книги из ГПНТБ / Виглин, С. И. Генераторы импульсов автоматических устройств учеб. пособие

^макс 1 In

См

; =

1П

Ua

+ UaamB

+

\Ee0i

^макс

+

|£gol

Введя обозначение

go!

(17.30)

CM

I n

получим

Пи

1

(17.31)

1

Tn

In

Еа+

и С

ы

Еа

4 "

£ Л п мин

~Г" l^gol

f . - f

(17.32)

Еа

+

UCu

4- \Е,gol

U3

+

U3nUmi

In

Еа + Uc»

Еа

4"

С/ З п мин

4" l^gol

(17.33)

Рис. 17.13. Схема делителя

U3a„KH--=(Ea

+

\Eg0\)(ofr-\),

частоты с транзистором.

(17.34)

E K

+ IKQ R 6 + U3

+

Ц3пши

(17.36)

JKQRU

+

In

EK EK + + IKO R6

UCK

U3,

+ ^ з п м и н

(17.37)

= (EK

+

IK0R6)

( 8 b -

I )

;

8n =

£ K +

/ к о / ? б 4 ~ ^ С м .

(17.38)

U

3

2 £ / з п м н н -

(17.39)

Так как транзистор отпирается при напряжении и6=0,

ампли­

туда U3

не имеет

ограничения

сверху. Чтобы

обеспечить

макси­

мально

допустимый

коэффициент

деления

« Ы

а к с .

целесообразно

выбирать

(17.39')

U, =

2U9ntim.

низация

может

осуществляться

как положительными, так и отри­

+ о

цательными

импульсами.

На рис. 17.14 показано включе­

ние

источника

синхронизирую­

щих импульсов

и 3

к аноду лампы

•#ь В

этом случае

запускающие

импульсы подаются через

конден­

сатор

С] на сетку

лампы

Л2. По­

добным же образом можно вклю­

чить источник

синхронизирующих

импульсов

к

аноду

лампы Л2,

„

„,

„

„

гогла

ОНИ 6 V A V T

е п е п я в я т ь г я

я

Р и с

- 1 7 Л

4 '

С х е м а

мультивибратора,

1 ш д а

они

оудут

передаваться

на

работающего в режиме синхрони-

сетку

лампы

Л\.

Возможно

зации

или деления частоты.

также

непосредственно

включить

источник

и3

в

сеточную

цепь

одной

из

ламп

мультивибратора.

Способ включения

определяется

практическими

соображениями,

в частности соотношением между

внутренним сопротивлением ис­

точника импульсов запуска и параметрами схемы

мультивибрато­

ра. Включение источника запускающих импульсов

не должно ис­

кажать форму колебаний

мультивибратора.

Рассмотрим принцип

работы мультивибратора

при подаче по­

ложительных

синхронизирующих

импульсов в цепь сетки

лампы

Л2. Временные

графики для этого

случая приведены на .рис.

17.15.

Если на схему мультивибратора не подаются запускающие

им­

пульсы, то он работает в режиме самовозбуждения с периодом

ко­

лебаний Тавт.

Для устойчивости синхронизации подают

импуль­

сы с периодом

Т3 < Тавт. Так как в момент включения

синхрони­

на сетку лампы Л% вскоре после начала такта t i , когда

здесь име­

ется большое отрицательное

напряжение. Поэтому, хотя импульс

и

повышает напряжение на сетке, но лампа остается запертой и

синхронизирующий импульс не изменяет состояния схемы.

Следующий импульс приходит в момент времени, когда вторая

лампа открыта

(так как Т3

< Тавт),

и также, не оказывает воз­

действия на схему. Наконец,

третий

импульс поступает

в момент

t0,

когда вторая

лампа заперта, но

напряжение н в 2

невелико.

мент t2 приходит следующий импульс, который снова

отпирает

лампу Л2. Таким образом,

мультивибратор, начиная

с момента

t0, устойчиво синхронизируется внешними импульсами,

если

вы­

полнено условие при t=U;

t=t2:

(ae2

+ U3)>Eg0.

(17.40)

Воспользовавшись формулой (16.21') и отсчитывая

время

от

момента t—t0, получим при

t=t2

ие2 = — IalRale

V .

Тогда условие (17.40)

принимает вид

и3>

LEg0

+ IalRaie

V

(17.41)

Следует

заметить,

что

в режиме синхронизации

сокращается

только длительность

такта

Х\ по сравнению с

режимом самовоз­

буждения,

а длительность

такта х2 по-прежнему

определяется

внутренним

процессом разряда конденсатора

С2.

импульсами, подаваемыми в цепь сетки лампы Л2,

поясняется

временными графиками, доказанными на рис. 17.16.

(ugl + K2U3)>Eg0>

(17.42)

где К2 — коэффициент усиления второго

каскада.

и 3 >

Я,

(17.43)

Сравнение

формулы

(17.43) с формулой (17.41)

показывает,

что благодаря

усилительному действию лампы Л2 амплитуда от­

рицательных

запускающих импульсов значительно

уменьшается

по сравнению

с

положительными.

Если Т3 <

-

i - 7*авт,

то мультивибратор переходит

в режим деле­

пускающим

импульсом. На 'рис.

17.17 'приведены

временные

гра­

фики три

работе мультивибратора

в режиме

деления

частоты

с коэффициентом деления п=8,

если

синхронизирующие

импуль­

сы положительной полярности подаются в цепь сетки лампы

Л2.

