Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [104] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Соответствующий график представлен на рис. 8-16. Из-за наличия шунтирующих емкостей уравнения (8-15) и (8-16) изменяются, как это показано в § 8-6. Конечное значение сопротивления /?с3 в области положительных напря-


о, г

0,3 0,4 0,5 0,60,7ОМ0,31,0

Рис. 8-16. Длительность нарастания напряжения (от нуля до 90% уровня) на аноде мультивибратора, обусловленного конденсатором связи. / - для одностабильного мультивибратора с катодной связью (см. рис. 8-21) (Лх)

где А

- СЛ..

= In ЮЛ,

К2 к1 1 с-(

е.. - и.

2 для одностабильных мультивибраторов с анодной связью и связью по постоянному току (см. рис. 8-7) (ЛА

(Л,)

«А

- = In ЮЛ, где А =-

- для мультивибратора двустабильного с анодной связью (см рис. 8-1) {ЛА

4-= In ЮЛ, где Л = Л±11 . «А E-U„,

RtCs

An ЮЛ, где Л

£a+Uc

4 - для мультивибратора, работающего в автоколебательном режиме, с анодной связью (см. рис. 8-27) (ЛА

У- = In ЮЛ, где Л = а Г с ai .

«А £я + СЛ.„-Г/

-- = In ЮЛ, где Л-------

ЯА £„ - ГЛ,

жений на сетке обусловливает появление небольшого выброса в сеточном напряжении в начале периода проводимости лампы Л2, как это показано на рис. 8-8. Соответствующий выброс проявляется и в напряжении на аноде лампы Л3; начальное же значение изменяющегося по экспоненциальному закону напряжения на сетке лампы Лг уменьшается. Выброс появляется также в напряжении на сетке лампы Лг при ее отпирании, вызывающий аналогичные выбросы в напряжениях на аноде лампы Лг и на сетке лампы Л3.

Величина емкости С2 определяется исходя из того, что она должна быть, с одной стороны, достаточно большой для обеспечения надеж-

ного опрокидывания и, с другой стороны, возможно малой для уменьшения времени нарастания напряжения на аноде лампы Л2 после ее запирания. Обычно емкость С2 выбирается в несколько раз больше входной емкости лампы Л,. Это обеспечивает передачу большей части отрицательного перепада напряжения с анода лампы Л2 на сетку лампы Ль в результате чего последняя запи-

"5

рается.

Значения сопротивлений Rb и R6 определяются из уравнений (8-3) и (8-5) и должны обеспечивать отпирание лампы Л, при запирании лампы Л3 и запирание лампы Л1 при отпирании лампы Л2.

На рис. 8-17 представлена эквивалентная схема цепи заряда конденсатора С2, когда лампа Л2 заперта. Мгновенное значение напряжения на аноде лампы Л2 в момент времени / после ее запирания (если R4 значительно больше Rci и значительно меньше R&) определяется выражением

Рис. 8-17. Приближенная эквивалентная схема и начальные условия для определения мгновенного значения напряжения на аноде «а2 при запертой лампе Л8.

! - £а - (а - а

(8-17)

Время нарастания Г2 напряжения на аноде лампы Л2 от 0 до 90% уровня определяется приближенно выражением

73 = /?4С21п 10

(8-18)

Построенный по этому уравнению график представлен на рис. 8-16. Как видно из уравнения (8-18) и рис. 8-16, время нарастания напряжения на аноде лампы Л2 значительно уменьшается, если выбрать возможно большую отрицательную величину Uzi. Время нарастания изменяется также из-за влияния шунтирующих и паразитных емкостей, как указано в § 8-6. Так как емкость конденсатора С2 обычно значительно меньше емкости Cit а напряжение Uci обычно можно выбрать несколько больше Uc. 0. то можно получить значительно меньшее время нарастания напряжения uas на аноде лампы Л2 по сравнению с временем нарастания uai. Однако длительность нарастания напряжения при отрицательном перепаде напряжения на анодах обеих ламп меньше, чем при положительном перепаде, так как внутреннее сопротивление каждой лампы оказывается подключенным параллельно сопротивлению нагрузки, а положительный выброс в напряжении на сетке отпертой лампы обусловливает более резкий срез напряжения на ее аноде. По этой причине, если желательно получить минимальное время включения, следует использовать отрицательный перепад напряжения на аноде лампы.

