книги из ГПНТБ / Ицхоки Я.С. Логические схемы устройства первичной обработки радиолокационной информации учебное пособие

В большинстве случаев сопротивление R i должно в несколь­ ко раз превышать выходное сопротивление источника еи Выбе­ рем сопротивление R3 из условия получения наименьшей мощ­ ности, рассеиваемой на этом сопротивлении. Как видно из схе­ мы (рис. 3.16), потенциал базы изменяется от небольшого поло­

где

/ = (^6,,-)- e /);R i + / ko.

270

Бм|Кость конденсатора Ci выбирается из условия обеспече­ ния наилучшей передачи фронта входного импульса на базу триода. Входная цепь триода может быть представлена прибли­ женно в виде параллельно включенных емкости Сш - и сопротив­ ления гвх, причем вместе с сопротивлением R i и конденсато­ ром Ci она обравует емкостно-омический делитель напряже­ ния. Схема такого делителя представлена на рис. 3.18,6, где со­ противление Ps гвх опущено. Известно, что наилучшая пере­ дача перепада напряжения, воздействующего на рассматривае­ мую цепь, получается при выполнении соотношения

в виду, что чрезмерное насыщение ,в отпертом состоянии приво­ дит к удлинению выходных импульсов на время, равное времени рассасывания заряда, накопленного в базе. При расчете време­ ни рассасывания и длительности фронта выходного импульса можно воспользоваться методикой, описанной в работах [22], [23], [24].

271

‘Поскольку минимально требуемая длительность зацепления импульсов пропорциональна длительности фронта импульса на ■выходе схемы совпадения, желательно применять достаточно высокочастотные триады. Следует заметить, что в сравнительно низкочастотных триодах (до 1 Мгц) минимальное требуемое вре­ мя зацепления можно ,в некоторых случаях сократить примене­ нием режима насыщения. Это объясняется тем, что длитель­ ность фронта выходного импульса уменьшается при увеличении насыщения [22], [23].

Рассмотренную схему удобно применять при т ='2. В прин­ ципе можно увеличить число последовательно соединенных три­ одов и соответственно число входов. Однако при этом трудно

Рис. 3.19

обеспечить идентичность режима работы всех входных цепей и методика выбора параметров становится достаточно сложной. Поэтому при т ]> 2 применяют иные схемы совпадения.

3. На рис. 3.19 приведена транзисторная схема совпадения импульсного типа, состоящая из т параллельно включенных триодов. Эта схема подобна ламповой схеме совпадения, изобра­ женной на рис. З.М.

В состоянии покоя все транзисторы отперты, для чего и;х ба­ зы подключены через сопротивления Рб к источнику отрицатель­ ного напряжения — £’к. Величина сопротивлений Р б выбирает­ ся так, чтобы триоды находились в насыщенном состоянии, в ре­

абсолютной величине, но остается близким к нулю; здесь в соот­

272

ином числе k запертых триодов удобно, как и в случае ламповой схемы, рассматривать эквивалентные коллекторные характери­ стики (рис. 3.20), соответствующие рабочему значению базового

тых триодах определяется точкой пересечения нагрузочной пря­

UK'.m при m = ' 4. Ввиду весьма малой величины сопротивления триода в насыщенном состоянии напряжения V к,о и даже UK,m-i абсолютно весьма малы (несколько десятых долей вольта). Благодаря этому коэффициент прохождения ложного сигнала схемы близок к нулю.

Расчет одного каскада рассматриваемого устройства совпа­ дения не отличается от расчета видеоусилителя на плоскостном

тивление Re выбирается так, чтобы обеспечить насыщенный ре­ жим работы триода, т. е. Re = R Jhp • Емкости С входных

конденсаторов выбираются из условия, что длительность вход­ ных импульсов

4. В логических устройствах потенциального типа весьма ча­ сто в качестве рабочих сигналов, изображающих 0 и 1 двоичной системы счисления, принимают два уровня потенциала: низкий (Е') и высокий (Е"). -Полярности Е' и Е" могут быть одинаковы­ ми и различными, положительными или отрицательными, но всегда Е" )> Е'.

На -рис. 3.21 изображена схема, работающая с сигналами такого вида. Особенность данной схемы состоит в том,, что если

Схема может быть использована по-разному. Если требуется, чтобы низкому (высокому) значению входного потенциала соот­ ветствовал низкий (высокий) потенциал на выходе, то выходной сигнал должен сниматься с эмиттеров (точка 5 ); в этом случае устройство выполняет функции схемы логического умножения. Если в качестве выходного -сигнала используется потенциал кол­ лектора (точка К), то устройство выполняет функцию схемы логического умножения (операция «И») с .последующим выпол­ нением операции отрицания «НЕ». Это выражается в том, что при-совпадении низких уровней (Е') на -в-се х входах выходной сигнал имеет высокий уровень ( Un" ); если же на всех входах действуют высокие уровни потенциала (Е"), то на выходе име­ ет место нижний уровень потенциала (£/„')•

274

В соответствии с двумя возможными способами использова­

ня Е". Второй режим характерен существенно н е л ян е йн ы м ■режимом работы транзистора: при низком уровне входных потен­ циалов транзисторы находятся в режиме насыщения, а при вы­ соком — в режиме отсечки.

