Транзисторный усилитель-ограничитель

 

Эти ограничители обеспечивают большую амплитуду и более высокую крутизну фронтов, чем диодные при равных . Недостаток – более сложная схема.

Рис 3.25 Транзисторный усилитель-ограничитель

Наличие областей насыщения и отсечки позволяет выполнить на транзисторе двусторонний усилитель-ограничитель. Транзистор VT работает в режиме ключа, переходя из насыщенного состояния в запертое и обратно. При этом конденсатор С заряжается большим током быстрее через насыщенный транзистор VT, чем разряжается меньшим током через R1 при запертом транзисторе VT. Диод VD дает возможность конденсатору быстрее разрядиться. Чтобы напряжение на выходе ограничителя было симметрично относительно оси времени, исходную рабочую точку А на нагрузочной прямой выбирают так, чтобы изменения коллекторного тока от границы насыщения и до начала отсечки были одинаковы.

При нарастании отрицательной полуволны входного напряжения рабочая точка перемещается вдоль нагрузочной прямой вверх, U_к растёт, а U_кэ падает.

Положительная полуволна входного напряжения уменьшает коллекторный ток , а напряжение увеличивается; рабочая точка перемещается вниз по нагрузочной прямой. При некотором положительном значении наступает режим отсечки. Режим работы транзистора VT облегчённый, т.к. мощность на коллекторе выделяется во время переключения (когда формируются фронты импульса).

Раздел 3.3.3 Транзисторные формирователи (Лекция 35, 2 часа)

Учебные вопросы:

1. Транзисторный усилитель-ограничитель

2. Генераторы с контуром ударного возбуждения в цепях коллектора и эмиттера

 

 

Формирователи импульсов с контуром ударного

Возбуждения

 

Рисунок3.26 структурная схема такого формирователя

Для получения серии остроконечных импульсов при

Поступлении на вход одного прямоугольного

 

Генератор с контуром ударного возбуждения в цепи коллектора.

Рисунок3.27 Схема генератора с контуром ударного

Возбуждения в цепи коллектора.

 

Такой генератор состоит из колебательного контура и т5ранзисторного ключа.

В исходном состоянии транзистор насыщен и через него протекает ток , создавая магнитное поле с энергией

.

Входной положительный импульс запирает транзистор, ток в нем прерывается, и в катушке L индуцируется ЭДС(с положительной полярностью вверху, и с отрицательной внизу), которая стремится поддержать ток прежнего направления. Так как транзистор заперт, ток замыкается через конденсатор C и заряжает его, сообщая нижней обкладке отрицательный, а верхней – положительный заряды. При этом энергия магнитного поля катушки переходит в энергию электрического поля конденсатора . К моменту, когда ток в контуре становится равным нулю, конденсатор С заряжается до максимального напряжения и вся энергия сосредоточивается в электрическом поле конденсатора:

После этого конденсатор С начинает разряжаться на катушку L, т.е. в контуре возникают свободные колебания.

Если параметры контура выбрать с таким расчетом, чтобы период этих колебаний T=2π √ LC< < τ _и, то за время можно получить много периодов колебаний.

По окончании положительного входного импульса транзистор насыщается и через его малое сопротивление отбирается энергия из контура, и колебания в нем резко затухают. В схеме ограничивает ток насыщения транзистора; конденсатор С1 соединяет верхнюю точку контура с (“землёй’’) по переменной составляющей; благодаря этому контур шунтируется только малым сопротивлением отпёртого транзистора.

Определим начальную амплитуду напряжение на контуре:

,

где - волновое сопротивление

Уменьшение амплитуды колебаний происходит по экспоненциальному закону:

,

где - постоянная времени контура.

Т.к. верхняя обкладка конденсатора Ссоединена по переменному току с (“землёй’’), то первая полуволна напряжения является отрицательной.

 

Генератор с контуром ударного возбуждения в цепи

Эмиттера.

а)

б)

Рисунок 3.28Генератор с контуром ударного возбуждения в цепи эмиттера.

 

В отличие от генератора с контуром ударного возбуждения в цепи коллектора, здесь затухание колебаний происходит быстрее, так как контур шунтируется малым выходным сопротивлением каскада с общим коллектором. Отличием является также полярность первой полуволны – она положительная.

Дополненная эмиттерным повторителем и цепью обратной связи (рис. 3.28 б), эта двухкаскадная схема применяется для получения серии незатухающих колебаний. Колебания, возникающие на контуре, через разделительный конденсатор подаются на эмиттерный повторитель (транзистор VТ2), усиливаются им по току и без изменения фазы вносятся обратно в контур.

Значение сопротивления резистора R2 можно подобрать так, чтобы полностью скомпенсировать потери в контуре и получить синусоидальные колебания неизменной амплитуды. Конденсатор предотвращает соединение по постоянному току базы транзистора VT2 через катушку L с (‘’землёй’’) чем сохраняется режим базы.

 

Формирующие линии

 

⇐ Предыдущая21222324252627282930Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Насыщенный транзисторный ключ с ОЭ