход транзистора |
закрывается, но в ба |
зе остается достаточно значительный остаточный объемный заряд. Рассасывание этого заряда происходит током, протекающим через CQ и коллекторный переход, что приводит к уменьшению UCQ. 10.13. В мо мент /4 транзистор запирается. Магнитный поток начинает быстро спа дать, что приводит к изменению полярности э.д.с., наводимой в обмотке wK. Сложение напряжения на коллекторе ик с э. д. с. приводит к пре вышению значения £ к. 10.14. Для определения длительности импульса
необходимо оценить по (10.3, б) постоянную времени твх = |
С0 (# вх н + |
+ Яд) = 0,022 10-° (400 -f- 500) = 11 мкс, так как твх > |
то вос- |
пользуемся |
для |
расчета |
формулой |
(К).За)- Длительность |
|
импульса |
|
|
1 |
10 |
|
|
1 • 40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
500 |
|
500/ |
9,4 мне. |
Длительность, |
паузы по |
/и |
= |
|
|
|
|
1 |
• |
IQ-* |
|
|
1 |
• 40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,022 |
• |
10-е |
(500)2 + |
1 |
|
|
|
10 |
|
|
|
(10.4) |
/ „ = 0 ,0 2 2 -1 0 -е |
|
40 |
10+2 In | |
I |
|
|
|
|
|
|
1 0 + 1 0 |
10-е |
40 |
103У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> ) - |
= |
592 мкс. |
|
Период |
|
колебаний |
Т = |
9,4 10-® + |
592 |
= |
Ю-с = |
= |
601 |
мкс. |
10.15. |
a) |
» |
ttt |
= 1 6 ,8 мкс; |
7* = |
1,2 мс; |
б) |
/„ |
9,4 мкс; |
Т = 294 мкс. |
10.16. |
0,01 |
мкФ. |
10.17. |
«0 .0 5 6 |
мкФ, |
« |
10 кОм. |
10.18. Длительность импульса уменьшится до 8,4 мкс. 10.19. Длитель
ность импульса: а) уменьшится до |
8,7 |
мкс; б) возрастет до 9,9 мкс; |
в) уменьшится до 8,5 |
мкс. 10.20. « |
114 |
мА. 10.21. У с тих |
^ п0 ^ к |
= |
= 10 В. 10.22, По |
формуле (10.1) |
/ф « /ср » 0,34 мкс. |
10.23. |
64. |
10.24. Постоянная времени перезарядки хронирующего конденсатора
?переэ = Сб/?0 |
много больше постоянной времени его зарядки тзар « |
« C QR bx. |
Так |
как |
скважность пропорциональна отношению |
^переа^зар» |
то |
Q > 1. |
10.25. Продолжительность блокинг-процессов |
очень мала, |
поэтому заряд конденсатора не успевает изменяться;, про |
должительности открытого и закрытого состояний транзистора доста
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точно велики, поэтому заряд |
конденсатора |
меняется. |
10,26. По (10.5) |
Сф > |
|
114 • |
10“ 3 |
- 9 4 - |
10—6 |
Ю,7 мкФ. |
10.27. |
По |
(10.6) |
У?ф « |
|
------------ ц - у 1---------- |
=■ |
« |
1,4 |
600 |
10-®/10 • 10-е « |
84 Ом. |
10.28. При |
котором импульсы |
на |
выходе |
появляются |
при |
наличии |
запускающих |
импульсов. |
10.29. |
Одно устойчивое |
состояние, |
при этом транзистор закрыт, а хронирую |
щий |
конденсатор |
разряжен. 10.30. а) В отсечке; б) в насыщении. 10.31. |
^зар |
« |
СбЯвхн; тразр = СбЛб. 10.32.а) |
В насыщении; б) в отсечке. |
10.33. |
Так как TDX > тр, то |
по |
(10.3) |
длительность импульса составит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
o.8 |
. , o - . ( L |
l £ ------ Ц ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
270 |
1 • |
103/ |
13,4 мкс. |
Период |
выходных |
им- |
tit = |
|
0,8 • 10-» |
|
I . 40 |
+ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,056 |
• 10—« |
|
(270)» |
|
|
|
|
|
импульсов: |
пульсов |
будет |
определяться |
периодом запускающих |
^ в ы х |
— |
1 //з а п |
^ |
1^2 • |
103 == |
5 0 0 |
мкс. |
Проверим, |
успеет |
лн |
конден- |
сатор |
разрядиться |
до |
прихода следующего импульса запуска: Т в = |
= |
Зтразр = |
ЗСб/?б |
= |
3 • 0,056 |
10 |
10-е |
1 « |
Ю3 |
= |
168 |
мкс |
< |
< |
7,8ап. 10.34. а) Длительность импульса увеличится до 24 мкс, период |
остается неизменным; б) длительность импульса н период не изменятся.