'Существенно, что независимо от того, в каком из указанных режимов работают транзисторы, перепад ' Вых о д н о г о потен­ циала оказывается насколько меньше .перепада в х о д н о г о по­ тенциала. Это объясняется, во-первых, тем, что коэффициент пе­ редачи эмиттернО'ГО повторителя несколько меньше единицы, и, во-вторых, — потерей части входного перепада во входной цепи; второй фактор отсутствует при непосредственном' воздействии источника сигнала на базу. При правильном выборе параметров схемы величины .перепадов потенциала на выходе и входе отли­ чаются мало.

5. Рассмотрим л и н е й н ы й режим работы схемы с нагруз кой .^н=^нэ, приключенной к эмиттерным электродам (^?нк^°°)-

При линейном режиме сопротивление RK целесообразно при­ нять равным нулю. Кроме того, для получения наименьшей раз­ ницы в величинах входного и выходного потенциала источники

входных сигналов следует приключать непосредственно к базам триодов, .причем выходные сопротивления # и источников долж­ ны быть малы по сравнению с входными сопротивлениям* эмиттерных повторителей. В соответствии с этим приведенная на рис. 3.21 схема принимает вид, показанный на рис. 3.22. Поляр­ ности источников Ек и Е9 уточняются ниже.

-Как видно из схемы (рис 3.22), потенциал коллекторов (точ­ ка К) всегда равен Ек. Параметры схемы выбираются таким образом, что при низком уровне входного потенциала (Е') ■всех триодов их эмиттерные токи достаточно -велики, и потен­ циал точ-ки Э понижается до величины, близкой к Е'. Повышение

В -случае же, если не все транзи­ сторы Подвержены воздействию высо­ кого входного потенциала (т. е. .при наличии хотя бы одного транзистора со входным потенциалом К'), выход­ ной сигнал близок к Е'. Такой резуль­ тат, как это -будет показано, получает­ ся благодаря тому, что ток каждого -из транзисторов, подверженных дей­ ствию сигнала Е 'у обратнопропорцио­ нален числу таких транзисторов. Что* же касается транзисторов, подвержен­

ных при этом воздействию сигналов £", то они оказываются за­ пертыми; эмиттерные токи этих транзисторов почти равны нулю, и они практически не участвуют в формировании выходного сиг­

нала на нагрузочном -сопротивлении. Заметим, что, -говоря о ли­ нейном режиме работы схемы, запертые транзисторы (принали­ чии хотя бы одногоотпертого транвисто-ра) не имеются в виду. Таким образом, строго говоря, в целом рассматриваемая схема не является линейной.

Рассмотрим основ-ны-е -соотношения,' определяющие выбор параметров показанной на рис. 3.22 схемы.

Для удобства анализа -схемы преобразуем эмит-терную цепь

в -соответствии с теоремой об эквивалентном -генераторе. В ре­ зультате получим схему, изображенную на рис. 3.23,

При этом следует полагать, что изображенный на рис.. 3.23 тран­

276

женных воздействию сигнала Е ' (k — т — п — число транзисто­

277

Более точное выражение выходного потенциала, которое нам понадобится в дальнейшем для оценки паразитного сигнала, по­ лучается из рассмотрения цепи базы какого-нибудь транзистора

(рис. 3.22):

Рассмотрим два характерных случая, которым соответствуют два возможных режима работы схемы.

С л у ч а й 1 (1-й р е ж и м ) ; ?вх = £", п р и ч е м n = k = m.

В этом- 'режиме согласно равенствам (3.50) выходной сигнал и абсолютная величина коллекторного напряжения оказываются наибольшими; с точностью до малой величины i иб|

Иэ - V,: = 1C, ~ Е"\ ик UK" ==• UK, т ~ Ек - Е". (3.52)

При этом в соответствии с формулой (3.48) ток отпертых тран­ зисторов оказывается наименьшим. Поэтому и абсолютная ве­ личина базового напряжения \иб\ = \ и 6"\ в рассматривае­ мом случае получается наименьшей.

С л у ч а й 2 (2-й р е ж и м ) : eBX=! Е п р и ч е м n —'-m — k —

=1,2,..., m.

Вэтом режиме согласно равенствам (3.50) выходной сигнал

иабсолютная величина коллекторного напряжения оказываются наименьшими:

действию сигнала Е', будет сказываться в основном на величине

чае базовое напряжение транзисторов, подверженных действию сигнала Е", равно иб ss Е" — V3' ^ Е" —<Е' >*0, ввиду чего та­ кие транзисторы оказываются надежно запертыми; их эмиттерные токи почти равны нулю (гк —-4о = — Ч) и они практиче­ ски не участвуют в формировании выходного сигнала.

278

т(?о+1 )R r

тивление R, источника входного сигнала; эти рекомендации тре­ буют увеличения мощности источника входного сигнала;

б) применять транзисторы с возможно большей величиной коэффициента Р0 передачи базового тока и меньшей абсолютной величиной рабочего базового напряжения;

физический смысл которого поясняется ниже.

Обратимся к коллекторным характеристикам одного транзи­ стора (рис. 3.24).

Выражаемое формулой (3.45) равенство ик = Еъ ~\-R/iK можно'’рассматривать как уравнение нагрузочной прямой одного из транзисторов системы из п идентичных транзисторов, включен­

(3.46) и (3.47).

279