Спусковая схема с эмиттерной связью

Принципиальная схема спускового устройства изображена на рис.3.7, а временные диаграммы, поясняющие её работу, – на рис.3.8.

Рис.3.7. Спусковая схема с эмиттерной связью

 

Работа схемы.

1. Исходное состояние.

В исходном состоянии транзистор VT₂ открыт, т.к. на его базу подаётся положительное напряжение + Е_к через резистор R₆. На базу транзистора VT₁ также подаётся положительное напряжение через делитель R₂ - R₃. Однако напряжения смещения на базах выбираются так, чтобы U_б2>U_б1. Кроме того, параметры схемы выбираются таким образом, чтобы R₇<R₄. Поэтому при включении питания через VT₂ протекает ток І_к2> І_к1. Этот ток І_к2 создаёт на резисторе R₅ в цепи эмиттеров VT₁ и VT₂ падение напряжения, запирающее VT₁. Режим VT₂ выбирается таким, чтобы в открытом состоянии он был насыщен.

Это необходимо для того, чтобы сформированный импульс был стабильным по амплитуде и имел хорошую форму. Конденсатор C₂ заряжен по цепи:

+ Е_к → R₄ → C₂ →(Б-Э)VT₂ → R₅ → корпус (–Е_к).

 

Рис.3.8. Временные диаграммы спусковой схемы.

 

2. Запуск и опрокидывание схемы.

Для запуска схемы необходимо изменить состояние одного из транзисторов: либо открыть положительным импульсом VT₁, либо запереть отрицательным импульсом VT₂. В данной схеме отрицательный импульс через отсекающий диод VD запирает VT₂. Роль переходной цепи выполняют R₁ и C₁. Скачок напряжения через диод VD подаётся на базу VT₂ через конденсатор C₂ достаточно большой ёмкости. Транзистор VT₂ запирается и возникает лавинообразный процесс:

–U_вх → –ΔU_б2 → –Δi_б2→ –Δi_к2 → –ΔU_э→ + ΔU_б1 → +Δi_к1 →

→ –ΔU_к1→ –ΔU'_б2 > –ΔU_б2,

при котором замыкается цепь положительной обратной связи. В результате появления лавинообразного процесса VT₂ запирается, а VT₁ полностью отпирается и насыщается.

В момент скачка происходит резкое уменьшение напряжения на коллекторе VT₁, в результате чего диод VD запирается и отключает источник импульсов запуска от схемы генератора. Поэтому этот диод называется отсекающим. При этом на спусковую схему источник импульсов запуска не влияет в течение всего времени формирования импульса.

3. Формирование импульса

После отпирания VT₁ конденсатор C₂ начинает разряжаться по цепи:

+ C₂ (левая обкладка) → (К – Э)VT₁ → R₅ → корпус (–Е_к) → +Е_к →

→ R₆ → –C₂ (правая обкладка).

При перезаряде C₂ на базе VT₂ поддерживается отрицательное напряжение, которое будет изменяться по экспоненциальному закону. При этом на базе VT₂ отрицательное напряжение по абсолютной величине будет уменьшаться, поддерживая транзистор в запертом состоянии. Когда на базе VT₂ напряжение ΔU_б2 достигнет значения ≈ 0 вольт, транзистор VT₂ начинает отпираться.

4. Восстановление исходного состояния схемы.

В момент отпирания VT₂ в цепи его коллектора появляется ток, что

вновь приводит к возникновению лавинообразного процесса и замыканию цепи положительной обратной связи:

+ Δi_к2 → + ΔU_э→ –ΔU_б1 → –Δi_к1 → + ΔU_к1 → + ΔU_б2 → + Δi'_к2 > + Δi_к2.

Происходит обратное опрокидывание схемы, в результате которого VT₁ запирается, а VT₂ полностью отпирается. Конденсатор C₂ снова начинает заряжаться по цепи:

+Е_к→R₄ →C₂ → (Б – Э)VT₂ → R₅ → –Е_к (корпус).

В момент обратного опрокидывания схемы напряжение U_к1 резко повышается, и диод VD отпирается. В промежутках времени между скачками происходит формирование плоских вершин импульсов. Длительность формируемых прямоугольных импульсов определяется параметрами схемы. Наиболее сильное влияние на длительность формируемого импульса оказывают ёмкость C₂ и резистор R₆.