Для симметричного мультивибратора

Регулировку частоты следования импульсов мультивибратора удобнее всего осуществлять путем изменения величины сопротивлений в цепи базы, а также напряжения источника Vf к которому подключаются эти сопротивления (рис. 18-32, б). С увеличением (t/g) частота колебаний возрастает. От величины сопротивлений в цепи коллектора период колебаний практически не зависит.

Если открытые транзисторы не достигают состояния насыщения, то форма колебаний резко искажается и мультивибратор начинает работать неудовлетворительно. Это происходит при слишком малой величине сопротивлений i?K-

Ждущий мультивибратор. Схема ждущего мультивибратора на транзисторах (рис. 18-33) аналогична лам-

Выход

кЗапуси

Триггер обладает двумя устойчивыми состояниями, каждое из которых характеризуется открытым состоянием одного из транзисторов (в то время как Другой закрыт), Триггер-ные схемы, как правило, симметричны: транзисторы одинаковы, а велич ины соответствующих сопротивлений равны друг другу.

Параметры схемы удовлетворяют следующим соотношениям:

С R\, R, R1R2 С к. ОбР' -э. обр!

здесь /?к. обр. э. обр - сопротивления базы - эмиттера и коллектора-эмиттера закрытых триодов.

Обычно величина i? имеет порядок 1-3 ком, а сопротивления /?1 и i?2 измеряются десятками килоом.

Для того чтобы обеспечить уверенное запирание закрытого транзистора и режим насыщения открытого транзистора, сопротивления R и R необходимо выбирать так, чтобы соответственно выдерживались следующие соотношения: f для схемы с источником базового

смещения

/?2 = -

к. нас Ее,

для схемы с автоматическим смещением (сопротивлением в цепи эмиттера)

i?2 =

1 +Р. Rs

Рис. 18-33. Ждущий мультнвиб

а- схема (диод Д предназначен для отключения пусковой цепи от мультивибратора после запуска); б - диаграммы напряжений на базе транзистора и коллеК торах транзисторов и Т^.

Rk + 1к

повой. Транзистор в устойчивом состоянии закрыт, а т„ открыт. Такой режим достигается соответствующим выбором величины Rs (порядка 1-5 ком) и установкой напряжения на базе транзистора Tj путем подбора сопротивлений делителя i?i и При подаче пускового импульса па базу транзистора Tj отрицательной полярности (на коллектор транзистора Tj - положительной полярности) мультивибратор под действием внутренних процессов опрокидывается и переходит во второе состояние неустойчивого равновесия, когда открыт, а закрыт. Это состояние сохраняется в течение определенного времени, зависящего главным образом от величины сопротивления Rq и емкости кондеасатора С, после чего устройство вновь возвращается в исходное устойчивое состояние. На коллекторе транзистора Та образуется импульс отрицательной полярности длительностью т л; 0,7RqC. Регулировку длительности можно осуществлять с помощью сопротивления R(, (плавно) и конденсатора С (скачком).

В отличие от лалшовой схемы длительность импульса нельзя регулировать изменением чостоянного напряжения смещения на базе закрытого триода: скачок напряжения на коллекторе открытого транзистора, если он находится в состоянии насыщения, не зависит О'г'этого смещения. Чем глубже насыщение, тем дольше процесс восстановления устойчивого состояния после очередного переброса схемы, т. е. тем длительнее процесс рассасывания заряда неосиовны.х носителей, накопленного за время в базе.

Триггеры. Спусковые схемы (триггеры) на плоско- стных транзисторах (рис. 18-34) аналогичны ламповым.

здесь £к - абсолютная величина напряжения коллектор-, ного источника;

Рмин - минимальное значение коэффищшита передачи тока базы;

/ко макс-максимальное значение тока коллекторного

перехода; к. нас - ток насыщения коллектора;

R-сопротивление автоматического смещения в

цепи эмиттеров. Для увеличения быстродействия используют триггеры с фиксацией потенциала на коллекторах (с помощью ограничительных диодов и Д^), а также применяют дополнительную нелинейную обратную связь (диоды .Дз и Д.). В результате этого удается значительно ослабить вредный эффект накопления неосновных носителей в базе транзистора и сократить время, необходимое для их рассасывания, -

Запуск триггера осуществляется обычно на коллектор или базу триодов через разделительные диоды, которьге предназначены для отделения цепи запуска от триггера после очередного переброса..

