Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Воскресенский В.В. Применение туннельных диодов в импульсной технике

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.89 Mб
Скачать

t no ф-ле (1.10), решая ее относительно

ия

= и в при 1я=1в,

находим

 

 

 

 

 

 

3/

/

 

/

 

 

 

 

Vv=U*+(Us-L\)y

 

———

=

 

 

 

 

=

 

 

 

 

' 1 — ' з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т У

(0,75 — 0,25)-10~3

 

 

 

= 0,6 +

( 1 , 2 - 0 , 6 ) У

\ 5

_ Q i 2 5

) , 1 0 - 3

~ 0 , 8 8 В.

 

tlo ф-ле (3.82)

рассчитываем

 

 

 

 

 

 

 

 

R =

 

UB — UA

0,88 — 0,08

 

 

 

 

1

в

=

 

 

 

= 246 ON.

 

 

 

 

 

(4 — 0 , 7 5 ) 1 0 - 3

 

 

 

 

н по (3.83) находим Е:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E=I.R ! A

R ++ UUA A =

4-10-3.246 +

0,08 = 1,06 В.

 

 

 

Окончательно принимаем R=240

Ом и £ = 1 В. Так как выбранные

значения

R и Е очень незначительно

отличаются

от расчетных, то для дальнейшего расчета

оставляем полученные

ранее значения

IА,

/в, UA

и UB

неизменными.

 

3. Для нахождения

сопротивления

Ri

строим

область

возможных

значений

UQ taf(Ri),

 

в которых

осуществляется нормальный запуск триггера. Границы

этой области определяются ур-ниями (3.48), (3.49) для

процесса переключения

ы ур-нием (3.50), выполнение которого

обеспечивает невозможность возвратного

переключения ТД после окончания действия запускающего импульса. Кроме того,

границы этих областей определяются ур-ннями

(3.53) и (3.54) для случаев

.»ж»»тс И <« а <тс . Из

(3.48), (3.49) и (3.53) получаем

 

V

 

 

 

=

(5 4)-10-3.500 —0,08 + 0,1

Л ,

Ri~

 

5 0 7j

:

J!—-0,if*Ur3Rt-0,l;

 

{1/-ив

+

иг)г„

 

Ri

< ('в—

li)r»

+

UB-Ut

 

 

(0,8—

0,88 + 0,6) 500

: 490 Ом;

 

 

 

 

 

(0,75 —0,25) 1 0 - 3 - 5 0 0 + 0,88 —0,6

<^<£/Л + £/ = 0,08 + 0,8 = 0,88 в;

UQ > ^ д =

0,08

В.

 

 

 

Из (3.50) и (3.54) находим

 

 

Щ < Rt

 

'—

 

 

+ иг =

(5— 0,75)-10-3-500+ 0,1—0,88

*=Ri-

 

win

+0, 1 = 2 7 - 1 0 - 3 ^ + 0 , l ;

 

 

 

500

 

UBri

+

!B г 1 г

н

+ U(ri

+ г»)

 

 

ri

+

rH

 

0,88-20 + 0,75-10__3 -3 201-500 + 0,8 ( 2 0 + 500)

20 + 500

~

!

~ = 0 , 8 5 B ;

U'0 < Us = 0,88 B.

70

 

По

полученным

уравнениям

 

строим

области

U'o=l(Rt)

и UQ=f(Ri)

(рис.

3.15). Находим такое значение,

которое

удовлетворяло бы обеим

областям. Из

рис. 3.15 видно, что

280</?,<490

Ом.

Принимаем

Ri=39Q

Ом

н

в

области

U0=f(Ri)

 

выбираем

соответствующее этому Ri значение UQ

=0,5

В

(точка Р),

после чего

по

(3.53)

рассчитываем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О, М О - " 6

=

0,134-10 мкс,

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8 + 0,08—0,5

 

 

 

 

 

 

При выбранном

значении Ri верхняя и нижняя границы

области

V^"f(Rt)

определяются

только

выражением

(3.64)

с учетом

Г н з ^ т с

и /иэ 'Стс,

rtosrOM?

