книги из ГПНТБ / Багинский, Б. А. Импульсная техника на четырехслойных приборах учеб. пособие

Ua

ji

состоянии оба

дидисг ooa закрыты

(>*■■■■ I?*.-•}>,отрицательный иѵ:.рс*

включает ди~

і

/(

ЛйЫЗ'. /if, и триггер «зреходиі1 а

первое устой­

чивое

состояние, харалтерцзукндоооя выходными

Ui

i :n

наяряжевыш!;

U ,*O i Ut aU , ,

елодующие отрица­

LU

-if

&. A,;

лальвыо икпулъсы •!•.) визига»:

включении дпписто-

I I

H - p »

ра Д_. и -мроиндиваиия охемн.

Дыжотор Д. .-клочатся только при подаче на вход

/-J — Л, J

положительного импульса. Схема перейдет в дру-

- V u.

1' оо уогоп.члвое

состояние

lh ~ Но) Ua ~ о .

Рнс77

Недобро, схемы в первое устойчивое оостошіке jo.s-

u.) ѵ.,у«..отвить при подаче по вход только отрк-

цС.:СНЫ!СТО импульса И т .д ,

Схема позволяет производить начальную уст-:—

і:оик.і триггеров а изданное

полоаание

подачеіі установочного папульса

то.; „л;, друге'.;

аштрностя. йнтереопэй оі.ч.б„шізо2ь.) зхо.чы является то,

ч-*'0 каидлз из

ее іш ч

обладает практически полной

поыахозавдоииоатьй

для импульсов

одной на полярностей.

чивого состояния в другое за

очзт накопления в нем энергии.

Охоиа триггера, в основу

которой положен такой де принцип работы,

мскот быть выполнена и на Иг-'

/ри с.?8/. Такая

схема обладает следую­

щими нрг имуще, твачи; управление

осуществляется

лалоиощным сигналом

В ИСХОДОМ СОСТОЯНИИ тиристоры Tj И Ту

выключены

/

’Um,макс

/ . Запуока-

'вщий импульс положительной ПОЛЯРНОСТИ

■'включает один из тиристоров, например, Tj.

Ui ';âлезущий

импульс

включает тиристор т

а ’JMV.icvop Tj выключается благодаря раз­

ряду кодаенсатора С. 3 дальнейшем цикл

Чпзтлукнт,;; . Величина управляющего тока,

обеспечивающего включение, и параметры

•м:,ріц.Кйэалад-і резисторов

R , оиредіья-

Рыс 7S-

Ж сд

'.'бд/х особ раже ни,'!

[4]

т

oxotsu

т р и г г ер е .

по р -

іс . 79 изображ ена c x s .;a т р и ггер а на ти р и стор ах , запускающатол

оипиток « х о д и о г о . тр ан с* ч р аатор а . Дподн 8ащиңа»2

уп р ав л л заде злекироли

•.г обратн ого н ап р я ж ен и я -

Креме '-’оі

б е ? эт и х

диодов мгск / у

бил 'би

сильно

охч ш л ч еи

обратни

смеденкымк

р -п

п зреходш іч

т й р а о то р о в . Cxeu&

цоагок аов

•'гізпачизаіь

упрая'.’ііиогдкіі

с«Л ‘№»

аочцчіеіш'аы

коэодойццеита

'гг.ансі.ирйаини.

•

■

•

•

Счог.ц

“ р ю т о р о * с

аваавярі& ш аів х э д з а к 'п ош а а и

на

рисунке

80

а ,

/.а ін ь о і'и р я к іі/, б /й ір ц огор хііій /«

.

}}о принципу

работы

она нячеа

не

о гзй ч аот ер

о®

рабеио>г|ю ш ш :

ранзс-

спад

т р и ггер о в ,

одаахр. зап уск

по

рз& дсльнии'-входам

иоклвчво?

uapiiys'-

,;ч \» а .!о о іь

состоя н и я охоии» таи

ік к

ѵ азди й

входний

си гн ал

адр есов ан

!'.-JÜK];Ö5U'0!iy н р я бор у .

.

■■'

•ßsau a

дш ш стор вого тр и ггер а оо -счетішы

эсш уакац ,

и зобр іав и и ая

на

р я с . 8 1 ,

им еет

дни

источники питания

U,

и ІІг ■[3]

.tl

я походи ом состоян и и

нялЬчен

■Jan?дани отор

Agi-

.а дп ^ я в ч а н .

то ..а»одна»

гои

проходят

по

резк о торам

!?,

и Rs

йоѵаіщйили _точек

А к

Б праивряо равны

п у;іл ,

Потенциал

точки

В оп р едел яется

веляча; '4- Vt . Shnsö-Jу

диод Д, - оявцев

г .обратном наярыглеив’йя

я • пр еп ятствует

прохо~»зи:ио

т о г а

от

к сточ н и хі

lit

ч ер ез

розкёѵор-

&з .

•

через

unsiicSQjiH

RiU P.s, а

диоды

а

Д5

заперты, источником tU .