10.35. |
(Jm Вй1х = л „ £ к = 15 В. 10.36. 0,1 |
мкФ, 10.37. « 5,5 кГц. |
10.38. ^ |
15 В. 10.39. В отсутствие влияния |
генератора запуска на ра |
боту блокинг-генератора. 10.40. При действии запускающего импульса транзистор открывается, через него начинает протекать коллекторный
ток, который приводит к наведению в обмотке |
э. д, с. Часть ее |
через R t приложена к диоду Д минусом к аноду, |
поэтому диод.закры |
вается и отключает генератор запуска. 10.41. 10. мА. 10.42. Появление короткозамкнутых витков эквивалентно шунтированию нагрузки R a весьма малым сопротивлением; при этом нарушаются условия возник новения лавинообразного процесса, н блокинг-генератор не запуска
ется; Л 0.43. Транзистор Тд необходим для развязки |
блокинг-.генератйра |
к/ генератора |
запускающих ймпу/уьсов; одновременно 7д |
является |
усилителем, |
поэтому - амплитуда запускающих |
импульсов |
может |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
быть |
небольшой. |
10.44. тзар |
C QR DX2 l |
тразр « |
10.45. |
Ток |
делителя |
R x— R 2 |
создает |
на R 2 |
напряжение |
смещения, |
которое |
через |
R Q |
обеспечивает |
закрытое состояние |
транзистора. |
10.46. |
тзар « |
СбДвхтр; |
траэр « |
Сб^б- 10-47. Токи |
делителей |
R 2— R SJ |
R t ~ R b создают на Я 2 и ЯБ напряжения, обеспечивающие за |
пирание |
транзисторов, |
10.48. |
таар « |
С ^ в х Т2; Тразр = C ^R b. |
10.49. См. рис. 10.9, 10.50. Для повышения стабильности колебаний и временного согласования работы нескольких генераторов. 10.51. Если
Т0 < |
Т’сшгхр» синхронизация невозможна, |
так |
как отпирающие |
им |
|
|
|
пульсы |
синхронизации |
будут |
воз |
|
|
|
действовать на |
базу уже |
открытого |
|
|
|
транзистора. 10.52. Первые |
импуль |
|
|
|
сы |
синхронизации |
могут |
приходить |
|
|
|
в то время, когда напряжение на |
|
|
|
конденсаторе |
велико, |
поэтому |
воз |
|
|
|
действие |
не |
синхроимпульсов |
в |
этом |
|
|
|
случае |
приводит |
к |
отпиранию |
|
|
|
транзистора. |
10.53. |
Стационарный |
|
|
|
режим |
наступит |
после |
четвертого |
|
Рис. |
10.9 |
импульса |
синхронизации. |
10.54. |
|
12 |
кГц. |
10.55. Необходимо |
отклю |
Если |
колебания |
не сорвутся, то |
чить генератор внешних |
импульсов. |
режим синхронизации, если |
сорвут |
ся — ждущий. |
10.56. В режиме синхронизации |
блокинг-генератор |
срабатывает от каждого синхроимпульса, а в |
режиме |
деления — не |
от каждого. 10.57. 30 кГц. 10.58. |
Коэффициент деления |
в |
обоих |
слу |
чаях уменьшается. 10.59. Увеличится. |
|
|
|
|
|
|
|
|
ГЛАВА 11
ГЕНЕРАТОРЫ ПИЛООБРАЗНЫХ ИМПУЛЬСОВ
§11.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ИРАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ
Вглаве собраны задачи по генераторам линейно изменяю
щегося напряжения (ГЛИН) и тока на биполярных транзис торах.
