§ 18-6]

Мультивибраторы

6Н16П Л

Т

HI-0

0,07 Выход

Q.1 ф 0,1

Рис. 18-20. Двусторонний ограничитель на двойном триоде. Потенциометры П., и П„ предназначены для установки верхнего й нижнего порогов ограничения.

В схемах таких ограничителей целесообразно использовать двойные триоды типов 6Н15П, 6Н2П, 6Н1П, 6Н8С. Преимуществом такой схемы является простота установки порогов ограничения.

18-6. МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

Мультивибратор, представляющий собой двухламповый генератор, служит для получения периодических колебаний прямоугольной формы (рис. 18-21).

нарастающий процесс, приводящий к открытию лампы и закрытию Л,.

Длительность открытого состояния Tj и каждой лампы 1 и 2 зависит от постоянной времени цепи, состоящей из сопротивления, подключенного к сетке закрытой лампы, и конденсатора, соединенного с этим сопротивлением. Они определяются следующими формулами:

Ti = 2.3i? Ci lg

T=2,3RcC lg

здесь If, - анодный ток ламп Л^ и Л^ при нулевом напряжении на сетке (лампы предполагаются одинаковыми), а Дсо - напряжение отсечки ламп Л^ и Л^.

т

Рис. 18-22. Мультивибратор с положительным смещением. В схеме выбирают: = - несколько ком; R = Д^г нескольйо сот ком; С, - несколько сот пф.

Период колебаний в мультивибраторе

-0 Обычно затруднительно получить отношение TJT или TJT меньшим 0,1 (или большим 0,9).

В случае симметричного мультивибратора, когда лампы одинаковы, а параметры симметричны.

r = 4,6i?eClg

Для прикидочных подсчетов можно принять Т s 4,6RcC.

a) 6)

Рис. 18-21. Мультивибратор.

я - схема; б - временные диаграммы напряжения на сетках и анодах первой и второй ламп. Пример: Л Л„ - 6Н1П; Q = С, = ТОО пф; R = с2 = 2°° а = al =

= 32 ~ ~ ~f~ ~ амплитуда выходных

импульсов = 70 е.

В мультивибраторе в течение части периода одна из ламп (например, Л^) открыта, а другая (Л2) закрыта. Через определенный промежуток времени, когда напряжение на сетке закрытой лампы Л2 достигает потенциала отсечки, происходит переброс схемы - лавинообразно

Параметры мультивибратора выбираются с учетом следующих соотношений. Емкость конденсаторов должна в 10-15 раз превосходить входную емкость каждого из усилительных каскадов, входящих в состав мультивибратора (обычно не .менее 150-300 пф). Сопротивления в анодных цепях должны быть в 5-15 раз меньше, чщ. в сеточных. В мультивибраторах используются обычно двойные триоды типов 6Н2П, 6Н15П и др.

Часто применяется разновидность схемы мультивибратора с положительным смещением (рис. 18-22), которая обладает большей стабильностью частоты по отношению к смене ламп.

Мультивибратор хорошо синхронизируется синусоидальным или импульсным напряжением на основной его частоте колебаний, а также на частотах, в целое число раз меньших или больших ее.

Напряжение синхронизации вводится в цепи сеток или анодов ламп.

Ждущий мультивибратор (рис. 18-23). Это устройство имеет одно устойчивое состояние равновесия, соответствующее открытой лампе и закрытой Л х- При запуске внешним сигналом (импульсом) устройство скачком переходит в новый режим: Лу открывается, а Л^ закрывается. В этом состоянии оно находится в течение некоторого вре-

a - схема; б -

лей: R

Рнс. 18-23. Ждущий мультивибратор.

временные .диаграммы напряжений. Типовые значения дета-, = 2 -н 10 ком; R = 1 -ь 10 ком; = 0,5

300 - 5000 пф; Rciai0.5 Мом.