'■»•горой входной шпульс нозвращаот охочу в исходное состояние. Из

сломи

видно, что

иаКрйкение

источника

Mg

но .цояевбывъ приложено к

lit*,). Заве

эта скока попользуется

баз

Иг , Rs и Дв,м . Достоинством

гь.и.с.тпенчого устройства является

то,

что диоды Д^, и

предотвращают

лунѵіросанне

цепи гапусхсе якяичешша плечом, что значительно уменьшает

веебходиму»

кодаосвь входного сигнала.

К недостаткам следует отнести

покоңьи-

оквцваизитнцх

схем,

показанных на

рис,

82

а „б.

/в общем случае

е,

Ф

. /

На схемах представлены анод- ■

ные цепи тиристоров. Сами

тиристоры

обозначены

и Д ^

О)

%

Рис. 82

ж

fit

5.)

4.

Ц

Me = th ( i

* _____

t "

і/ >

exPP,-*)''

*, + V

Riр т ѵ п 1

(г-wo)

~

( l -

- e x R P r t )

m

[ S â X ä ß s l^ L

(Pt + i ) R t .

Pt “ o jfy ■?/(P i +

г YR, + 7 -')Р 'А?r#a -l-C ’

. !

7 ’» ft ,

А

» г";

% ~ г-оароэивлвя-ве закрытого прибора,

‘2 %

сопротивление

открытого прибора.

“

92

“

.Процесс считается законченным,, когда'напряжение

на конденсаторе

* достигает уровня OßUa .

Время переходного процесса

tn , равно

/с учетом

времени включения прибора/

.

t n , ~ Рі'£пО,Г+і;ср

Ы -іЫ ) ■

Уравнение переходного

процесса

пбегіё-'переключения григічзра ab .

• второе устойчивое состояние

/рио.82,6/ имеот'

вид-

г;. • - « * -

Л

• і .

Д

Л

«fcfiWfr - ^

- ъѢ)»--*»**< • * " *

гд е-

М у-

+

л

ftJ/Ъ + Т')

р. = — —_____________ _________________ , __ -

.. ,-

■,

/?Д <• ? / Д■г " - (р, у г ^ Гг]-С~

Л3, і?г ~і'С

Для симметричной схемы

/Р,-.Рг-Х3, и

Uc = u 0(i-~ß^p-){zexppt - i) «

M (Sèxppt-l)i

(2,-M)

m :

ОтсндгДнаходиа время

переходного

процаоса

t a t

tpt= p'Hno,os+tp- ХЗ й-л,

(г-і‘<ч)

При обратном'переключении в

исходное состояние формулы 2-М »

остаются справедливыми.

Максимальная частота импульсов, поступающих па

один вход,

ограни-

■чиваоЕси неравенством!

(Z-t*tS)

j'fnat

0,5'Ѣв!

Если cxeua имеетсовмещенный вход

(Ь-ІЧб)

f -таг

Амплитуда выходных импульсов равна

и 0 г '

U іыка я: tic

(г-М 7)

Ыт ~ R

г '

Расчет триг пира,

в котором для формирования переходных процаосог

используется второй

источник питания. Длю.

8 1 /.имеет некоторые

Осо­

И,

'

Ut .

т

(г-ічз)

Is ***

І5сли выполняете я неуавеноірво

(г -/so)

R !,і

t-f&хл "

У /

Rs

> 2 'U £ -

i f Sich

с а ,т , ѳ.

при разрядке конденсатора.эквивалентная схема

разрядной

цепи представлена на

ряс.6 4 ,где

L p

-

индуктивность

намагничения трансфор­

і?н

матора;

Н

сопротивление

нагрузки пересчитанное

%

■W

Q *

С

-

в первичную

цепь;

хронирующая емкость.

Коммутирующий прибор (динистор) заменен кли­

чем К,характеризующимся определенным временем

выключения t-smt ,током

выключения Іеымі и каи -

~~Рис.Sty.

ряженном включения

Иgo,. Падение напряжения

на нем во зклшенном состоянии считаем

равным нулю,а

конденсатор

и

траноформатор гдеальными,т0е . 5sз потерь.

Рассматриваемая цепь описывается дифференциальным уравнением

второго

порядка,

решение

которого в зависимости от корней имеет

вид:

апериодический режш </->•{а

п —Ыо(/

оС

Uc=t [( 0 ^ Т

ч е

1

ч

} , № )

Uo - напряжение включения динистора;

колебательный режим сі<сІ

(2-/52)

U c= и<,-е'Аи>-j-(-*Sini)u)t -hOCosOüt);

Из выражения (2-156) гір

іс =0

найдем

t i

.С

учетом

(2 -15?)

угол

V «аІТ^при котором тог

:остигает отрицательного

максимума:

У = Щ- + -j~ä4ttg

СS-/5S)

. ».

Подставляя зто"значение в вГ;радение

(2-156)

после

преобразованій

получим максимальное

значение

встречного

тока:

.

