1В) 4. Общие сведения об импульсных генераторах
Импульсными генераторами называют устройства, формулирующие электрические импульсные сигналы. Условия самовозбуждения в импульсном генераторе выполняются в широкой полосе частот, вследствие чего его выходное напряжение обладает широким спектром гармонических составляющих. Элементы схем импульсного генератора в отличие от синусоидального не имеют резко выраженных резонансных свойств, поэтому его стабильность колебаний меньше, чем синусоидального.
По способу возбуждения различают импульсные генераторы с самовозбуждением (самовозбуждающиеся) и внешним возбуждением. Самовозбуждающиеся генераторы содержат элементы положительной обратной связи. Поэтому в них возникают колебания без внешнего воздействия (например, мультивибраторы, блокинг-генераторы). Эти генераторы используют в качестве задающих импульсных генераторов. Они применяются для соответствующего преобразования импульсов, поступающих от задающих генераторов (например, генераторы пилообразного напряжения или тока). Промежуточное положение занимают ждущие импульсные генераторы с положительной обратной связью и с неиспользуемой возможностью к самовозбуждению. При подаче входного импульса они выдают только один выходной импульс. В отличие от генератора с внешним возбуждением форма их выходного импульса не зависит от формы входного. К ждущим генераторам относят, например заторможенный мультивибратор, а также триггер. В большинстве схем импульсных генераторов положительная обратная связь между выходной и входной цепями осуществляется с помощью фазосдвигающего каскада (например в мультивибраторах) или фазопереворачивающего трансформатора (например в блокинг-генераторах).
2В) 5. Работа транзистора в ключевом режиме
В различных устройствах автоматики используются специальные устройства, формирующие периодические импульсы с необходимыми параметрами и частотой следования. В таких устройствах для создания импульсов напряжения и изменения момента их подачи широко применяют транзисторы, которые в процессе работы переходят из полностью открытого состояния в полностью закрытое в течение ничтожно малого времени. Такой режим называют работой транзистора в ключевом режиме, или режиме переключения.
Транзисторный ключ— это электронное устройство, обеспечивающее замыкание и размыкание цепи нагрузки управляющими входными импульсами. По аналогии с механическим ключом(контактом) качество транзисторного ключа определяется максимальным током, который всё же проходит через него в разомкнутом состоянии, падением напряжения на ключе в замкнутом состоянии, а также скоростью перехода из одного состояния в другое.
Т
ранзисторный
ключ обычно выполняют по схеме с общим
эмиттером (рис.
9.7, а). Управляющие сигналы подаются от источника входных импульсов через сопротивление базы RБ, в которое может входить и внутреннее сопротивление самого источника входных импульсов.
Возможны два способа подключения нагрузки к ключу. При первом способе нагрузку Rн подключают между коллектором и минусом источника питания, при втором способе— между коллектором и плюсом этого источника. В первом случае выходное напряжение создаётся на нагрузке, когда ключ открыт, а во втором— когда ключ закрыт.
В зависимости от входного сигнала транзистор может работать в трёх режимах: отсечки, активной области и насыщения (рис. 9.7, б).
При отсутствии на входе ключа управляющего импульса транзистор обычно работает в режиме отсечки, что соответствует точке O1 на его выходной характеристике. При этом транзистор закрыт, и в цепи коллектора проходит малый ток. Следовательно, режим отсечки соответствует выключенному состоянию ключа, при котором напряжение Uвых≈0, а напряжение U′вых приблизительно равно напряжению источника питания.