мени 4, по истечении которого вновь возвращается в исходное состояние. На аноде открытой лампы возникает при этом положительный импульс. Длительность импульса

t = 2,3RcClg

где - анодный ток лампы Л1 при отключенной лампе /оз - анодный ток лампы Л2 в исходном режиме; ieo - потенциал отсечки лампы Л^. Длительность импульса можно менять плавно в широких пределах (от единиц до нескольких сотен микросекунд путем регулировки -потенциала сетки лампы Л- и ступенями, изменением емкости конденсаторов. С увеличением t/n длительность импульса 4 растет почти линейно. Изменять f можно также с помощью сопротивления Rc. В небольших пределах регулировку /д можно осуществлять и изменением величины сопротивления (н увеличивается при уменьшении Rg).

Следует отметить, что от данной схемы нельзя получить 4 большим, чем 0,8-0,85 от интервала между и.мпульсами запуска, поскольку устройство должно успеть возвратиться в исходное состояние равновесия.

Для обеспечения нормальной работы устройства необходимо, чтобы

Амплитуда импульсов запуска (0,1-20 в) подбирается экспериментально.

Встречается также разновидность схемы ждущего мультивибратора с катодной связью, где сопротивление Rc соединяется с катодами ламп.

18-7. ФАНТАСТРОН

Фантастрон (рис. 18-24) служит для получения линейно падающего напряжения, а также для создания импульсов, длитель-

} ность которых изменяется пропорционально

управляющему напряжению.

Действие фантастрона основано на линейном разряде конденсатора С, включенного между анодом и управляющей сеткой лампы усилительного каскада с большим коэффициентом усиления. Разряд начинается в момент- запуска устройства внешним импульсом и заканчивается, когда напряжение на аноде лалшы падает до некоторой минимальной величины.

Для фантастрона используются многоэлектродные лампы, например гептоды (обычно типа 6А7) или пентоды (например, 6Ж2П).

Регулировка длительности линейно падающего напряжения на.аноде (отрицательного импульса на катоде и положительного на экранирующей сетке) осуществляется нзм^е-нением потенциала анода фантастронной лампы Л1 с помощью прецизионного потенциометра 17, соединенного с катодом отсекающего диода Л2-Триод JIs служит для сокращения времени возврата устройства в исходное состояние после прекращения генерации импульса.

Запуск фантастрона осуществляется отрицательным импульсом на анод лампы Л^ (или положительным - на экранирующую сетку).

,5 Мом; С=

tia аноде лампы Л,

Рис. 18-24. Фантастрон на гептоде типа 6А7.

Потенциометр П служит для регулировки длительности импульса пилообразного напряжения на аноде лампы Л,.

В противном случае лампа не закроется и ищущий мультивибратор перейдет в автоколебательный режим.

С другой стороны, f/ri не должно быть очень малым, так как иначе не произойдет переброса и мультивибратор будет действовать как двухкаскадный усилитель с отрицательной обратной связью (через сопротивление R.

Запуск мультивибратора осуществляется положительным импульсом на управляющую сетку лампы Л^ или отрицательным импульсом на ее анод. Целесообразно для запуска испрльзовать дополнительный триод.

Фантастрон характеризуется следующими показателями:

1) высокой линейностью импульса напряжения на аноде лампы (коэффициент нелинейности до 0,1%);

2) высокой стабильностью длительности импульса (при изменении напряжения источника питания на ±10% длительность меняется на ±0,15%);

3) малой зависимостью длительности импульса от изменения температуры (0,002% на Г С).

§ 18-9]

Блокинг-генераторы

Благодаря этим ценным качествам фантастрон часто используют для получения точной регулируелюй временной задержки импульсов.

18-8. СПУСКОВЫЕ УСТРОЙСТВА (ТРИГГЕРЫ)

Спусковое устройство (триггер) обладает двумя состоя-ниями устойчивого равновесия (рис. 18-25). В каждом из этих состояний одна лампа закрыта, в то время как другая открыта. Для перевода триггера из одного состояния в другое на схему подаются внешние сигналы (обычно

-1-гоов

ТУТ

Рис. 18-25. Схемы триггеров.