нет

необходимости

производить

проверку

обеспечения

необходимого

значения

U0

при

полученной

постоянной

времени. Если при

построении

областей UQ «

— [(Ri)

и UQ =f(Ri)

окажется,

что они не имеют обще!u

Rt,

то необходимо вы­

бирать ТД с большим током Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

увеличить

амплитуду

за­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пускающих

импульсов

и

рас­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чет повторить

заново.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Рассчитываем емкость

конденсатора Ci, из ф-лы (3.52) при г д = г ' получаем

Tv,

0,134-10- 6

390 -г- 20 =328 пФ.

Принимаем Ci =330 пФ.

 

5.

Сопротивление

в

цепи

запуска

Ri

находим

по

фор­

муле

 

 

 

 

 

 

 

 

Ri

= Ri

— rt

= 3 9 0 -

 

 

— 3 0 = 360 Ом.

 

Принимаем

/?1 =

360ом.

 

6.

Решая

неравенства

(3.89)

и

(3.90), определяем

ин­

дуктивность

L ,

полагая

з

(3.89)

 

( = г 3 =12 6 Ом,

 

(3.90)

 

=/•, = 20

Ом:

 

 

508 Ъ,0*

Рис. 3.15. Область возможных значений

t/'o =f(RO Д л я триггера на одном ТД со счет­ ным запуском

L > (5-г 10) (R + г3) tH3 = (5-=-10) (240 + 126)-0, М О - 6 =

=

(183^366) мкГ;

— — - — _

 

 

Т3 (R+r{)

5.1 о ~ 6 (240 + 20)

(260-430) мкГ.

 

- 3 X 5 -

3-ь5

 

 

 

Принимаем

L = 300 мкГ.

 

 

71

Г Л А В А Ч Е Т В Е Р Т А Я

Генераторы на диодно-транзисторных элементах

4.1. Г Е Н Е Р А Т О Р С Т Д В Ц Е П И Б А З Ы Т Р А Н З И С Т О Р А

Н а р я д у с многими положительными свойствами (простота схем, большое быстродействие, устойчивость к радиаци ­ онному облучению) импульсные устройства на Т Д обладаю т рядом

недостатков. Основными из них являются: м а л а я амплитуда

выход­

ных импульсов (0,54-0,8) В и совмещение входных и выходных

за­

жимов, что иногда представляет трудности при согласовании

кас­

кадов между собой. Эти

недостатки устраняются в схемах,

где

сов­

местно используются Т Д

и

транзисторы.

 

 

 

Кроме

того, совместное

использование Т Д

и транзисторов в ря­

де случаев

позволяет получать

стабильность

временных парамет ­

ров генерируемых импульсов при изменении

температуры

значи­

тельно выше, чем в генераторах

только на Т Д

или транзисторах.

Известно [22], что устройство, состоящее из транзистора и Т Д , подключенного параллельно участку база — эмиттер транзистора, образует между выводами коллектор—эмиттер нелинейный двух­ полюсник с S-образпой вольтамперноп характеристикой. Поэтому в генераторах, построенных на основе такого двухполюсника, в ка­ честве реактивности используют емкость.

Один из вариантов генератора представлен на рис. 4.1а. Гене­

ратор может

работать как в автоколебательном

(см. [22]), т а к и в

ж д у щ е м режимах .

 

 

 

Рассмотрим

ждущий режим . Исходное состояние

характеризу ­

ется низким

уровнем напряжени я на Т Д , при этом ыв =

" т д невелико

и транзистор

Т заперт. Конденсатор С з а р я ж е н

до максимального

^аПрЯЖеЬШЯ UC

Не max-

 

 

 

С приходом

отрицательного запускающего импульса

Т Д пере­

ключается в состояние с высоким уровнем напряжения,

потенциал

базы транзистора понижается и транзистор открывается и насы­

щается. Ранее заряженны й конденсатор

С р а з р я ж а е т с я через ре­

зисторы Ri и R2. П о

мере р а з р я д а

ток базы и ток Т Д

уменьшаются .

