книги из ГПНТБ / Слюсарь В.К. Упрощенный расчет импульсных схем [учебное пособие]

ЧЕРНОМОРСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННО-МОРСКОЕ УЧИЛИЩЕ

имени П. С. НАХИМОВА

В. к. СЛЮСАРЬ

УП Р О Щ Е Н Н Ы Й РАСЧЕТ

ИМ ПУЛЬСНЫ Х СХЕМ

Севастополь

1964

§ 1. РАСЧЕТ ЕМКОСТНОЙ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЙ ЦЕПИ

Дифференцирующей цепью называют электрическую цепь,

напряжение на выходе которой пропорционально производной по времени от входного напряжения

Uвых = k • rfUex d t ’

где k — коэффициент пропорциональности.

В импульсных схемах дифференцирующие цепи используют­ ся для преобразования импульсов большой длительности в им­ пульсы малой длительности.

Наиболее широкое распространение в радиотехнических устройствах получили емкостные дифференцирующие цепи. В простейшем случае емкостная дифференцирующая цепь пред­ ставляет собой цепочку, состоящую из емкости С и активного сопротивления R, включенных в схему так, как показано на

рис. 1.

С

При работе дифференцирующей цепи в реальной схеме не­ обходимо учитывать также значения сопротивлений и емкостей на входе и выходе дифференцирующей цепи.

Допустим, емкостная дифференцирующая цепь CR включена

между мультивибратором, собранным на лампах Лг и Л2, и уси­ лителем-ограничителем на лампе Лз (рис. 2).

5

1/&Ь IX

'С;

Рис. 3.

На вход дифференцирующей цепи поступают импульсы на­ пряжения, Имеющие форму, близкую к прямоугольной (рис.. 4а). С выхода дифференцирующей цеяи снимаются в этом случае остроконечные импульсы двухсторонней полярности (рис. 46).

При расчете емкостной дифференцирующей цепи рекомен­ дуется использовать приведенные ниже таблицы дополнитель­ ных коэффициентов А, Б, В. Коэффициенты А я В зависят от

6

соотношений рт-и-— , а коэффициент В зависит от соотношения

Хф1 , где Сп — общая паразитная емкость; т — постоянная вре­

мени для схемы, изображенной на рис. 3.

V

Таблица 1

Коэффициент А

7

Рассмотрим методику расчета емкостной дифференцирую­ щей цепи. Допустим, дифференцирующая цепь RC включена в

схему, изображенную на рис. 2.

Расчет дифференцирующей цепи сводится к тому, что значе­ ниями некоторых величин задаются как исходными, а осталь­ ные находят, пользуясь известными соотношениями и форму­ лами.

Допустим, нам заданы следующие исходные данные:

И с х о д н ы е д а н н ы е

— напряжение источника анодного питания £ а = 250 в;

—сопротивление Да2 = 8 ком; '

—лампы Лг и Л2 типа 6Н8С;

—лампа Лз типа V2 6Н2П;

— коэффициент усиления каскада на лампе Лз k = 17;

— длительность выходного импульса должна быть ти =

«4 мксек, полярность — положительная.

Тр е б у е т с я о п р е д е л и т ь

—параметры схемы R и С;

-длительность фронта выходных импульсов тф2;

—допустимую величину длительности фронта входных им­ пульсов Тф .

П о р я д о к р а с ч е т а

1. Составление эквивалентной схемы

Конкретную схему включения дифференцирующей цепи не­ обходимо свести к эквивалентной схеме, изображенной на

,рис. 3.

Внашем примере в качестве сопротивления Ry используется сопротивление Д а2 ; емкость Су состоит из емкости монтажа и

8

емкости Сак лампы Лг; емкость С2 состоит из емкости монтажа и емкостей Cag , СgK лампы Л3. Дифференцирующую цепь со­

ставляют сопротивление R и емкость С.

2.Определение паразитных емкостей

3.Определение параметров дифференцирующей цепи

Параметрами дифференцирующей цепи являются емкость С и активное сопротивление R.

Для определения емкости С необходимо задаться отноше-

С

нием -^--Экспериментальные исследования показывают, что это

отношение целесообразно выбирать в пределах 2-7-4.

С

Возьмем отношение у? = 4, тогда С = 4СП- 4 • 22 = 88 пф.

Для определения рабочего напряжения конденсатора необ­ ходимо умножить на коэффициент 1,5 напряжение, до которого может зарядиться конденсатор в данной схеме.

и Раб. с = Да 1,5 = 250 • 1,5 = 375 в.

Для определения величины сопротивления R необходимо за-

даться отношением — • Тф1

9

Как показывают опыты, отношение ■— целесообразно брать Тф1

т

в пределах 3-г-4. Возьмем — = 3. По таблице 1 находим ко-

Для определения мощности, рассеиваемой на сопротивлении R, необходимо знать величину начального зарядного тока.

Мощность, рассеиваемую на сопротивлении R, находим по

формуле

P r — Р з т ч - R ;

PR = 334,9 • 10-й • 5,7 • 103 = 1,88 вт.

4.Определение длительности фронта импульсов

Вначале определим допустимую величину длительности фронта импульсов, поступающих на вход дифференцирующей цепи. Для этого находим по таблице 2 значение коэффициента Б и затем определяем т.

Б = 0,91;

т = Б (С + Сп) (R + Да2 );

х = 0,91 (88 + 22) • 1012 (5,7 + 8) • 103 = 1,37 мксек.

Допустимую величину длительности фронта импульсов мож-

Для того чтобы определить длительность фронта выходных импульсов дифференцирующей цепи, необходимо по таблице 3 найти значение коэффициента В

В = 0,18.

ю