На рис. 17.18 показаны временные графики для случая

синхро-

И

-

-

И

-

-

i

;

i

i

i

i

ющих импульсов на сетку лампы Л\ работа схемы

происходит

аналогично, но роли ламп Л\ и Ло меняются.

Расчет мультивибратора в режиме синхронизации

или деления

для .расчета параметров

схемы, определяющих этот

тжт. При

этом

в расчетных

формулах

величина L/см для

блокинг-генератора

дол­

жна быть

заменена

величиною U ^ —

I s R ^

(соответствующей

Так как в мультивибраторе синхронизируется

только один

такт, то, увеличивая длительность другого такта,

можно получить

коэффициент деления, гораздо больший, чем для

блокинг-генера­

тора.

фициент деления п разбивается

на два

слагаемых

п\ и /ь, соответ­

ствующих длительностям каждого такта. Поскольку

Т3

T3

' Л ^ Т3

'

то

п = пу-{-пг.

(17.44)

17.17). Импульсы,

приходящие в течение такта та ,

не влияют

на работу

схемы. В

момент

U за счет внутреннего процесса

разряда

С2

лампа

Л{

отпирается, что приводит

к

запиранию лампы

Л2.

Далее

в

течение такта

т,

импульсы поступают

на

запертую лампу, и

в момент

t3

один из

них

отпирает

вторую лампу. Таким образом, в данном

случае

синхронизирует­

ся

такт t j .

Если

коэффициенты деления

п, и п., будут

целыми числами, то в

мо­

мент U

запирания

лампы

Ло на

ее сетку поступит

положительный

им­

процесса. Чтобы

этого не

случилось,

коэффициенты

nt и п2

следует

вы­

бирать дробными.

Учитывая

возможный разброс

длительности

такта

V

и нестабильность

момента

L,,

можно

утверждать,

что

наименьшая вероят­

скачка, имеет место, когда

частичные коэффициенты деления

и п„ бу-

дут равны целому числу

1

+

входные

импульсы

накаплива­

/7, •У

ются

в

нем.

Как

только воз-

^ех \

действует

импульс

с

номером

Ясч (на рис. 17.19

л с ч = 4 ) ,

счет­

чик срабатывает, выдавая сиг- 1^ЫЛ

нал

и в ы х

на

выходе.

После

этого

устройство

возвращается

в исходное состояние, и снова

начинается

накопление

им­

Рис. 17.19. Пояснение принципа

пульсов.

Количество

входных

работы счетчика импульсов.

импульсов

/гс ч , которое

должно

ни

релаксационные делители

частоты работать не могут. Так

как

в

промежутке между двумя

импульсами, запуска изменяется

на:

заторможенный

блокинг-генератор. В

этой

схеме

напряжение

ис2

с,

на накопительной емкости С 2

из­

Д,

I

1

меняется

не по

экспоненциально­

-

r

-

^

h

j

- f

^

му, а

по

ступенчатому

закону

(рис.

17.21),

что

поясняется

под­

робно

ниже.

Во

время

действия

импульсов

на

входе

осуществля­

ется быстрый заряд емкости

С2

че­

Рис. 17.20. Схема счетчика импуль­

рез открытый

диод Ди но зато в

сов с накопительной

емкостью.

интервале

между

ними

диод

Д\

заперт, емкость С 2 не может разряжаться,

из-за

чего

независимо

от изменения

периода

Т3

(практически в весьма

широком диапа­

зоне) коэффициент пересчета псч

остается

постоянным.

Конденсатор

С\ играет

роль

буферной

емкости,

принимающей

на себя излишнее

напряжение. Благодаря распределению входно-

sx

0*

и,с2

А1/,

гт

с22\

с 22

6

Рис. 17.21. Форма напряжения на накопительной

емкости.

го сигнала

между

С\ и С2

обеспечивается

ступенчатый заряд

ос­

новной накопительной

емкости С2. Диод Д 2 служит

для

разряда

конденсатора

С\ во время паузы между импульсами.

При Г 3

~

const

схема

(рис.

17.20)

работает как делитель

час­

тоты, причем обеспечивает с высокой стабильностью

сравнительно

большой коэффициент

деления

п=10—40.

Поэтому

она широко

сов положительной полярности (рис. 17.21). В исходном

состоя­

нии конденсатор С2 разряжен, и начальное напряжение

«с2 о—О-

Это обеспечивается следующим образом. Если ис2<.0,

то

заряды

стекают через диоды Д2 и Д\. Для стекания зарядов

при

ис2 > О

= СЗКЯ Rn„

у —

С\ С2

пр !•

(17.45)

' с , + с 2

Прямое сопротивление Rnp,

диода Д\ мало, поэтому

нетрудно

ется в течение длительности

входного импульса. Ввиду того, что

после окончания

заряда i3 =

0,

входной

сигнал распределяется только между ем­

с//

костями Ci и С2 (рис. 17.22). Обозначив

через Д «сц

и Д«с2 | соответственно

при­

ращения

напряжений к С )

и

» c 2

при

действии первого

импульса,

получим

Дис2 1 =

(1 — т)

и ™

(17.48)

где введено

обозначение

С2

(17.49)

сх + с 2

•

т

Поскольку

начальное напряжение мс2 о—0. т о

накопленное пос*

ле первого импульса

напряжение

М С 2 1 = Д " С 2 1 -

(17.50)

После окончания

импульса

конденсатор С[

быстро разряжает­