а - запуск отрицательн'ымн импульсами одновременно на обе сетки; б - запуск через разделительные диоды импульсами отрицательной полярности.

импульсы), величина которых должна превышать определенные уровни - пороги срабатывания. Импульсы напряжения на анодах ламп противофазны и имеют почти прямоугольную форму.

Переход из одного состояния в другое (после того, как превзойден порог) происходит под действием внутренних процессов в триггере чрезвычайно быстро (за десятые доли микросекунды). Для увеличения скорости переброса н улучшения условий запуска прн подаче запускающего импульса одновременно на обе лампы сопротивления шунтируются конденсаторами С небольшой емкости (50-100 пф). Смещение на сетки триодов Л^ и подается от внешней батареи или создается автоматически благодаря наличию сопротивления в цепи катода R. Как правило, спусковая схема собирается на двойных триодах (типов 6Н8С, 6Н15П, 6Н2П и др.).

Параметры схемы могут изменяться в широких пределах. Сопротивления ia имеют порядок нескольких десятков килоо.м, сопротивления R - несколько сотен килоом, сопротивление R - до 10 ком и сопротивления i?2= (0,5-10) Rj .

Триггер может запускаться:

1) импульсами одной полярности, подаваемыми поочередно на сетки триодов;

2) импульсами одной полярности, подаваемыми на сетки триодов одновременно через конденсаторы небольшой емкости; последние образуют вместе с сопротивлением участка сетка-катод открытой лампы дифференцирующую цепь (такой запуск называют иногда счетным);

3) импульсаши разной полярности, подаваемыми на сетку любого триода.

Триггер более чувствителен к импульсам отрицательной полярности.

Для четкой работы устройства очень важно в значительной степени ослабить его связь с цепью запуска, что лучше всего достигается путем использования разделительных диодов (рис. 18-25, б). При тако.и запуске отри-

цательный импульс проходит только на сетку открытой лампы.

Важной характеристикой триггера является разрешающее время - минимальный временной интервал между двумя запускающими импульса.ми, при котором триггер еще четко срабатывает (без пропусков). Быстродействие триггера часто характеризуют обратной величиной - максимальной частотой повторения импульсов, при которой триггер срабатьшает без пропусков. Для триггеров на триодах она имеет порядок 100-200 кгц, а на пентодах 500 кгц-1 Мгц; специальными мерами ее можно довести до 5--10 Мгц.

Для триггеров часто используются другие электронные приборы: тиратроны, плоскостные транзисторы, лампы с холодным катодом.

Устройства, работающие подобно триггеру, могут быть осуществлены с использованием ферритовых катушек, сердечники которых обладают петлей гистерезиса, по форме близкой к прямоугольной.

18-9. БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ

Блокинг-генёратор является широко распространенной схемой однолампового импульсного генератора с трансформаторной обратной связью (рис. 18-26). С помощью

Рис. 18-26. Блокинг-генераторы. и - основная схема блокинг-генератора С^фСф - фильтр с постоянной времени, в несколько раз большей периода повторения); б- разновидность основной схемы с другим - способом включения цепи RC {L - нагрузочная обмотка); е - запертый блокинг-генератор (исходное смещение > Е^, для запуска предназначена лампа Л которая в исходном состоянии также заперта: пусковой иыпульс имеет положительную полярность); г - блокинг-генератор с положительным смещением; д - временные диаграммы напряжения на сетке и на аноде (на сетке генерируется положительный, а на аиоде отрицатель* ный импульс; Е^ - напряжение отсечки).

этого устройства можно получить весьма кратковранен-ные импульсы (с длительностью порядка единиц и десятых долей микросекунды), следующие с периодом, который может изменяться в широких пределах (от единиц герц до сотен килогерц).

Важнейшей деталью блокинг-генератора является импульсный трансформатор, который обычно изготовляется в заводских условиях. Часто трансформатор снаб-иоется дополнительной нагрузочной обмоткой. Этим