Когда

убывающий

ток Т Д

станет

равным

току / 2 , диод переключа­

ется в

исходное состояние

и транзистор

закрывается .

Н а п р я ж е н и е

на коллекторе запирающегося транзистора понижается, и конден­ сатор С з а р я ж а е т с я через резисторы R2 и RK до напряжения ис =

~ UC max-

72

Н а рис. 4.16 приведены д и а г р а м м ы напряжений на коллекторе и на базе транзистора, ф о р м и р у е м ы й положительный импульс име­ ет крутой передний фронт и пологий срез. При запирании транзи­ стора вначале наблюдается скачок напряжения, обусловленный ре­ зистором Яг. а затем напряжение уменьшается по экспоненциаль-

5)

— 1 ^

'на ja

Рис. 4.1. Схемы генератора с ТД в цепи базы транзистора:

а) принципиальная; б) диаграммы напряжений на элементах схемы; в) эквивалентная для исходного состояния; г) эквива­ лентная для процесса разряда конденсатора С

•ному закону. Наличие пологого среза импульса 'является .одним из недостатков генератора.

После з а р я д а конденсатора генератор возвращается в исходное состояние.

Если запертый транзистор представить генератором тока /к<ъ а туннельный диод на туннельной ветви сопротивлением п, то экви­

валентная

схема генератора

для исходного

состояния

примет

вид

рис.

4.1 е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

соответствии

с эквивалентной

схемой

напряжение,

до которо­

го з а р я ж а е т с я

конденсатор

 

С

 

 

 

 

 

 

•ц

=

EK(R1

 

+ r1) +

 

IKU(R2r1-RKR1)

 

(4.1)

 

 

 

 

 

 

 

R« + Ri + R2 + rx

 

 

 

 

С т а х

 

 

 

 

 

Сопротивление

^

много

 

меньше

сопротивлений резисторов,

вхо­

д я щ и х в выражение

(4.1),

поэтому

 

 

 

 

 

UC

~

U С max '

(£к —

о RK)

RI

 

 

(4.2)

 

Rk

+ Ri + Я2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4—191

73

Чтобы генератор находился в ж д у щ е м режиме, необходимо

вы­

полнить

условие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U,С max

и С max

( £ к

-

/ к 0 Д к )

 

 

 

 

 

+ Ъ

У?!

~

RK

+ Ri + Rt

 

 

 

 

Д л я

определения длительности

импульса / п

рассмотрим

эквива­

лентную

схему

генератора,

соответствующую

высокому

уровню

напряжения

на

Т Д и насыщенному

состоянию

транзистора.

 

 

Применив

линейную

аппроксимацию, представим

Т Д на

диффу­

зионной ветви приведенным источником н а п р я ж е н и я

e3^Uz

и

со­

противлением rs

(1.7), а участок

эмиттер — база

насыщенного тран­

зистора соответственно приведенным источником напряжения ев и сопротивлением г^. Тогда эквивалентная схема генератора для про­

цесса

разряда

конденсатора

С примет

вид рис. 4.1 г, где

 

 

 

 

г6 г3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.3)

 

 

гб

+

г3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ез

'б +

с б гя

 

 

 

 

 

 

 

(4.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ эквивалентной схемы

с учетом

того,

что

Ri^rSKB<^R2,

дает следующее

выражение

для тока

диода:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

r3v.aUc

т

а х Ri

(U2

— £"экв)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ri r3

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ri R2

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.5)

 

 

Ri-R*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При t=t„ и iTR

= I z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г экв Uс max Ri

(^2

— ^экв)

Г Р

=

/о.