8-36. Одностабильный мультивибратор с анодной связью и емкостной связью между анодом нормально отпертой лампы и сеткой нормально запертой лампы. Схема одностабильного мультивибратора такого типа представлена на рис. 8-9. Работа его аналогична работе



описанного выше мультивибратора. Отличие состоит в том, что сетка лампы Л4 имеет емкостную связь с анодом лампы Л2. В результате этого в течение периода проводимости лампы Л\ напряжение на ее сетке поддерживается на уровне выше напряжения запирания лишь зарядным током конденсатора С3, проходящим через сопротивление R6. Если необходимо обеспечить постоянство напряжения на сетке отпертой лампы Л\ и напряжения на аноде запертой лампы Л3, то постоянная времени заряда конденсатора С2 должна быть значительно больше периода, в течение которого лампа Лх отперта. При этом зарядный ток за время периода включения лампы Л изменяется обычно на несколько процентов. Этим объясняется наклонный характер вершины напряжения в диаграммах, показанных на рис. 8-10.

Эквивалентные схемы цепей заряда и разряда конденсатора С2 приведены на рис. 8-18,

(UolUcl)

(UaZ-Uci)

Ч г-0

Рис. 8-18. Приближенные эквивалентные схемы и начальные условия заряда и разряда конденсатора связи С3.

а - эквивалентная схема цепи заряда С3; 2 - эквивалентная схема цепи разряда С2.

а и б соответственно. При постоянной скорости запуска мультивибратора напряжение на конденсаторе С3 устанавливается таким образом, что заряд, потерянный в течение периода проводимости лампы Л2> восстанавливается в период проводимости лампы Л4. Постоянные времени зарядной и разрядной цепей обычно выбираются во много раз больше периодов Та и Ть соответственно с таким расчетом, чтобы вершина напряжения на аноде лампы Л3 была почти плоской (см. рис. 8-10). При выполнении этого условия напряжение на конденсаторе будет изменяться в течение периода проводимости лампы Л4 лишь незначительно. Напряжение на конденсаторе Uc может быть приближенно представлено выражением

.(£/,, -£е) TbjRb + EuTa/Ra

TbiRb + TJRa

, (8-19)

где Ta - период проводимости лампы Л4 [см. уравнение (8-14)]; Ть - период проводимости лампы Л2;

Ra - Rc -\- Ri;

Rb = R* +

RiRn Ri+Rn

Напряжение на конденсаторе С2 не является постоянным, так как оно несколько повышается в течение интервала Та и несколько понижается в течение интервала Ть. Из уравнения (8-19) видно, что при большом значении TaIRa по сравнению с f0/Rb напряжение на .конденсаторе Са стремится к £/а, а при большом

значении Tb/Rb по сравнению с TJRa напряжение на конденсаторе С3 стремится к (Уа2-Ес.

Линии нагрузки (по постоянному току) для ламп Л4 и Л2 нанесены на семействе характеристик для ламп с сопротивлениями нагрузки Rt н Ri и источником напряжения анодного питания £а. Мгновенное значение напряжения на сетке «с2 лампы Л2 в момент t после запирания определяется уравнением (8-11) или (8-12), а длительность периода, в течение которого лампа Л2 закрыта, определяется уравнениями (8-13) и (8-14). Она может быть также определена из рис. 8-14.

Напряжение на аноде ui лампы Л4 в момент времени t после запирания, если Rt !> Ra, определяется уравнением (8-15), а время 7Л нарастания напряжения на аноде определяется уравнением (8-15) и рис. 8-16. Мгновенное значение напряжения на аноде иа2 лампы Л2 в момент t после запирания, если 7?4 > #с1, определяется приближенно выражением

«а2 = £а - (£а - Uc) е- t/RacK (8-20)

Напряжение «а2 стремится к значению £а и имеет почти плоскую вершину при выполнении следующих условий:

RaCs 5Та; RBC, 5&5Г&; Ta/Ra5Tb/Rb.

Если эти условия выполнены, то напряжение Uс почти равно напряжению £3 и экспоненциальный член уравнения (8-20) стремится к нулю. Время нарастания напряжения Г2 ограничивается лишь шунтирующими емкостями, включенными параллельно сопротивлению Ri. Однако в связи с необходимостью применить большую емкость Са минимальная шунтирующая емкость по сравнению с получаемой в схеме с непосредственной связью несколько увеличивается.

Пример 8-2

Требуется рассчитать одностабильный мультивибратор с анодной связью, имеющий непосредственную связь между анодом нормально отпертой лампы и сеткой нормально запертой лампы. Положительное напряжение на аноде лампы Л3 должно иметь минимальную амплитуду 150 в и длительность 400 мксек. Используется лампа 12AV7 с источником анодного питания 250 в и источником напряжения смещения -100 в. Анодные характеристики приведены на рис. 8-19.

