Главная Импульсный режим работы



участке совпадает с кривой а, но в отличие от нее имеет падающий участок. При /у < О, создающем базовое напряжение запирающей полярности, получаем кривую г; на начальньм участке она еще в большей области совпадает с кривой а, но здесь наблюдается некоторое увеличение напряже-

Область нормальной работы

Лавинная область

ния и тока в экстремальной точке. При /у > О, создающем базовое напряжение отпирающей полярности, получаем кривую д\ здесь экстремальная точка кривой получается при меньшем значении напряжения (Ук-

Таким образом, вольтамперная характеристика ЛТ в отличие от характеристики ТД является легко управляемой. Область лавинного режима расположена между показанными на рис. 10 вертикальными линиями, фиксирующими на оси абсцисс пороговые напряжения и Uj, которые выражают пробивное напряжение перехода. Ширина области лавинного режима ооычно значительно превышает ширину области нормального режима работы (при < (Ур). Для сопоставления на рис. 10 пунктирными линиями изображены выходные характеристики транзистора при нормальном режиме работы.


Рис. 10.



Рис. II

3. Режимы работы УЛТ. На рис. И, а изображена основная схема УЛТ. В зависимости от выбора рабочей точки транзистора на основе этой схемы можно построить триггер, релаксационный генератор, работающий в автоколебательном или ждущем режиме, и другие импульсные устройства.



Зависимость режима работы схемы от в ыбора рабочей точки поясняется построениями, приведенными на рис. И, б. Здесь показаны возможные положения нагрузочной прямой, определяемые сопротивлением ц.

В положении / нагрузочная прямая пересекает характеристику транзистора в трех точках. В этом случае на основе показанной на рис. 11, а схемы может быть построен триггер. Переключение триггера из одного положения в другое может осуществляться раз-нополярными импульсами напряжения, подаваемыми на базу транзистора. Недостатком такой схемы триггера является большое остаточное напряжение на включенном транзисторе, примерно равное (Ур. Принципы построения некоторых вариантов схем триггеров на ЛТ описаны в работе [164].

В положении 2 нагрузочная прямая пересекает вольтампер-нуго характеристику в одной точке на участке отрицательного сопротивления. В этом случае на основе рассматриваемой схемы строится релаксатор, работающий в автоколебательном режиме. Конденсатор С заряжается через резистор /?к. и как только напряжение на конденсаторе достигнет величины (Ур (рис. 11, б) развивается регенеративный процесс разряда конденсатора через ЛТ. После разряда конденсатора транзистор запирается и происходит заряд конденсатора через резистор R, после чего процесс повторяется. Форма образуемых здесь импульсов типична для классических релаксаторов на приборах с S-образной характеристикой.

В положении 3 нагрузочная прямая пересекает характеристику в одной точке, расположенной на участке положитель но го дифференциального сопротивления в области малых токов. Это соответствует стабильному исходному состоянию покоя системы. При подаче запускающего импульса отпирающей полярности рабочая точка кратковременно выводится на участок отрицательного сопротивления, что вызывает регенеративный процесс разряда конденсатора. Этот случай соответствует ждущему режиму работы релаксатора.

Другой вариант ждущего релаксатора возможен при выборе положения 4 нагрузочной прямой. Здесь точка, соответствующая состоянию покоя системы, расположена в области больших токов. В исходном состоянии покоя ЛТ вклгочен и конденсатор разряжен до напряжения, близкого к V. При подаче импульса запирающей полярности ЛТ запирается и конденсатор начинает заряжаться. Когда напряжение на нем достигнет значения (Ур, ЛТ вновь отпирается, конденсатор разряжается, и система приходит в исходное состояние покоя. Разрядный импульс в этом случае появляется с задержкой, определяемой временем заряда конденсатора от напряжения t/p до {Ур.

Для получения положительного наклона вольтамперной характеристики в области допустимых токов транзистора, в цепь эмиттера включается резистор Rj, показанный на рис. 11, а пунктиром. Иногда в цепь конденсатора включается нагрузочный элемент Ryi, также показанный на рис. 11, а пунктиром.

Для получения нужной формы импульсов показанная на рис И, а схема дополняется той или иной формирующей цепью. Так, например, на рис. 12 изображена схема генератора прямо-



угольных импульсов малой длительности. Здесь формирование импульса происходит в результате разряда через ЛТ формирующего двухполюсника в виде отрезка кабеля. Применение ЛТ позволяет с помощью такой схемы получать на согласованной нагрузке импульсы напряжения с длительностью фронта менее 1 не. При импульсах большей длительности можно вместо отрезка кабеля использовать формирующую искусственную линию.

В работах [165-169] описаны принципы построения и особен ности работы импульсных устройств различного назначения.

4. Регенеративный процесс в релаксаторах на ЛТ обусловлен лавинной инжекцией неосновных носителей. Возникающие при ударной ионизации основные

0£В 0-£и

Формирующая линия


Рис. 12.

носители, входя в область базы, снижают потенциальный барьер эмиттерного перехода, что вызывает инжекцию неосновных носителей. Развивающийся при этом процесс носит лавинообразный характер. Он прекращается из-за разряда конденсатора, определяющего коллекторное напряжение и, так как при этом уменьшается степень ударной ионизации. Регенеративный процесс накопления заряда в базе прекращается в момент, когда коллекторное напряжение падает до критической величины U. При этом число носителей, входящих в базу со стороны коллектора, равно числу носителей, исчезающих из базы из-за рекомбинации и инжекции в эмиттерную область. Анализ регенеративного процесса в релаксаторе на ЛТ изложен в работе [165].

ЛТ в стадии формирования импульсов работает при высоком уровне инжекции. В этом случае в базе транзистора возникает ускоряющее поле, повышающее быстродействие транзистора (сплавной транзистор становится подобным дрейфовому транзистору). Быстродействие ЛТ возрастает также благодаря уменьшению эффективной ширины базовой области при высоких коллекторных напряжениях.

Импульсные устройства на ЛТ отличаются структурной простотой и содержат небольшое число элементов (как активных, так и пассивных) Наряду с простотой такие устройства отличаются высокими техническими данными, получение которых в устройствах на обычных транзисторах часто оказывается затруднительным.



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


0.0464