Пилообразное напряжение (ток) характеризуется следую щими основными параметрами: начальным уровнем U0 (/<>),
амплитудой Um(/m), длительностями прямого /пр и обратного /обр хода, коэффициентом не
|
|
|
|
|
|
линейности |
е, средней |
скоростью |
нарастания |
прямого |
хода |
К « |
= V J t ap (рис. |
1 1 . 1 ). |
|
|
Простейшая схема ГЛИН пред |
ставлена на рис. |
1 1 .2 , а, б. |
|
В |
исходном |
состоянии транзи |
стор |
Т насыщен, так |
как |
R6 < |
^ BRK. Напряжение на конденса- 1
торе ис = 0. |
При действии переднего фронта положительно |
го входного |
импульса транзистор закрывается и конденсатор |
О начинает заряжаться с постоянной времени т г» CRK. Если |
обеспечить т > tnпх, то зарядка конденсатора будет проис |
ходить медленно, почти неизменным током и С успеет заря диться за время действия входного импульса до напряжения
U т& J«M llU LttJLLhL . |
(П.1) |
С |
R „ C |
' |
’ |
При действии заднего фронта входного импульса транзис тор открывается, конденсатор разряжается и на выходе фор мируется обратный ход
/обр « C t/m/(Bi6-/« „). |
(11.2) |
Рнс. 11.3
Коэффициент нелинейности простейшей схемы ГЛИН со ставляет
е =» |
UmIEK(1 4 - /?„//?„). |
(11.3) |
: В схеме рис. 11.2, а |
выходное напряжение линейно убы |
вает. Для получения линейного нарастающего напряжения используется схема рис. 1 1 .3, а, б, в которой конденсатор С
.2, а,
в исходном состоянии заряжен ис » £«, а при действий вход ного импульса разряжается через резистор ./?. Время обрат ного хода в схеме рис. 1 1 .3, а меньше, чем в схеме рис. 1 1 и составляет
Недостатком простейших схем ГЛИН является больщой коэффициент нелинейности при приемлемой амплитуде вы ходного напряжения. Для уменьшения е и увеличения Um
применяют линеаризацию напряжения на конденсаторе. Фак тически все схемы линеаризации сводятся к обеспечению по стоянства тока зарядки или разрядки конденсатора. Схемно такая линеаризация достигается применением токостабили зирующих элементов или компенсирующих напряжений. Для управления источником компенсирующего напряжения ис пользуется обратная связь, которая может быть положитель ной и отрицательной.
Одна из возможных схем ГЛИН с токостабилизирующим
элементом изображена на рис. 11.4, а, б. ГЛИН |
состоит из |
ключевого каскада, выполненного на транзисторе |
7\, и токо |
стабилизирующего каскада на Тг. |
R6 < BR |
В исходном |
состоянии Ti насыщен, так как |
Тг находится в |
активной области, причем положение рабочей |
точки обеспечено делителем Ru R« вблизи границы отсечкр..
Конденсатор |
С заряжен ис ~ |
£ „. |
Делитель |
Rit R2! выбирается низкоомным, чтобы его :tdk |
был значительно больше тока |
базы Т2. ,:В этой' сЛуча’е Иб'гёй1- |
циал базы Т2 определяется в основном током делителя
Uа fa i„ R2 ■ |
£ " R,. |
(11.5) |
|
+ |
|
В этом случае ток эмиттера транзистора Тг |
|
»э2 — ^ б2//? 3 |
— const, |
(1 1 .6 ) |
а разрядный ток конденсатора |
|
|
tpaap » / к2 йй. /э2/а — const. |
(U.7) |
При действии переднего фронта ивх транзистор 7 \ закры вается и конденсатор С разряжается через транзистор Тъ причем примерно постоянным током tK8. При действии задне го фронта wBjc транзистор 7\ открывается и конденсатор С, разряжённый за время tBp на на
пряжение Um, дозаряжается через R K до Е к, формируя обратный ход.