 

 

 

 

 

 

 

Rir3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

откуда с учетом

(4.2) — (4.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(U2 — еб)

 

 

R1 + R2

L (Я к +

Ri

+ Я2 ) а + г3)

/2

('б + г3)

/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.6)

Температурная

стабильность

длительности

импульсов

генера­

тора

определяется

в

основном

стабильностью

источника

питания

и параметров транзистора и Т Д . Влияние температурной нестабиль­ ности сопротивлений резисторов и емкости конденсатора на дли­ тельность импульса может быть скомпенсировано подбором дета­ лей с различными по знаку температурными коэффициентами, по­ этому их влиянием можно пренебречь.

74

Д и ф ф е р е н ц и р у я

выражение (4.6) по Ек,

 

/«о, е&, И% гъ, т% и 1% оп­

ределим относительную

нестабильность длительности

импульса:

б t„ = б ttt ( £ к ) -|- б ta (7К о) + б fH б ) + б t„ (U2) + б f„ ( г б ) +

+

б/и (/-з) +

б^,(/2 ) = б £ к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( Д к

+ K i +

tf*) (Гб-г-'-з) / 2

я 1 п а

б / к 0

 

!лл!к£б

j

.6

е

fB

 

( Д к + Я Н - Я г ) (''б+'-з) ha

I" а

 

б +

г,) l t

a In а

— б г / в

+

г т — • — + б / - б Г б

- -

 

 

('"б

'з) h а

1 п "

(Гб + Гз) 1

п а

 

 

 

бл 3

^

 

в / 8 — ! — ,

 

 

 

(4.7)

 

(''б +

''з)1па

1па

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительную

 

нестабильность

длительности

импульса оценим

в интервале температур

(25н-70)"С. Известно [17], что температур­

ный коэффициент напряжения отпирания германиевых диффузион ­

ных транзисторов

Еъ0

отрицателен

и

составляет

примерно

2 мВ/град . Обычно

£ б о ~ (0,1 -=-0,2) В,

поэтому

относительные

тем­

пературные коэффициенты

напряжени я е§

и

сопротивления

Гб

участка эмиттер — база открытого и

насыщенного

транзисторов

можно примерно оценить в (l-f-2) %/град .

 

 

 

 

 

Одним из достоинств

Т Д

по отношению

к остальным

полупро­

водниковым

приборам является повышенная

температурная

ста­

бильность их основных параметров . В этом

отношении

Т Д из арсе-

нида галлия наиболее предпочтительны.

Правильным

выбором

концентрации

исходного

материала и

технологии

изготовления

можно довести температурные коэффициенты основных параметров

арсенидо-галлиевых Т Д до

десятых

и д а ж е сотых долей

процента

на 1°С [2].

 

 

 

 

Однако

Т Д из арсенида

галлия

при работе в режиме

переклю­

чения изменяют с течением времени свои характеристики. Это яв­ ление получило название старения (деградации) ТД . Последние ис­ следования показали, что если ток на диффузионной ветви ограни­

чить величиной (0,33-f-0,67) / 4 , то явлением деградации можно

пре­

небречь. Более того, в настоящее время

возможно изготовление

тун­

нельных диодов из арсенида галлия с

£ / 3 ЯЙ0,8 В, для которых вы­

шеуказанное ограничение тока практически оказывается

несущест­

венным [3].

 

 

 

 

Эксперименты показали, что для диода

типа ЗИ306К. ток /1 с

увеличением

температуры па ГС уменьшается примерно

на 0,06%, а ток / 2 увеличивается на

0,3%. Что касается напряжении (Л, U2 и U3,

то с увеличением температуры на

ГС они уменьшаются примерно на 0,054%, 0,065% и 0,12% соответственно.

 

Для ТД типа ЗИ306К ( Л - 5 мА, /2 =0,25

мА; £/2 =0,5 В; U3=l

В) темпера­

турная нестабильность аппроксимированного сопротивления (1.7) диффузионной •ветви, с учетом полученных выше данных, составляет примерно — 0,1% при

повышении температуры на ГС.

