книги из ГПНТБ / Фролкин В.Т. Импульсная техника учебное пособие для радиотехнических факультетов высших учебных заведений

работы схемы в этом случае параметры схемы должны удовле­

отсутствии пускового импульса,

Е, Е^^ — напряжения запирания ламп Л1 и Лг соответ­

ственно.

Неравенства (4. 31а) и (4. 316) определяют условие запи­ рания Лх в первом устойчивом состоянии при положительном

прямоугольные импульсы из импульсов произвольной формы, поступающих на сетку Л\. На рис. 4. 18 представлена форма колебаний в точках триггерной схемы при формировании прямоугольных импульсов из синусоидального напряжения.

Длительность т выходных импульсов соответствует

* Нельзя забывать, что при работе схемы в обоих режимах всегда должно существовать условие возможности скачков в схеме, соответствую­ щее выполнению неравенства (4. 28).

140

где iai — величина анодного тока Л1 непосредственно после первого опрокидывания схемы (в момент

i'a — величина анодного тока Лт непосредственно перед

Триггерные схемы на полупроводниковых триодах. Триг­ гер с двумя коллекторно-базовыми связями. Триггерная схема на двух плоскостных триодах представлена на рис. 4. 19.

Правильная работа этого триггера так же, как и в лампо­ вых схемах, будет происходить при условии запирания одного из плечей, в то время как другое плечооткрыто, а также если коэффициент усиления в цепи положительной обратной связи при открытых триодах достаточно велик.

Рис. 4. 19. Триггер с коллекторно-базовыми связями на транзисторах.

Условие запирания одного из плечей ((7бэ > 0) можно определить из эквивалентной схемы рис. 4. 20, а, где при­ нято, что сопротивление между электродами второго триода, поставленного в режим насыщения, пренебрежимо мало.

Поскольку сопротивления Гц0 и г220 велики, часто в целях упрощения эквивалентную схему рис. 4. 20, а заменяют схемой рис. 4. 20, б, и условие запирания одного из плечей получают в следующем виде:

142

Для того чтобы второе плечо триггера находилось в режи­ ме насыщения, необходимо выполнение следующих соотно­ шений:

/ ^макс (4.35а)

Рис. 4. 20. Эквивалентные схемы запертого плеча триг­ гера по схеме рис. 4. 19.

допустимой величине рабочей температуры, то в соотношении

143

к0макс

(4. 386)

Если открытый триод не находится в режиме насыщения и не приняты специальные меры стабилизации тока, то,

Рис. 4. 22. Эквивалентная схема одного плеча триггера по схеме рис. 4. 19 в режиме опрокидывания.

помимо уменьшения амплитуды выходного импульса, будет иметь место резкое усиление влияния температуры окружаю­ щей среды на амплитуду импульса.

Для определения коэффициента передачи в цепи поло­ жительной обратной связи при опрокидывании триггера может быть использована эквивалентная схема по переменным

входное сопротивление со стороны базы второго (идентичного)

144

образного опрокидывания схемы будет иметь следующий вид:

Очевидно, что неравенства (4. 34) и (4. 42) определяют границы допустимых значений R2-

Амплитуда Um выходных импульсов будет определяться соотношением

Соотношения (4. 386) и (4. 43) определяют выбор величины Rj. Для увеличения амплитуды выходных импульсов коллек­ торные нагрузки RK желательно выбирать по возможности меньше. Минимально допустимая величина этих нагрузок определяется неравенством (4. 42), а также допустимой

мощностью рассеяния триода.

Величину £к обычно желательно выбирать предельно высокой, ограничиваясь пробивным напряжением триода.

Триггер с автоматическим смещением. В триггере с авто­ матическим смещением (рис. 4. 23) так же, как и в ламповых схемах, исключается необходимость применения одного из источников напряжения. При этом снижается амплитуда выходных импульсов. Метод анализа и условия для выбора параметров этой схемы аналогичны только что изложенным.

и прекращение инжекции зарядов, коллектор продолжает проводить ток, пока все заряды, имеющиеся в основании не исчезнут. Третьим фактором, определяющим длительность фронтов импульсов в плоскостных триодах, так же кратко рассмотренным в разделе 1.2, является ограниченная ско­ рость диффузии неосновных носителей в базе триода.