І»ш*

Следовательно условие

(2-155)

гь'чот

Суть

записано:

и0 и)С-€~d^4~-SinOf-

■

£

iV-’t âi/JMT

(2 -/60)

О

Сйр Соъ

С учетом

принятых обозначений:

(г-/бі)

LO—;J W ~

?А-св;< >

Условие

после

алгебраических

преоб­

выключения тиристора

(2-160)

разований примет вид:

ос*:

S E R h

R'U 0- СоЪ J^pÈé™

фициентом затухания

</ ►Обозначим:

'

=

ß

(г-ю г)

Зависимость

В =//<?(.)представлена

на рис.87 .Таким образом,условн-

<• г-А ---- —г—г—г—г-г-і

см работоспособности генератора с тра­

Яг

Ж

нсформаторным выходом является:

s

R

гмі

Zfi

(2-tbS)

U„■От "ШШбЕ

/fi щх

Если длительность

выходных ішпулюоп

ОА

существенно

меньше периода

их следова­

ж

:

ния (что выполняется в подавляющем

1

з = ь

оС

большинстве

случаев при

использовании

О р

0 ,н

0 ,3 0 ,3

I

сыхояітнх импульсов

для

запуска тирис-

Рие.87,

т о р о в ),то

частота генератора;

/

“ 7

7

а - 1

Г

0 учетом данного выражения правая часть неравенства

(2-163) пре­

образуется:

(

■

.

2 - Е-Rh

. . . 2 Р П ‘С‘£птіГд

R-U оfoj -/±~£}‘ла

а -Соі w-ttwu,

Предельная частота

выходных иипудьсоа;*!

,

_

8-Q-Cos Щ £і££

(Z-/6S)

тпр

7—

диода существенно меньше периода

колебаний в контуре £,*-<? рис.F.Ü.

Определяя из

(2-152) момент в р е м е н и ,к о г д а =0 и подставляя его

в выражение

(2-156) получим:

и = шс-иве • f агсЦ £

( г -/66)

нс

шением (2-166). Подставив его

в (2-165)

и проведя преобразования,

условие выключения тиристора

получим в

виде:

_d

. і> а гс Ц ^

2 Е Й н

12-іьт)

- IІТіСЛ

_Е

(г-iss)

8

Ч~ І с m a x

Максимальное значение

емкостного токи определим аа выражения

(2-166):

Зависимость ~

и

- o'-

представлена

на jac.D S.Сле­

■С

.. è

довательно

'

г

... £

M r -- è

( г - !7°)

-ДЗ

Л и

Onpe- -лим коэффициент полезного дей-:г~-

виг. оператора

X

г

Ѵ ~

LS '<?Р

оде

сз

- К11Д зарядной цепи

с.: .:оі,4;1'qä±

j P

c l

І р

—КҢД разрядной цепи.

Под коэффициентом полезного дойотспл

Й<Г

Р и с .

89.

разрядной цепи будем понимать отнсше-

! > — ^ - г з г И —

і - f ж

' г -т>

~ Т ~

(2-166) получим;

Подетцйяяя б (2 -‘‘?5. j выражение для тока

( г -17?.)

-

96

Е до U« (/ jLnrо- а)I

кости от источники постоянного напряжения

виде-

ляемая на

резисторе энергия:

а*)'-

(г-из)

Пренебрегая потерями на резисторе при формировании

выходного

импульса

(т .к .

tu ^ ^ T n

,где

Та

-п а у за ) мо.-дао

записать:

С и.г/2

о_

(г-іт ь)

^

-f- £ ^ ~ { 2 а - а г)

2

Т, е, при заряде

конденсатора

от

источника

постоянного

напряжения

,

через резистор до напряжения,меньшег.о чем

питающее

коэффициент,

полезного действия зарада равен половине отношения этих напря­

жений. Значит для получения больш его^

выгоднее

заряжать конден­

сатор до напряжения близкого к питающему.,При

Uo =Е;

£

=0,5.

Однако,как было показано ранее чем

больше

ö

, тем ниже стабиль­

ность частоты генерируемых импульсов.Поэтому реально выбирают1.

Q = 0,tr -a , 6

. Учитывая (22-172)

и

(2-174), получим:

• '

’

§((- е~

г

(г-м)

. ■“

П|« необходимости получения колебательного разряда и реальных

значениях

О

коэффициент полезного

действия

подобных генера оо-

t

ров .невелик

(так при ^

= 0,3;

Q = 0,3;

£ =16,5

$).Следует отме-

тн ть ,что

это

несколько

завышенное

значение jT. к„ мы пренебрегли .

потерям: в ИТ и конденсаторе.

Но основе проведенного анализа можно предложить следующую ме­

тодику расчета

подобных генераторов

с ИТ. Исходными данными R o n k - f ^

ны служить:

U m -

амплитуда

выходного импульса

tua -

активная длительность

импульса

- /

-

частота следования

Rh -

сопротивление нагрузки

:

-приборов

) определяем

коэффициент трансформации и пересчитан­

ное в первичную цепь сопротивление нагрузки.

2.

Задаемся

коэффициентом затухания

=0,7 $• 0,9 .

3.

Определяем по графику,рис. 91, tOtuo для

выбранного

значения <зС .

Этот

график построен

по рис.8 5 ,причем

значенияа)tue

определя­

лись

на

уровне равном

половине амплитуда А ,т .к .

активная дли­

тельность импульса и

есть длительность измеренная на

уровне во -