Решение

1. Определение сопротивления анодной нагрузки /?4 для лампы Л3.

Значение R4 выбирается на основе компромиссного учета требований в отношении амплитуды и времени нарастания «електорного импульса на аноде лампы Л2. 43 общем случае сопротивление R4 выбирается достаточно большим для получения требуемой амплитуды импульса при обеспечении в то же время приемлемой длительности нарастания напряжения,



§ 8-4}

Одностабильные мультивибраторы с катодной связью

которую можно получить при данных условиях. Ток, протекающий по цепи от источника £а к земле через сопротивления RA, Rs и Rcl, обусловливает некоторое уменьшение напряжения иа аноде запертой лампы Л2 в состоянии покоя


о too гоо зоо wo 5оо

Напряжение на аноде, 8 Рис 8-19. Характеристики лампы к примеру 8-2

посравнениюс напряжением £а. Поэтому напряжение на аноде отпертой лампы Л2 в состоянии покоя должно быть несколько меньше 100 в для обеспечения минимальной амплитуды селекторного импульса 150 в. Как видно из рис. 8-19, при сопротивлении анодной нагрузки 25 ком напряжение на аноде отпертой лампы Jlz равно 65 в, что обеспечивает получение положительного импульса с амплитудой 150 в.

2. Определение сопротивлений Rs и #5.

В общем случае сопротивление i?5 должно быть выбрано большим для уменьшения тока между источником £а и «землей» через сопротивления г?4, R5 и Rcl. Так как при больших значениях сопротивления Re сопротивление Яь должно быть наибольшим, то примем RB = = 1 Мом. Тогда из уравнения (8-3) имеем

10" (250 +100) - 100 5s 0;

25000 + 10ь + /?5

10е ом.

Из уравнения же (8-5) получаем: 10е

/?6+ Ю"

(65 + 100) - 100 : Rb =££ 1,2 • Ю6 ом.

-25;

Поэтому примем Rb = 1,5 • 10е ом.

При запирании лампы Л2 напряжение на ее аноде почти равно EaRJ(Ri + /?5), или 246 в. Поэтому амплитуда напряжения на аноде лампы Л2 составляет 246 - 65 = 181 в.

3 Определение сопротивления Rt.

При расчете величины напряжения на аноде лампы Лг можно при выборе сопротивления R4 высказать соображения, которые уже триводились в отношении времени нарастания. Выбор величины сопротивления Rt не является критичным, за исключением тех случаев, когда желательно получить большую амплитуду на-тряжения на аноде лампы Л1 (для уменьшения зариации момента отпирания лампы). Пусть

Rt = 100 000 ом. Проведем на семействе анодных характеристик линию нагрузки (по постоянному току) для лампы Ль Таким путем

найдем ия

15 в.

4. Определение напряжения смещения £с.

Для максимальной точности хронирования сетка лампы Л2 должна быть соединена с источником высокого положительного напряжения Поэтому примем £а = Ес.

5. Определение сопротивления R3n емкости Ct. Постоянная времени

RsCi определяется из рис. 8-14. Отношение А равно:

15-250 - 250

- = 1,76.

-25-250

Поэтому Т

R*Ct

= 0,57; #,С,=

"0,567

= 705 мксек.

Сопротивление в цепи сетки Rs должно быть выбрано большим для уменьшения сеточного тока отпертой лампы Л2. Поэтому примем Rs = 1 Мом. Тогда

Ci = 705 пф. 6. Определение емкости С3.

Соображения по определению емкости С2 приведены в основном тексте. Удовлетворительной является величина Са = 47 пф. Полная схема приведена на рис. 8-20.

E„=250S

Шом И 25ком Сг.Л7пф\


Рис 8-20. Расчетная схема к примеру 8-2.

8-4. ОДНОСТАБИЛЬНЫЕ МУЛЬТИВИБРАТОРЫ С*КАТ0ДН0Й СВЯЗЬЮ

На рнс. 8-21 приведена схема одностабиль-ного мультивибратора с катодной связью. Катоды обеих ламп подключены к общему катодному сопротивлению. Сетка нормально отпертой (в состоянии покоя) лампы Л2 подключена к источнику положительного напряжения через большое сопротивление Rs с таким расчетом, чтобы напряжение между сеткой и катодом лампы Л, было приблизительно равно нулю. Сетка лампы Л, для обеспечения запирания лампы Лх подключена к источнику напряжения, менее положительного по сравнению с потенциалом катодов обеих ламп. Отрицательный импульс запуска, подаваемый на анод лампы



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [104] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0067