Блокииг-генератор. Схема блокинг-генератора на транзисторе (рис. 18-35) подобна ламповой схеме блокинг-генератора с положительным смещением.

В интервалах между импульсами происходит медленный разряд конденсатора С через сопротивления R. Начиная с момента открытия транзистора, генерируется импульс. В отличие от ламповой схемы импульс на коллекторе имеет положительную полярность. В процессе генерации импульса конденсатор С заряжается значительным током базы открытого транзистора. По оконча-

нии импульса начинается процесс медленного разряда конденсатора.

Выходной импульс нужной полярности снимается с нагрузочной обмотки импульсного трансформатора. Амплитуда импульсов может достигать десятков вольт.

с ±

---1

с

БО Зл-

т- За пуск

Д

Рис. 18-34. Схемы триггеров на транзисторах, а - с внешним базовым нсточинком Eg (CpRg - цепь запуска, Д' и Д - разделительные диоды для запуска триггера); 6 - с автоматическим смещением (CR и Д - цепь запуска); в - с диодами Д, и Д„, ограничивающими ток насыщения коллек-

тора (смещающее напряжение С/,

- (4-7-6) в устанавли-

вается так, чтобы при значительном отрицательном напряжении на базе открытого транзистора ток коллектора соответствовал границе насыщения); г - схема быстродействующего триггера (диоды Д^ и - ограничители коллекторного тока насыщения; .Дз и Д^ - диоды нелинейной обратной связи; Д - диоды цепи запуска).

Частота следования импульсов F может регулироваться путем изменения напряжения смещения, а также путем изменения величины сопротивления R. Регулировку длительности импульсов можно в некоторых пределах производить изменением емкости конденсатора С.

Транзисторный блокинг-генератор может работать в заторможенном режиме, для чего на цепь базы подают небольшое положительное смещение (для триодов р-п-р).

18-11. НЕКОТОРЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА

Генераторы импульсов

Генераторы кратковременных импульсов являются наиболее употребительными импульсными устройствами. В радиолюбительской практике чаще всего используются генераторы импульсов небольшой мощности. Импульсы могут генерироваться непосредственно с помощью блокинг-генератора или формироваться из исходного периодического колебания - синусоидального или прямоугольного.

Синусоидальные колебания должны быть предварительно преобразованы в колебания прямоугольной формы. Это достигается одним из следующих способов:

1) путем последовательного ограничения и усиления исходных колебаний (число ограничителей и расположенных между ними усилителей определяется требуемой крутизной фронтов прямоугольного напряжения и обычно не превосходит'2-3);

2) путем использования триггера, который запускается исходным синусоидальным колебанием (триггер удобно применять в тех случаях, когда частота исходных колебаний не превосходит 100-300 кгц).

Г

-0 i-0-

о о

-гг,5в.

Рис. 18-35.

Блокинг-генератор.

а - основная схема НО - нагрузочная обмотка импульсного трансформатора ИТ; б - диаграммы напряжений на базе и коллекторе; в - одна из практических схем блокинг-генератора (напряжение смещения отлично от напряжения коллекторного источника).

Типовые параметры: R = 50-300 ком; С = 500 - 10 ООО пф.

Полученное прямоугольное напряжение дифференцируется; одна из последовательностей биполярных импульсов дополнительно ограничивается и используется для формирования импульсов необходимой длительности и полярности.

Прямоугольные колебания можно получить с помощью самовозбуждающегося мультивибратора. Стабильность частоты полученных таким способо.м видеоимпульсов определяется стабильностью генератора исходного колебания.

Пример схемы формирования видеоимпульсов из синусоидального напряжения да! на рис. 18-36.