 

4*

75

Относительную

нестабильность

длительности импульса оценим для генера­

тора, собранного на германиевом диффузионном транзисторе

типа

П416Б

и ТД

шпа ЗИ306К, со следующими исходными данными: Е„=—-Q0

В;

6£'к = 5%;

#к =

=0,51

кОм; Я, = 3,6

кОм; Я 2 =0,51

кОм н С=0,47 мкФ. Для

транзистора

П416Б

можно

принять ток

/«о « 8

мкА, а

приведенное напряжение

ее и

сопротивление

го участка эмиттер—база насыщенного транзистора соответственно

0,1 В л\ 220 Ом.

Подставив в выражение

(4.7)

исходные данные, получим

б / п

« — (33 +

68)%.

Знак минус свидетельствует об уменьшении длительности импульса с ростом тем­ пературы. Полученные результаты показывают, что нестабильность длительности импульса в основном определяется иестабнльностями гц, ев, h и Ек. Нестабиль­ ность б/„(7ко) в указанном диапазоне температур пе превышает 0,1%, и ею мож­ но пренебречь.

Экспериментальная проверка показала, что генератор

с

указанными

выше

параметрами в диапазоне

температур (25-4-70)°С

обладает

относительной

неста­

бильностью длительности

импульса б / ц « — 6 0 % . Таким образом, генератор

с дио­

дом в цепи базы обладает низкой температурной

стабильностью,

что является

его существенным недостатком. Этот недостаток

присущ всем

вариантам

генера­

торов с диодом в цепи базы.

 

 

 

 

 

Нетрудно заметить, что если максимально уменьшить влияние температурной

нестабильности параметров транзистора е,-, и гъ

на длительность

импульса, то

стабильность / и можно существенно улучшить.

 

 

 

 

 

4.2. Г Е Н Е Р А Т О Р С Т Д В Ц Е П И Э М И Т Т Е Р А

ТР А Н З И С Т О Р А

Вгенераторе рис. 4.2а, в отличие от ранее рассмот­

ренного, туннельный диод включен в цепь эмиттера

первого тран­

зистора. М е ж д у собой транзисторы Ti и 7'2 связаны

коллекторно-

базовой связью. Конденсаторы Ct и С 2 — ускоряющие и иа прин­ цип работы не влияют. Генератор может работать как в автоколе­

бательном, так и в ж д у щ е м режимах . Ж д у щ и й

режим работы

гене­

ратора

состоит в следующем .

 

 

 

 

 

П а р а м е т р ы генератора

выбираются так,

что Т Д находится

в со­

стоянии

с низким уровнем

напряжения . Н а п р я ж е н и е на базе

тран­

зистора

7\

« б 1 < 0 , и он открыт и насыщен.

Транзистор

Т2

заперт

напряжением Е§. Конденсатор

С з а р я ж е н

до

напряжения

ис =

= ucmax-

Через Т Д протекают

эмиттерный ток

насыщенного

тран­

зистора

7\

и ток делителя,

состоящего из

резисторов Яю

<Re, R5 и

Т Д . Однако сумма этих токов меньше тока h, поэтому исходное со­ стояние устойчиво.

С приходом запускающего импульса отрицательной полярно­ сти Т Д переключается в состояние с высоким уровнем напряжения . Потенциал базы транзистора 7\ повышается, и транзистор начинает запираться.. Это вызывает понижение потенциалов коллектора 7^ и базы Т% что отпирает последний. К а к только оба транзистора пе­ рейдут в активное состояние, в генераторе возникает лавинообраз ­ ный процесс, следствием которого является запирание левого и от­ пирание и насыщение правого транзисторов. Конденсатор С начи­

нает ^разряжаться

ш д в у м

цепям:

ТД—'резистглр

Яъ \\ насыщенный

транзистор Т2

резистор

Re- П о

мере

р а з р я д а

конденсатора ток

Т Д уменьшается.

 

 

 

 

 

 

Когда

ток

Т Д

станет равным

току

переключения 1% Т Д

пере­

ключается

в

исходное состояние.

