книги из ГПНТБ / Кузьмич, В. И. Основы импульсной техники учебник

снизу за счет отсечки анодного тока (анодное ограничение) на уровне U!UU— — і Eg0\. Такой ограничитель называется двух­

сторонним анодно-сеточным ограничителем. Графики, поясня­ ющие работу схемы, приведены на рис. 4.24.

4. Влияние паразитных емкостей на работу лампового ограничителя-усилителя

На работу лампового ограничителя-усилителя оказывает влияние входная и выходная емкости лампы. Так как входная цепь сеточного ограничителя-усилителя эквивалентна парал­ лельному диодному ограничителю, то влияние входной емкости лампы будет таким же, как и влияние паразитной емкости в параллельном диодном ограничителе (см. § 4.4). В анодном ограничителе-усилителе ограничение происходит в анодной цепи, поэтому влияние емкостей будет таким же, как в лампо­ вом ключе (см. гл. 1),

191

ВОПРОСЫ д л я самоконтроля

1.Нарисуйте временные диаграммы анодного ограничите­ ля-усилителя для двух различных сопротивлений нагрузки Ra.

2.Нарисуйте схему и временные диаграммы сеточного огра­ ничителя-усилителя с автосмещением. Поясните, как можно изменять порог ограничения в этом ограничителе.

3.Как изменить схему и выбрать рабочую точку в двухсто­ роннем анодно-сеточном ограничителе (рис. 4.24), чтобы огра­

ничение было симметричным ( U„.H1 = Un.B|).

§ 4.6. ОГРАНИЧИТЕЛИ-УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ

Применение транзисторов для ограничения входных сигна­ лов основано на использовании участков вольт-амнерных ха­ рактеристик, на которых резко изменяется их наклон.

Схема ограничителя-усилителя на транзисторе не отличает­ ся от схемы обычного усилителя или от схемы транзисторного ключа (рис. 4.25). Вид ограничения и физические процессы в

192

ограничителе определяются выбором рабочей точки и ампли­ тудой входного сигнала.

Для анализа процессов в транзисторном ограничителе рас­ смотрим зависимость выходного тока от входного напряжения транзистора (рис. 4.26).

Как видно из этого рисунка, ограничение выходного тока может быть при переходе рабочей точки в область отсеч­ ки тока (точка А) или при переходе рабочей точки в область насыщения (точка В). Нельзя построить транзисторный огра­ ничитель-усилитель, аналогичный сеточному ограничителю на лампах, так как коллекторный и базовый токи начинаются при одном базовом напряжении. Отсечка базового тока при поло­ жительном напряжении на базе не влияет на процессы в кол­ лекторной цепи, так как при этом коллекторный ток отсут­ ствует.

Рассмотрим работу ограничителя в случае, если рабочая точка выбирается в точке А (иб.э = / (/) показана кривой 1). При положительных входных напряжениях транзистор запи­ рается, выходной ток и выходное напряжение не зависят от входного напряжения. При подаче отрицательного входного напряжения транзистор открывается, а входной сигнал усили­

схема является ограничителем снизу. При подаче положитель­ ного напряжения рабочая точка переходит в активный режим, сигнал с входа передается на выход. При подаче отрицатель­ ного смещения входное напряжение не управляет коллектор­

Если рабочая точка заходит и в область отсечки и в область насыщения, схема работает как двухсторонний ограничительѵсилитель. Для получения симметричного ограничения в этом случае рабочая точка обычно выбирается в точке С.

Соотношения между параметрами схемы рис. 4.25 для обес­ печения режима в исходном состоянии могут быть определены следующим образом. Если рабочая точка в исходном состоя­ нии находится в точке В, то

и для этого случая получим

Временные диаграммы, поясняющие работу двухсторонне­ го ограничителя-усилителя при синусоидальном входном сиг­ нале, приведены на рис. 4.27. В исходном состоянии, до момен­

195

При подаче на вход ограничителя положительной полувол­ ны напряжение на базе «6 э возрастает и, когда выполняется условие иб з > 0, транзистор запирается, т. е. происходит огра­ ничение сверху входного напряжения.

При подаче отрицательной полуволны коллекторной ток возрастает и в момент перехода транзистора в режим насыще­ ния происходит ограничение входного сигнала снизу.

Амплитуда выходного напряжения при ограничении опре­ делится как разница в напряжениях на коллекторе запертого и насыщенного транзистора

По схеме простейший ограничитель-усилитель является тран­ зисторным ключом. Поэтому влияние переходных процессов будет таким же, как в транзисторном ключе. Временные диа­ граммы, приведенные на рис. 4.27, справедливы при медленных изменениях входного напряжения, когда можно не учитывать переходные процессы. Искажения формы выходного сигнала

в основном определяются временем выхода транзистора из на­ сыщения. Для устранения насыщения в высокочастотных огра­ ничителях используется фиксация минимального напряжения на коллекторе.

Схема ограничителя с фиксацией t/к.э.мин приведена на рис, 4.28. Если рабочая точка находится в активной области

196

Глава 5

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ УСТРОЙСТВ

§ 5.1. ВВЕДЕНИЕ

ассмотренные в первом разделе нерегенеративные им­ Рпульсные устройства обладают только устойчивыми со­ стояниями равновесия. Отличительной особенностью ре­ генеративных схем является то, что кроме устойчивых они име­ ют и неустойчивые состояния равновесия. Устройство не мо­

чивого равновесия. Как правило, в начальной стадии процесс перехода развивается с нарастающей скоростью, лавинообраз­ но. Этот лавинообразный процесс называется регенеративным, откуда и происходит название рассматриваемого в этом разде­ ле класса устройств.

Основное применение регенеративных устройств — генера­ ция прямоугольных импульсов с крутыми фронтами (фронты импульсов формируются во время скачков) и формирование перепадов напряжений (токов). Для получения неустойчивого равновесия применяют двухполюсники и четырехполюсники, характеристика которых имеет падающий участок. В качестве двухполюсников с падающим участком вольт-амперной харак­ теристики (рис. 5.1) обычно применяют туннельные диоды, динисторы, газоразрядные приборы (неоновые лампы, тиратро­ ны и т. д.), электронные лампы, работающие в динатронном или транзитронном режиме. В качестве четырехполюсников с падающим участком выходной характеристики (рис. 5.2) обыч­ но применяют усилители с положительной обратной связью (ПОС) и тиристоры *.

Наибольшее распространение в импульсной технике в на­ стоящее время получили регенеративные устройства с ПОС на

1Усилители с положительной обратной связью и тиристоры иногда при­ меняются и для получения двухполюсников с падающим участком вольтамперной характеристики.

20 1

усилительных приборах. Достоинствами этих устройств явля­ ются достаточно большая стабильность, возможность получе­ ния весьма коротких фронтов и импульсов, относительная

простота регулировок и согласования с нагрузкой, хорошие возможности микроминиатюризации. В этой главе будет рас­ смотрена общая теория регенеративных устройств на примере устройств с усилителями, охваченными положительной обрат­ ной связью.

Принцип работы регенеративных импульсных схем на двух­ полюсниках с падающим участком характеристики подробно рассматривается в гл. 9.

§5.2. ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЯ

СПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Обобщенная схема регенеративного устройства на усилите­ ле с ПОС изображена на рис. 5.3.. Для получения ПОС напря­ жение на выходе усилителя п„,,1х должно быть в фазе с напря­

2 0 2 ,