Формирования импульсов в цепях с ударным возбуждением.

 

В цепях с ударным возбуждением используют параллельный колебательный контур, включённый в качестве нагрузки транзисторный ключ. Транзисторный ключ открыт и насыщён до прихода запирающего импульса при подаче на базу транзистора запирающего импульса, транзистор закрывается и отрицательный перепад напряжения на коллекторе если контур включён в цепь коллектора возбуждает свободные колебания к контуре, т.к. контур обладает активными потерями в проводах катушки и диэлектрике конденсатора, то эти свободные колебания называются затухающими. Свободные колебания состоят в переходе магнитной энергии катушки в эл.энергию конденсатора и обратно. После генератора с контуром ударного возбуждения ставится двухсторонний ограничитель, который формирует разнополярные импульсы одинаковой амплитуды. После двухстороннего ограничителя включается дифференцирующая цепь которая формирует остроконечные импульсы. Включённый односторонний ограничитель который формирует остроконечный импульс одной полярности. Структурная схема формирователя имеет следующий вид:

 

 

Схема генератора с включённым контуром ударного возбуждения в коллектор и графики запускающих видео импульсов информируемых в результате ударного возбуждения радио импульсов.

По окончанию действия запирающего транзистора, транзистор открывается и его малое сопротивление шунтирует колебательный контур срывая в нём колебания. Верхний конец контура через конденсатор С₁ соединяется по высокой частоте с землёй. Следовательно контур оказывается по высокой частоте включённым параллельно коллектор-эмиттер транзистор. Если в контур включен эмиттер, будет иметь положительную полярность, а не отрицательную в случае включенном в коллектор.

 

Колебания в контуре по окончании действия запирающего импульса, срывается за счёт того, что контур шунтируется малым сопротивлением транзистором работающего в режиме эмиторного повторителя.

Формирующие импульсы.

С помощью ключей Кл1 и Кл2 длинная линия может присоединяться к источнику постоянного напряжения Е и нагрузке Rн.

 

 

Если замкнуть ключ Кл1, оставив ключ Кл2 разомкнутым, через время t=2l/ν (где l-длинна линии, ν-скорость распространения волны вдоль нее) такая разомкнутая линия будет по всей длине равномерно заряжена до напряжения Е.

Если же в некоторый момент времени t=t1 замкнуть Кл2 и разомкнуть Кл1, тогда на нагрузке Rн выделится напряжением:

Каждый участок линии заряжен до напряжения E>Uн, то линия начинает разряжаться через Rн. От нагрузки к разомкнутому началу линии распространяется волна с напряжением – E/2, разрежающаяся E/2.

В момент эта волна напряжения достигнет разомкнутого начала линии, отразится от него без изменения амплитуды и фазы начнет распространяться к нагрузке.

При этом начальные участки линии окажутся разряженными до нуля.

А к моменту вся линия полностью разрядится.

т.к. волна – Е/2 достигает нагрузки через время , после замыкания Кл2, то на нагрузке выделяется прямоугольный импульс напряжения.

 

 

Транзисторные ключи.

а) б)

в) г)

Ключ в том числе и транзисторный коммутирует т.е. вкл. и выкл. участки электрической цепи. Его действие основано на том, что во включенном состоянии его сопротивление очень мало. Можно считать нулевое. А в выкл. состоянии оно очень большое. Транзистор работает в нелинейном режиме переходя от режима отсечки к режиму насыщения вслед за изменением Uб. Нагрузка представляет собой коммутируемый участок цепи вкл. либо последовательно либо параллельно с ключом.

 

На рис. а) – параллельный ключ.

Когда под действием управляющего напряжения. Транзистор заперт ток Iк=0, Rн подсоединен к Ек. Напряжение на выходе на Rн=Ек, т.к. Rк значительно меньше чем Rн. При Uупр обеспечивает включение транзистора и переход его в режим насыщения Rн шунтируется малым сопротивлением открытого VT и Uвых=0.

 

 

На рис. б)- последовательный ключ.

При включении транзистора, Rн подключается параллельно Uвх. При выкл. VT его большое сопротивление разрывает эту связь. Для нормальной работы необходимо чтоб Uвх было больше 0.

Возможны 3 схемы включения транзистора: 1) с общим эмитором 2) с общей базой 3)с общим коллектором. Наиболее применимы первые 2 схемы с эмитором и базой. На более ВЧ применяются схемы с общей базой т.к. заземленная база препятствует возникновению паразитной обратной связи выход-вход. Такая паразитная обратная связь может быть причиной паразитных колебаний.

В настоящий момент широко используются микросхемы на которых строятся не только ключевые каскады, но и построенные на них триггеры. Для рассмотрения стационарных и переходных режимов ключей на БТ транзистор включается с общим эмитором схема (в).

Транзистор может находится в 1 из 2 стационарных состояний во включенном и выключенном.

Режим насыщения возникает при положительном напряжении если ток базы удовлетворяет условию .