Это

понижает

потенциал

базы

76

т р ан зис т о ра Tt и повышает по­

тенциал

коллектора

Г 4 и

базы

72. Оба

транзистора

вновь

ока­

зываются в активном режиме. Возникает лавинообразный процесс, 72 запирается, а 7\ отпирается и насыщается . Кон­

денсатор

С

з а р я ж а е т с я

через

резисторы Re

и

RK2

до

напря­

жения uc=-Uc

max, и

генератор

возвращается

в исходное со­

стояние.

 

 

 

 

 

Так

как

в

цепи

эмиттера

транзистора 7\

включен

ТД, то

потенциал эмиттера по отно­ шению к корпусу .всегда мень­ ше нуля. Поэтому для обеспе­ чения в генераторе лавинооб­ разного процесса после пере­

ключения

Т Д

в исходное

со­

стояние

резистивный

делитель

в цепи

базы

транзистора

 

Ti

необходимо

подключать

.не

к

коллектору

транзистора

7%

а

к части

резистора

Rvi.

 

 

 

 

Достоинством этого

генера­

тора

является

то,

что

в

нем

сведено

к

минимуму

влияние

температурной

нестабильности

параметров

транзистора

 

eg

и

Гб на

длительность

генерируе­

мых импульсов. Основными дестабилизирующими факторами при

этом являются температурные нестабильности параметров

Т Д и

источника

питания £ к . Что касается

нестабильностей эмиттерного

тока / Э 2 н а с

насыщенного транзистора

72 и обратных тепловых

эмит­

терного

/ а о1 и коллекторного

/К 02 токов

транзисторов 7t

и

Т2,

то их

доля в общей нестабильности длительности импульса

($tH)

 

незна­

чительна и их .влиянием на величину Ыи

можно

пренебречь.

 

 

Д л я

увеличения стабильности длительности

импульса Т Д

целе­

сообразно

шунтировать резистором R

(на рис. 4.2а резистор R по­

казан пунктиром.) Резистор

R

уменьшает

постоянную

времени це­

пи р а з р я д а

конденсатора С,

и при одной

и той

ж е емкости

конден­

сатора длительность импульса

уменьшается. Постоянную

времени

р а з р я д а

можно увеличить, если вместо

резистора Re включить диод

Д. Д и о д

Д

исключает р а з р я д

конденсатора

через

насыщенный

транзистор

7% и постоянная р а з р я д а т р

увеличивается.

 

 

 

В качестве отключающего диода можно 'использовать кремние­ вые импульсные диоды типов Д219А, Д220 и Д 2 2 0 Б с относительно малыми температурными коэффициентами н а п р я ж е н и я отпирания

77

Рис. 4.3. Эквивалентные схемы гене­ ратора с ТД в цепи эмиттера тран­ зистора:

а) для исходного состояния; б) для процесса разряда конденсатора; в) упрощенная схема для процесса разряда конденсатора

где

и сопротивлениями

постоянному

току. В [15] температурные

коэф­

фициенты

для

указанных

типов

диодов

оценены

примерно

в

(О.З-г-0,5)

%

на

Г С .

 

 

 

Д и о д

Д

ухудшает форму

на­

пряжения на коллекторе транзи­ стора Т2 (на рис. 4.26 для этого случая форма напряжения пока­ зана пунктиром) . Но ухудшение формы импульса можно допус­ тить, так как выходной отрица­ тельный импульс снимается с коллектора транзистора Ти где он имеет крутые передний и задний срезы.

Эквивалентная схема генера­ тора для исходного состояния при линейной аппроксимации харак­ теристик Т Д и диода Д, без уче­ та цепи запуска, представлена на рис. 4.3а, где

 

Гэкн =

Я Г 1 / ( # + Г1).

 

Так как

r i ^ R ,

то г Э К В « ; Г 1 .

 

 

Будем полагать,

что

транзи ­

сторы

ИДеНТИЧНЫ

(/?21.3l =

/l2io2 =

= /?21э.

/ к 0 1 =

Л<02 = Л;0,

/бо1 =

/ б о 2 ~

»/ко).

