Главная Импульсный режим работы



устройства. В генераторах импульсов после прекращения регенеративного процесса, в течение которого формируется фронт импульса, наступает стадия формирования р а б о-чейчасти импульса. В этой стадии во времязадающей цепи (часто в виде /?С-цепи), входящей в состав цепи обрати ной связи, протекает релаксационный процесс, который приводит к восстановлению условий регенерации. В течение вновь возникающего после этого регенеративного процесса, который протекает в противоположном направлении, происходит срез генерируемого импульса. Затем начинает протекать другой релаксационный процесс, определяющий длительность интервала времени между генерируемыми импульсами. Таким образом, длительности релаксационных процессов во времязадающих цепях генератора импульсов обусловливают временные параметры формируемых импульсов. По этой причине генераторы импульсов рассматриваемого, типа называются релаксационными генераторами или короче, релаксаторами [1, 2а, 25].

Восстановление условий регенерации (в стадии формирования рабочего импульса) обусловливается одним из двух явлений: либо напряжение на входе активного элемента (например, входное напряжение запертой лампы или запертого транзистора) в процессе релаксации достигает некоторого порогового значения, либо соотношение токов в активном элементе (обычно соотношение токов базы и коллектора насыщенного транзистора) достигает некоторого критического значения. По этому признаку релаксационные генераторы импульсов подразделяются на релаксаторы, которые в стадии формирования рабочего импульса управляются напряжением, и на релаксаторы, управляемые током.

7. Усилительные каскады регенеративных импульсных устройств строятся в основном на транзисторах [108а]. Ламповые усилители применяются при необходимости обеспечения высокой стабильности работы устройств в широком температурном диапазоне, а также при генерировании мощных (обшно выше 10 Вт) импульсов сравнительно высокого напряжения (выше нескольких десятков вольт). Кроме того, ламповые усилители используются в устройствах, подверженных сильным радиационным воздействиям.

8. Скачкообразные изменения тока или напряжения можно получить, используя системы, содержащие нелинейные элементы с S-образной (рис. 4, а) или Л/-образной (рис 4, б) вольтамперной характеристикой. На участках I--2



таких характеристик дифференциальное сопротивление элемента отрицательно. Как известно из радиотехники [21- 23, 25], на падающем участке характеристики состояние равновесия системы, содержащей нелинейный элемент, может быть неустойчивым, что позволяет при определенных условиях получать скачкообразные изменения тока или напряжения в системе. Изучение физических свойств нелинейных элементов, обладающих приведенными на рис. 4 характеристиками, показывает, что такой вид характеристик обязан «внутренней» положительной обратной связи между процессами, протекающими в элементе. В этом смысле импульсные устройства, использующие свойства элементов с падающей характеристикой, можно также отнести к устройствам регенеративного типа. С другой стороны, можно показать, что усилитель с положительной обратной связью обладает нелинейной S-или Л/-образной характеристикой. На этой основе советскими специалистами С. Н. Кокуриным [130], С. А. Дробовым [131]. Л. А. Мееровичем и Л. Г. Зеличенко [5], В. В. Гри-горин-Рябовым [ 132] и др. развита теория регенеративных импульсных устройств, базирующаяся на нелинейной теории разрывных колебаний, созданной большими коллективами советских радиофизиков, возглавляемыми академиками Л. И. Мандельштамом, Н. Д. Папалек-си, А. А. Андроновым [1], Н. Н. Боголюбовым и Н. М. Крыловым [2].

9. /-образной характеристикой обладают туннельные диоды, на основе которых строятся импульсные устройства разрывных колебаний (см. гл. 15). S-образной характеристикой обладают газоразрядные приборы, тиристоры, а также транзисторы, работающие в лавинном режиме (см. гл. 15). Газоразрядные приборы (преимущественно тиратроны) и тиристоры применяются в основном в мощных генераторах импульсов, где используются также нелинейные свойства магнитных материалов (см. § 7.5). Принцип работы и свойства регенеративных импульсных устройств, построенных на тиристорах, описаны в работах [133, 134, 111].



Рис. 4.



§ 10.2. РЕЖИМЫ РАБОТЫ РЕГЕНЕРАТИВНЫХ УСТРОЙСТВ

1. По своему построению и назначению регенеративные импульсные устройства подразделяются на две группы: 1) устройства, имеющие два устойчивых состояния равновесия; 2) устройства, не имеющие ни одного или имеющие только одно состояние устойчивого равновесия.

Устройства 1-й группы, называемые триггерами, вырабатывают крутые перепады напряжения (рис. 1, а) при воздействии на них управляющих сигналов (импульсов запуска). К триггерам предъявляются два основных требования: стабильность состояний равновесия триггера в реальных условиях эксплуатации и бесперебойное срабатывание триггера при каждом воздействии импульса запуска (см. §8.1, пп. 5-7).

Устройства 2-й группы - генераторы, вырабатывающие.импульсы напряжения требуемой длительности и высо-ты(см. рис. 1, б, в), форма которых близка к прямоугольной. В схемном отношении они отличаются от триггеров наличием времязадающих элементов (обычно в виде конденсатора и резистора), время релаксации которых определяет длительность генерируемых импульсов или (и) частоту их повторения. Такие устройства называются релаксационными генераторами {релаксаторами).

Генератор импульсов может быть приспособлен для ра-боть! в любом из таких режимов: в режиме автоколебаний, в режиме синхронизации {деления частоты) и в ждущем {заторможенном) режиме работы.

2. При работе в режиме автоколебаний вырабатываются периодически повторяющиеся импульсы (см. рис. 1, б). Частота генерируемых импульсов (частота автоколебаний) определяется свойствами релаксатора и режимом его питания; некоторое влияние на частоту автоколебаний оказывает приключаемая нагрузка.

Генераторы импульсов, работающие в режиме автоколебаний, обычно используются в качестве задающих генераторов; они служат для управления работой других устройств. Основное требование к таким генераторам - стабильность частоты колебаний. К сожалению, стабильность частоты автоколебаний релаксационных генераторов (без применения специальных средств стабилизации) невысока, особенно при их построении на транзисторах. Поэтому часто прибегают к работе в режиме синхронизации.



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


0.0618