Коэффициент Нелинейности и длительность,обратного хода опре деляются по формулам
es= • J m Аэ J |
- L - |
+ - L ) , |
V62 |
\ ЯвЫХ 04 |
/?Н / |
|
|
( 11.8) |
где Um fa U^tap! (R9C) — амплитуда выходного напряже ния; RBMXG2 ~ 1/^230 — выходное сопротивление транзистора Тг, включенного по схеме с общей базой;
Схема ГЛИН с положительной обратной связью представ лена на рис. 11.5. Она состоит из ключевого каскада, выпол ненного на Тг, коммутирующего диода Д и эмиттерносо повто рителя на основе 7'2. Длительность процесса восстановления исходного состояния составляет
“ |
^разр С “I" ^дозар Св ^ |
оск “ |
Н“ ЗС0 /?э. |
(11.10) |
Коэффициент нелинейности определяется по формуле |
в ,= |
U J E K [ ( 1 - /С„) + |
С/С0 |
+ R /R BJ , |
(11.11) |
DO |
|
усиления по |
напря |
где Ки = -jr— |
----коэффициент |
жению эмиттерного повторителя; |
R BX « |
J3RB — входное со |
противление эмиттерного повторителя. |
|
|
Схема ГЛИН с отрицательной обратной связью представ лена на рис. 1 1 .6 , а, б. Она состоит из двух последовательно включенных транзисторов. В исходном состоянии транзистор ТЛзаперт источником Ев. Транзистор Т2 находится в режиме глубокого насыщения, так как ток базы хб2 fa E K/R , а ток коллектора определяется малым эмиттерным током запертого
транзистора Тх. Конденсатор С заряжен приблизительно до
Ек.
При подаче отрицательного входного импульса транзистор Тх отпирается. Через оба транзистора потечет ток, создающий на коллекторе Тх положительный перепад напряжения, ко торый через конденсатор С передается на базу транзистора
Т 2. Транзисторы Тх и Тг переходят в усилительный режим |
и конденсатор С перезаряжается |
от источника Е н через оба |
транзистора, причем постоянным |
током, так как |
Imp* |
= Ц-~сопЛ, |
(П .12) |
где икэ = ис + мбэ2 ft# ис. |
импульса транзисторы |
придут в |
После окончания входного |
исходное состояние и конденсатор С начнет заряжаться через /?„, формируя обратный ход
Коэффициент нелинейности выходного напряжения определя ется по формуле
(11.14)
BRH
L
Фантастронные генераторы позволяют одновременно полу чить пилообразное и прямоугольное напряжения и могут ра ботать как в ждущем, так и в автоколебательном режимах. Схема фантастронного генератора в ждущем режиме приведе на на рис. 11.7, а, б. Время прямого и обратного ходов и ко эффициент нелинейности состав-
Для плавной регулировки длительности прямого хода в схемах фантастрона применяют дополнительный источник Е а (см. рис. 11.7). Длительности прямого и обратного ходов в этом случае составляют
. |
«вы* CR |
Ео «м CRi |
(11.16) |
|
Ея |
£к |
|
|
CR. In |
b K—1 0 |
(11.16a) |
|
|
Для получения автоколебательного режима в схеме фан-
.тастрона резистор R* заменяют конденсатором С1 и вводят источник смещения £ сМ(рис. 11.8). Время прямого хода опре
деляется по (11.15), а длительность паузы
/п « С ^ б1 1п(Ц-С/ст/ £ см). |
(11.17) |
Для увеличения нагрузочной способности и уменьшения времени обратного хода в схемы фантастронов вводят эмиттерные повторители. Схема ждущего фантастрона, дополнен
ного эмиттерными повторителями, приведена на рис. 11.9. Вре мя обратного хода в этом случае составляет
Схема генератора линейно изменяющегося тока приведена на рис. 1 1 .1 0 .
Для срыва паразитных колебаний катушку L шунтируют резистором Дш, причем его сопротивление выбирают таким,
чтобы процесс затуханий был апериодическим |
|
|
|
|
ж 0,5 V L K/C0t |
(11.19) |
где С0 — межвитковая |
емкость |
катушки. |
|
|
|
|
Для |
получения |
линейного |
прямого хода тока в катушке |
необходима определенная вели |
чина отношения |
<7 |
между на |
чальным |
скачком |
и |
скоростью |
|
нарастания |
напряжения |
на ка |
|
тушке. Величина |
|
Рис. п.Ю |
9опт - |
KLlKr — llr |
(1 1 .2 0 ) |