
Где тп = RC постоянная времени цепи перезарядки конденсатора.
«сг = + L''ce-'An + U'c (l - е~'An),
При работе импульсных устройств наряду с зарядкой и разрядкой конденсатора имеет место процесс перезарядки, когда предварительно заряженный конденсатор подключается через резистор встречно к источ]нику питания. В этом случае конденсатор сначала разряжается, а после того, как напряжение на нем станет равным нулю, заряжается по той же цепи до напряжения противоположной полярности. В общем случае процесс перезарядки описывается уравнением
Где тр = RFiC постоянная времени цепи разрядки конденсатора.
Напряжение на конденсаторе и ток во время зарядки изменяются по закону
Где т3 = RKC постоянная времени цепи зарядки конденсатора.
Напряжение на конденсаторе и ток во время зарядки изменяются по закону, который в общем случае имеет вид
Так как далее напряжение определяется между точкой с заданным потенциалом и точкой с нулевым потенциалом, то напряжение и равно потенциалу ф. Зарядка и разрядка конденсаторов С[ = С2 = С происхо]дит по экспоненциальному закону с постоянной времени т = RC.
Фк1 = ~ЕК + RkiIki и Фк2=-?к + Riaita- (20-2)
Фб] = — Ек + RBihi и фБ2 = — Ек + ЯБ2/Б2; (20.1)
Мультивибратор в режиме автоколебании. Рассмотрим схе]му с коллекторно-базовыми связями (рис. 20.1). Она пред]ставляет собой двухкаскадный усилитель на биполярных тран]зисторах Тг и Г2. База одного транзистора соединена с коллектором другого через конденсаторы С, и С2, которые обеспечивают положительную обратную связь. Резисторы /?Е] и RFl2 осуществляют подачу напряжения смещения на базы соответственно транзисторов Г, и Т2 и входят в состав время — задающих — RC-цепей. Схема симметрична по структуре, а параметры симметричных элементов одинаковы, т. е. RK1 = RK2; R^i = R ыCi = C2, а транзисторы T, и T2 одного типа. Такой мультивибратор называют симметричным. При рассмотрении процессов, происходящих в муль]тивибраторе, надо помнить, что потенциалы баз и коллекторов каждого транзистора равны соответственно:
Мультивибраторы вырабатывают колебания (импульсы) почти прямоугольной формы, имеющие широкий спектр частоты, т. е. это генератор множества колебаний. Схемы мультивибраторов строятся на усилителях с положительной обратной связью и включают времязадаю]щие .RC-цепочки. В качестве активных элементов в них используют транзисторы и туннельные диоды. Мультивибраторы выпускают как на отдельных (дискретных) элементах, так и в интегральном исполнении. Они бывают симметричные и несимметричные. Рассмотрим мультивибраторы на биполяр]ных транзисторах.
W 20.2. Мультивибраторы
Однако возможен режим, в котором генераторы имеют одно состоя]ние устойчивого равновесия. Итак, релаксационный генератор может работать в одном из режимов: автоколебательном, ждущем, синхрониза]ции и деления частоты. Релаксационные генераторы можно разделить на два типа: мультивибраторы и блокинг-генераторы.
Триггеры имеют два устойчивых состояния, из которых они выхо]дят под воздействием запускающих импульсов. В состав генераторов входят времязадающие цепи (обычно в виде. RC-цепей). В генераторах импульсов в течение регенеративного процесса формируется фронт импульса, затем во времязадающей цепи начинает протекать релакса]ционный процесс (поэтому эти генераторы иногда называют релаксацион]ными). На стадии релаксационного процесса формируется рабочая часть импульса вершина. Длительность этого процесса определяет длительность импульсов и частоту их повторения. Затем вновь наступает регенеративный процесс, протекающий в противоположном направлении, во время которого формируется срез вырабатываемого импульса. За ним начинает снова протекать релаксационный процесс, длительность ко]торого определяет интервал времени между генерируемыми импульсами. Далее процесс повторяется. При этом генераторы не имеют ни одного состояния устойчивого равновесия, вследствие чего они непрерывно генерируют импульсы.
Устройства, в которых в результате регенеративных процессов возникают крутые перепады напряжения и тока, называют регенератив]ными импульсными устройствами. Среди них наибольшее распростра]нение получили устройства, основанные на использовании усилителей с положительной обратной связью. По построению и назначению регене]ративные импульсные устройства подразделяют на две большие группы. Одна из них это генераторы, вырабатывающие импульсы напряжения требуемой амплитуды U и длительности 1К, форма которых близка к прямоугольной. Вторая группа это триггеры, вырабатывающие пере]пады напряжения.
Регенеративными называются процессы, протекающие лавинообразно под воздействием положительной обратной связи иля туннельного эффекта.
Для работы различных импульсных устройств часто требуется обеспе]чить подачу на их вход или в другие цепи импульсов напряжений пря]моугольной формы требуемой амплитуды U и длительности tH (периоди]ческих с периодом Тили непериодических) или крутых перепадов напря]жений At/, вырабатываемых в нужные моменты. Положительные и отрицательные перепады образуют импульсы. Крутые перепады напря]жения (тока) могут создаваться нелинейными системами в результате возникновения в них регенеративных процессов.
Информационно-справочный сайт
Электротехника » РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА