7.3 Ждущие глин на транзисторах.

Схема ждущего ГЛИН, работающего в режиме внешнего управления, приведена на рис. 7.10. Длительность прямого хода генератора пилообразного напряжения определяется длительностью управляющего импульса.

Транзистор VT1 представляет собой транзисторный ключ, который в исходном режиме находится в состоянии насыщения, что обеспечивается соответствующий током базы .

,

,

где , откуда .

Рис. 7.10. Ждущий ГЛИН в режиме внешнего управления

При отсутствии входного сигнала транзистор VT1 насыщен и, которое, как правило, не превышает 1В. Следовательно, при отсутствии входного импульса напряжение на выходе схемы близко к нулю ().

На рис. 7.11 приведены осциллограммы работы схемы.

Рис. 7.11. Осциллограммы работы ждущего ГЛИН в режиме внешнего управления

В момент времени t₁ поступает импульс управления и запирает транзистор VT1 (U_вх=0,3-0,5В). Предельная длительность импульса управления должна быть такой, чтобы не превышало уровень . При этом конденсатор С заряжается через от напряжения и, формирую прямой ход пилы. Чем меньше требуемое значение , тем меньше .

После t₂ транзистор VT1 вновь в насыщении, и обеспечивает разряд конденсатора С через насыщенный транзистор VT1. Когда уровень напряжения на коллекторе достигает (момент времени t₃) возможна подача очередного запирающего импульса.

Для улучшения линейности коэффициент использования должен быть =0,25-0,4, откуда следует, что должно быть в 3-4 раза больше , что требует применения высоковольтных транзисторов. Для использования в схеме низковольтных транзисторов применяется цепочка VD и . Величина источника выбирается из условия:

с небольшим запасом .

Если превышаетоткрывается диод и не превышает . Это позволяет применять низковольтные транзисторы при высоковольтном питании, что позволяет получить значительно меньшее значение коэффициента нелинейности прямого хода.

Схема ждущего ГЛИН сотрицательной обратной связьюприведена на рис. 7.11. Она позволяет улучшить качество ЛИН (уменьшить коэффициент нелинейности) за счет отрицательной обратной связи (ООС).

В исходном состоянии транзистор VT1 заперт от источника . «+» источника поступает на базуVT1 через диодVD, который включен в прямом направлении. выбирается исходя из условия, чтобы (для запирания транзистораVTнеобходимо напряжение порядка 0,25-0,3В). Следовательно,

.

В таком режиме диод VDоткрыт, транзисторVTзаперт и конденсатор С заряжается по цепи от +, +включенных согласно, через ,VD, С, на —. Следовательно,

.

Рис. 7.11. Схема ждущего ГЛИН с ООС

После прихода запускающего отрицательного импульса, который поступает на диод VDи запирает его, обеспечивает надежное насыщение транзистораVT1, при этом конденсатор С начинает разряжаться по цепи от +С через , источник включенный согласно с, ЭК открытого насыщенного транзистораVT1_НАС, на — С.

На рис. 7.12 приведены осциллограммы работы ждущего ГЛИН с ООС. В момент времени t₁приходит запускающий входной отрицательный импульс. Он запирает диодVDи отсоединяет от базы транзистораVT. Запускающий импульс отрицательной полярности должен обеспечить амплитуду . При этом режим работы транзистораVTпо постоянному току изменяется. ТранзисторVTнасыщается, после чего начинается разряд конденсатора С. Напряжение на конденсаторе С до разряда было порядка. Основная цепь разряда конденсатора С от +С через , +, включенного согласно с, ЭК насыщенного транзистораVT1, на — С. Дополнительная цепь и имеет незначительный вклад. При разряде конденсатора С формируется линейно-изменяющееся напряжение с длительностью , соответствующее длительности входного импульса.

Если ток разряда будет постоянным (), то напряжение на конденсаторе С будет изменяться по линейному закону. Благодаря действию ООС за счет конденсатора С, включенного между базой и коллектором транзистораVT1, изменение происходит практически по линейному закону.

Физически это обеспечивается токовым механизмом управления транзистором с учетом того, что участок БЭ транзистора имеет низкое сопротивление. В этом случае:

По мере разряда конденсатора С ток начинает уменьшаться, но при общем токе через () приводит к увеличению тока базы (). За этим увеличением тока базы следует увеличение тока коллектора (). Этот ток, протекая через распределяется между коллектором транзистора и конденсатором С, компенсируя уменьшения тока . Следовательно, за счет ООС ток разряда конденсатора остается примерно постоянным, обеспечивая линейное изменение .

В момент времени t₂заканчивается запускающий импульс, диодVDоткрывается напряжением , транзисторVTзапирается и вновь начинается процесс заряда конденсатора С, как было рассмотрено ранее. Постоянная времени заряда конденсатора мала по сравнению с постоянной времени разряда (). Поскольку

, то .

Время восстановления схемы определяется величиной:

.

Осциллограммы, иллюстрирующие работу схемы, приведены на рис. 7.12

Рис. 7.12. Осциллограммы работы ждущего ГЛИН с ООС

Основные параметры схемы:

;

;

;

Для уменьшения коэффициента нелинейности можно рекомендовать увеличивать и .