Как было показано выше, переходная характеристика выходного, например коллекторного, тока при скачкообраз­ ном входном токе базы или эмиттера имеет характер экспо­ ненты.

* Величина емкости Ск для плоскостных триодов, выпускаемых в настоящее время, лежит в пределах 10—50 пф.

146

На практике для изготавливаемых в настоящее время пло­ скостных триодов влияние первых двух факторов по сравне­ нию с последним диффузионным может быть сделано прене­ брежимо малым. Так, например, для уменьшения времени рекомбинации зарядов в насыщенном триоде последний ста­ вят в режим неглубокого граничного насыщения или вовсе избегают режима насыщения с помощью включения огра­ ничивающих диодов.

Диффузионный процесс приводит к тому, что при подаче прямоугольного пускового импульса и запирании эмиттер­ ного перехода ранее открытого триода последний продолжает проводить коллекторный ток, убывающий по экспоненте. В соответствии с этим потенциал базы запертого триода также понижается постепенно, и если пусковой импульс закончится ранее, нежели откроется запертый триод, то опрокидывания схемы не произойдет. Для ускорения этого процесса, а сле­ довательно, и для уменьшения критической (минимально допустимой) длительности пусковых импульсов, включаются ускоряющие конденсаторы С. Включение этих конденсаторов приводит также к уменьшению времени опрокидывания, т. е. к уменьшению интервала времени, когда после окончания пускового импульса оба триода остаются открытыми и в схеме существует положительная обратная связь.

схем на транзисторах намного меньше, чем для соответствую­ щих ламповых схем, и обычно может не приниматься в расчет. Таким образом, длительность фронтов коллекторных импуль­ сов, а также время восстановления триггерных схем на тран­ зисторах определяются временем установления стационарных значений потенциалов и токов в коллекторных и базовых цепях триодов после опрокидывания схемы.

Эти нестационарные процессы определяются диффузией зарядов в триодах и перезарядом ускоряющих емкостей С, которые после окончания опрокидывания удлиняют фронты.

Расчет длительности фронтов положительного и отри­ цательного перепадов напряжения в коллекторных цепях может быть проведен с помощью эквивалентных схем запер­ того и открытого плечей триггера с учетом переходных характеристик коллекторного тока, определяемых форму­ лами (1. 18) и (1. 21).

Постоянная времени Т диффузионного процесса для применяющихся в настоящее время’ плоскостных триодов имеет порядок единиц микросекунд, что позволяет осуще-

ствить стабильную работу триггерных схем с частотой повнесколько сот килогерц.

Величина емкости уско­ ряющих конденсаторов С обычно выбирается из условия

148

Схема, представленная на рис. 4. 25, б, аналогична ламповой схеме рис. 4. 13, б и позволяет существенно умень­ шить время восстановления заряда конденсаторов С.

Запуск триггерных схем на полупроводниковых триодах.

Пусковые импульсы могут подаваться в зависимости от вклю­ чения триодов на базу, коллектор или эмиттер. Наиболее удобен запуск по коллекторным цепям (рис. 4. 26, а).

При подаче пусковых импульсов на базу (рис. 4. 26, б) опрокидывание происходит при меньшей амплитуде пусковых

Рис. 4. 26. Схемы запуска триггеров на транзисторах.

импульсов, но при этом источник импульсов сильно нагру­ жается низкоомным сопротивлением со стороны базы тран­

зистора.

Области применения спусковых схем. Триггерные схемы с анодно-сеточными связями просты и надежны в работе и используются очень широко. Обычными функциями таких триггеров являются пересчет (деление на два) частоты следования пусковых импульсов, электронная коммутация различных каналов, управление генераторами разверты­ вающих напряжений и токов и т. д.

Триггер с катодной связью применяется в качестве пересчетного устройства при различной полярности пуско­ вых импульсов, а также в качестве амплитудного компаратора и формирующего прямоугольные импульсы устройства из напряжения произвольной формы.

4.3. МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

СОДНИМ УСТОЙЧИВЫМ СОСТОЯНИЕМ (КИПП-РЕЛЕ)

Если в обычной триггерной схеме одну кондуктивную анодно-сеточную связь заменить емкостной или индуктивной связью, то второе устойчивое состояние превращается во

149