Сопротивление

г у

много

меньше

остальных

сопротивле­

ний, входящих в схему генерато­ ра, и им можно пренебречь. Тогда

для

надежного запирания тран­

зистора То необходимо

выполнить

условие

 

2 =

2 экв Л{ 0 max '

2 экв 5^ О,

 

 

(4.8)

R62^

=

RiRd(Ri

+ Rs);

(4.9)

£ 6 2

3KB =

£ 6 t f l / ( t f l + t f 2 ) .

(4.Ю)

Р е ш а я

(4.8)

с учетом

(4.9) и (4.10) относительно Rz,

получаем

R2<E6/IK0max,

 

 

(4.11)

где /к оmax — обратный тепловой ток при максимальной температу­ ре рабочего диапазона .

78

Чтобы транзистор 7\ был насыщен, необходимо выполнить ус­ ловие

 

 

 

^к1 нас

(^21 э +

') о

 

 

 

 

 

 

/ I .

 

 

 

 

 

 

 

21 Э

 

 

 

Так

Как

ОбЫЧНО

2 1Э + 1 ) / К 0 < / к 1 н а с ~ £ к / # к 1 ,

ТО

1*61 ^ Л н н а с »

ttEK/(hZi3

RKl).

 

 

 

 

 

Известно fl7], что

межэлектродные н а п р я ж е н и я

транзисторов

слабо

зависят от токов при

степени

насыщения

iV=34 - 5 . Обеспе­

чивать высокие степени насыщения нецелесообразно, поэтому для

получения

минимально

возможной

нестабильности

длительности

импульса генератора

необходимо выполнить

условие

 

 

гб1 =

i R 3 ~

iRA

= / 6 i „ a c > ( 3

^ - 5

) .

E

l

 

 

 

(4.12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"21 Э

Кк\

 

 

 

 

В соответствии с эквивалентной схемой

(рис. 4.3а)

и с учетом

ТОГО, ЧТО 1к1 = /К 1 Hac>tHl, а

1б1=/б1нас>!1'л4,

 

 

 

 

 

 

— /

_

"к2

_

(EK—lK0

RK2)

(Rs

+ г д

- f Я^ 2 ) + е д

£ б !

 

61 нас

 

~

»

 

 

/ n

I

n

I

\

п

 

 

 

 

 

 

Я 3

 

 

 

6

+

#

к 2 +

0() # з

 

 

Поскольку

е д

< £ к > / к о # к 2 ,

 

a . ^ 2 < ( 7 ? 5 + г д

+ . г ^ 2

) ,

то для поактичес-

ских расчетов можно полагать, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ к ( Я 5 + г д + < , )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

+

# к 2 +

/"д)

#3

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш а я

ур-ние

(4.12) с

учетом

(4.13)

относительно

сопротивле­

ния резистора R3,

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

^213mifi^ K i(^5 +/"Д +

Я к 2 )

 

 

 

 

 

 

j

3

^

(3-5-5)

(/?, + / ? м + гд)

 

 

 

 

 

 

 

 

где AaiomiTi коэффициент

усиления базового тока транзистора при

минимальной температуре рабочего диапазона .

 

 

 

 

Д л я обеспечения

исходного состояния

необходимо

выполнить

условие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*KI

+

i<si +

^ 5

< ( ° . 9

^ 0,95) . / l r a f n i

 

 

 

 

 

 

(4.15)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гк1 =

•'к! нас »

EjRKl;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.16)

1 =

/в 1 нас « ( 3

-т- 5) £К /(Л2 1 э /?K i);

 

 

 

 

 

 

(4.17)

* 5

* 5

 

Я 5 + л д

 

 

(R-a +

RK2+rR)

 

 

 

 

a /imin минимальное значение тока / ( в рабочем диапазоне тем­

ператур.

В случае

использования арсенидо-галлиевых Т Д

макси­

мум

тока

I i .имеет

место при

комнатной

температуре, поэтому

hmin

определяется

либо при максимальной

положительной,

либо

при минимальной отрицательной

температуре.

 

79

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