5.7. Практические схемы устройств техники связи с пт в режиме с прямыми токами затвора

5.7.1. Преобразователи длительности импульсов на пт

Использование ПТ в комбинированном режиме позволяет реализо­вать преобразователи импульсов малой длительности в импульсы большой длительности и наоборот. Формируемые импульсы могут иметь длительность до десятков минут без использования в схемах электро­литических конденсаторов и механических реле.

Принципиальная схема удлинителя входных импульсов приведена на рисунке 5.13, а, а графики, поясняющие его работу, изображены на рисунке 5.14, а.

а)
б)

Рис. 5.13. Схемы формирователей длительности импульсов на ПТ

Устройство работает следующим образом. При поступле­нии на вход VT₁ положительного импульса длительностью t_И1 отпи­рается p-n-переход затвор-исток и происходит быстрый заряд емкости С. По окончании действия входного импульса транзистор VT₁ запирается напряжением на емкости С. Это вызывает отпирание транзистора VТ₂ и подзапирание транзистора VТ_З. На выходе устройства образуется напряжение, соответствующее логической «1».

С помощью потенциометра R_З, в истоковой цепи ПТ устанавливается напряжение меньшее напряжения отсечки ПТ. Поэтому разряд емкости С через высокоомное сопротивление R₁ приводит к регене­ративному процессу отпирания транзистора VT₁ и запиранию транзис­тора VТ₂. Посредством резистора R₅ транзистору VТ_З обеспечивается большой входной ток, вызывающий резкое уменьшение выходного напря­жения. На выходе схемы образуется напряжение, соответствующее логическому «0». Длительность выходного импульса t_И2 зависит от выбора элементов С и R₁. Благодаря высокоомному сопротивлению R₁ длительность выходного импульса t_И2 может на несколько порядков превысить длительность входного импульса t_И1. Из рисунка 5.14, а видно, что устройство может быть также использовано для задержки входных импульсов.

а)	б)

Рис. 5.14. Временные характеристики преобразователей

длительности импульсов

Принципиальная схема укоротителя входных импульсов приведена на рисунке 5.13,б, а графики, поясняющие его работу на рисунке 5.14, б. Устройство работает следующим образом. При поступлении на вход импульса отрицательной полярности VT₁ запирается. Это вызывает запирание транзистора VТ₂, входящего в схему электронного реле вре­мени. Принцип работы подробно описан в п. 3.8.5. Емкость С медленно заряжается через высокоомное сопротивление R₃. В процессе заряда емкости С результирующее напряжение затвор-исток VТ₂ уменьшается, что приводит к увеличению проводимости канала и увеличению положительного потенциала на входе регенеративного ключа, выполненного на транзисторах VТ_З и VТ₄. Как только напряже­ние на входе VТ_З достигает порогового значения, происходит регене­ративный процесс, отпирания VТ_З и запирания VТ₄. Напряжение на выходе VТ₄ становится больше напряжения обратимого пробоя p-n-перехода кремниевого стабилитрона. На выходе устройства появляет­ся потенциал соответствующий логической _Δ1.

В исходном состоянии транзистор VТ_З заперт напряжением, снимаемым с потенциометра R₆, за счет протекания тока через выходную цепь отпертого транзистора VT₄. Напряжение на выходе VТ₄ при этом меньше напряжения обратимого пробоя p-n-перехода VD₂, следовательно, на выходе устройства обеспечивается состояние, соответствующее логическому «0».

В момент прекращения действия входного импульса транзистор VT₁ отпирается. Емкость С быстро разряжается через отпертый p-n-переход затвор-канал ПТ. Напряжение, снимаемое с резистора, оказывается меньше напряжения срабатывания регенеративного ключа на транзисторах VТ_З и VТ₄ и он возвращается в исходное состояние. При этом, на выходе устройства устанавливается низкий потенциал, соответствующий логическому «0».

Длительность выходного импульса t_И2 практически равна:

, (5.64)

где t_И1 – длительность входного импульса, t_Р – выдержка времени реле времени.

Выдержка времени реле времени зависит от выбора элементов R₃ и С. В устройстве можно использовать высокоомный резистор R₃ и этим обеспечить практически любое необходимое время t_Р, для получения требуемого значения t_И2. Необходимо отметить, что рассмотренное устройство может выполнять функции селектора импульсов по длитель­ности. В частности, оно не будет реагировать на импульсы, длитель­ность которых меньше времени t_Р. Эта особенность использована в устройствах контроля уровня радиовещательных трактов описанных в п. 3.8.5.