Часто возникает задача получения периодической последовательности импульсов, задержанных относительно исходной последовательности импульсов на некоторый регулируемый промежуток времени. Проще всего эта задача решается использованием ждущего мультивибратора или фантастрона, запускаемого импульсами исходной последовательности. Из среза импульса ждущего мультивибратора (или фантастрона), длительность которого регулируется изменением напряжения на сетке закрытой лампы

Генератор

0.05

50и

8к

20н

70в

Рис. 18-36. Импульсный генератор с формированием импульсов из синусоидального напряжения.

u7j - ограничитель (вместо ограничителя для получения прямоугольных колебаний можно использовать триггер); потенциометром Лг устанавливается уровень ограничения так, чтобы прямоугольная кривая была симметричной; RC- диф-ференцируЮ1и.ая цепь; - ограничитель снизу; Мз - усилитель-ограничитель сверху; потенциометром регулируется уровень ограничения и, следовательно, длительность выходных импульсов, имеющих положительную полярность.

0,05

l 0.1

бит

т

о,т

6н

KOJU

г 15к

0,05

6н15п

50н

Регулировно /7, или

г

Регулировка

т

Рис. 18-37. Генератор задержанных импульсов.

а - принципиальная схема;. б-диаграммы напряжений; Л1 - ждущий мультивибратор, запускаемый импульсами положительной полярности; КдСд - дифференцирующая цепь: левый триод лампы Л, -усилитель (с частичным ограничением сверху); правый Штриод лампы Л„ - ограничитель снизу; выходные импульсы имеют отрицательную полярность; прописными буквами обозначены диаграммы напряжений в соответствующих точках схемы.

(или управляющим напряжением на аноде 0)i-2lDb п™ ). формируются импульсы необхо-димой полярности путем использования дифференцирующих цепей и ограничителей (рис. 18-37).

Импульсные селекторы

Селекторы амплитуды. Селекция импульсов по амплитуде заключается в выборе из последовательности поступающих на вход селектора импульсов, амплитуда которых больше или меньше определенного уровня, и импульсов, амплитуда которых лежит между заданными уровнями.

Для выделения импульсов, уровень которых превьпиает заданный, служит обычный ограничитель снизу с порогом, равным уровню селекции.

Селекция импульсов с амплитудой меньше определенного уровня осуществляется схемой, состоящей из ограничителя по минимуму и лампы, управляемой по двум сеткам и находящейся на пороге открывания (рис. 18-38, а). Импульс, превосходящий заданный уровень селекции (равный порогу ограничения снизу), проходит ограничитель и в виде отрицательного запирающего импульса поступает на одну из сеток (обычно третью) пентода, не позволяя лампе открываться при действии исходного импульса на первую сетку (линия задержки нужна для того, чтобы импульс на третьей сетке успел нарасти до максимального значения). Если порог не достигается, то импульс проходит на выход.

Для селекции импульсов, амплитуда которых лежит между двумя уровнями, используется схема, состоящая из двух балансно включенных двусторонних ограничителей, так что верхний порог Уцо одного из них совпадает с нижним порогом другого (рис. 18-38, 6).

В случае, когда амплитуда входного сигнала лежит между уровнями V-n. макс -п. мин на выходе появляется импульс положительной (если Уи > f по) или отрицательной (при U-a < fno) полярности.

Если входной импульс превышает максимальный порог fn. мако то амплитуды выходных импульсов обоих ограничителей одинаковы, т. е. имеет место полная ком-]-0-70-306 пенсация (выходное напряжение остается равным нулю), В случае, когда порог И^. мин не достигается, импульсы на выходе не появляются.

Селекторы длительности. Для выделения импульсов, длительность которых превышает заданную, используется схема заряда конденсатора с ограничителем снизу (рнс. 18-39).

Порог ограничения устанавливается так, что он достигается только в случае, когда длительность импульса равна или больше требуемой н. кр- В случае коротких импульсов напряжение на конденсаторе не успевйет нарасти до порога ограничения и импульсы на выход не проходят.

. 1ля селекции импульсов заданной длительности применяются различные схемы с использованием линий задержки. Простейшая из них состоит из усилителя, в анодную цепь которого включена короткозамкнутая линия задержки (рис. 18-40).

Отраженный импульс положительной полярности, складываясь с исходным импульсом, дает перепад удвоенной амплитуды, когда длительность импульса равна двойному времени пробега 21щ, импульса по линии. В результате на выходе дифференцирующей цепи Rjfip, возникает

1Г

Д

20к