2.2 Методика розрахунку одновібратора
Дано: амплітуда вихідного імпульсу Um2 = 15 В;
тривалість вихідного імпульсу tі = 190 мкс;
період проходження імпульсів запуску Т = 240 мкс;
діапазон зміни температур (–50.+60) С;
допустима
нестабільність тривалості імпульсу
.
1. По тривалості і періоду визначається шпаруватість вихідних імпульсів
.
2. Вибирається напруга джерела живлення, яка повинна бути в 1,2...1,3 разу більше амплітуди вихідного імпульсу
.
3. По напрузі джерела і початковим даним вибирається тип транзистора.
Виходячи з умови, що –Ек доп > 2 * Ек , вибирається транзистор КТ 361 В, у якого Екдоп = 40 В > 2·14,4.
Згідно [6,8] визначаються параметри транзистора
4. Тепловий струм колектора
мкА
де tо – початкова температура, приймається для нормальних умов рівною 20 С.
5. Опір в ланцюзі бази визначається напругою джерела, тепловим струмом і заданою нестабільністю імпульсу
.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів Rб = 27 МОм.
6. Опір в колекторному ланцюзі транзистора VT2 визначається за відомим опором в базовому ланцюзі і мінімальному для даних умов коефіцієнту підсилення. Для стійкої роботи одновібратора при розрахунку повинна виконуватися умова
.
де
– коефіцієнт підсилення при мінімальній
температурі мінус 50 С;
він складає 60 % середнього значення
.
Тоді опір Rк2 визначиться як
кОм.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів Rк2 = 820 кОм.
7. Розраховується опір в колекторному ланцюзі транзистора VT1, який зазвичай приймається більше опору колекторного ланцюгу VT2 в 1,5...2 рази
МОм.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів Rк1 = 1,2 МОм.
8. Опір в ланцюзі емітера
.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів Rэ =180 кОм.
9. Розраховуються опори дільника напруги R1 і R2, що встановлюють величину напруги зсуву на базі VT1 та визначають положення робочої точки транзистора і початковий стан одновібратора
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів R1 = 470 кОм.
Опір дільника напруги R2
.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів R2 = 39 кОм
10. Ємкість конденсатора Сб залежить від багатьох параметрів і визначається за наступною формулою
До цих параметрів відносяться: напруга джерела живлення; опори в колекторному ланцюзі та в ланцюгах емітера і бази, а також співвідношення між колекторним опором і опором навантаження. У формулі для визначення Сб коефіцієнт а визначає співвідношення опорів в ланцюзі колектора транзистора VT1
.
При середньому положенні регулятора напруги а = 1.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду конденсаторів
Сб = 1,5*10-11 Ф.
11. Замикаюча напруга транзистора VT1
.
12. Амплітуда напруги запускаючого імпульсу, що подається на вхід транзистора VT1 одновібратора, може бути визначена за наступною формулою
,
де Rг – внутрішній опір генератора запускаючих імпульсів, приймається рівним 0,51 кОм; Rз – опір запускаючого транзистора у відкритому положенні, приймається рівним 51 Ом.
Рисунок 2.2- Моделювання одновібратора
В результаті моделювання я отримав імпульс амплітудою 12 В, з тривалістю 200 мс, що на 10% відрізняється від заданого значення.