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互補(bǔ)管脈沖電路原理與應(yīng)用電路介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2024-08-20 18:31:42
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互補(bǔ)管脈沖電路原理與應(yīng)用電路介紹
通常的雙管脈沖電路,總是一只管導(dǎo)通,另一只管截止。但是互補(bǔ)管脈沖電路不同,它具有如下特點(diǎn):
(1)兩管同時(shí)導(dǎo)通或同時(shí)截止。
(2)一端輸出波形為陡上升慢下降,另一端輸出波形為陡下降慢上升,因此,兩端輸出通過(guò)微分后,就獲得一對(duì)極性要相反而又十分陡直的尖脈沖。
注意:這種電路引起電源功率波動(dòng)較大,因?yàn)楫?dāng)兩管從截止轉(zhuǎn)至導(dǎo)通時(shí),電流從零增至某數(shù)值。
一、互補(bǔ)管雙穩(wěn)態(tài)電路
互補(bǔ)管雙穩(wěn)態(tài)電路見(jiàn)圖1(a)。當(dāng)接通電源后,若無(wú)觸發(fā)信號(hào)作用,由于集極電流極小,Rc1、Rc2的端電壓[供電給兩管的偏流]也很小,故兩管都截止,電路處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。
互補(bǔ)管脈沖電路
圖1、互補(bǔ)管雙穩(wěn)態(tài)電路 
當(dāng)觸發(fā)脈沖作用下,設(shè)BG1由截止轉(zhuǎn)入放大,并產(chǎn)生下述的雪崩式正反饋過(guò)程 
互補(bǔ)管脈沖電路
很快地使兩管飽和導(dǎo)通,處于另一穩(wěn)定狀態(tài),電容C1是加速電容,由圖1(b)可見(jiàn),uc1從Ec陡直地下降至零,而Uc2卻從零陡直地上升至Ec。
要使?fàn)顟B(tài)回到原來(lái)的穩(wěn)態(tài),必須供給BG1或BG2的基極一個(gè)負(fù)尖脈沖,正反饋的翻轉(zhuǎn)過(guò)程與上述類似,電路圖1(C)是單端輸出電路,圖2是另一類互補(bǔ)雙穩(wěn)電路,它直接從普通的雙穩(wěn)電路轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)。
互補(bǔ)管脈沖電路
二、互補(bǔ)管多諧振蕩電路
互補(bǔ)管多諧振蕩電路見(jiàn)圖3。該電路仍然由兩級(jí)集基阻容耦合的倒相器組成,當(dāng)電路接通電源時(shí),兩管不能馬上導(dǎo)通,因?yàn)镃A、CB的充電路徑是:Ec→R2→CA→Rc1;CB的充電路徑是:Ec→Rc2→CB→R1.當(dāng)CA和CB充電到一定數(shù)值后,UCA、UCB作為兩管基極回路的正向偏置電壓,使Ib1、Ib2增加,由于正反饋的作用,很快地使BG1、BG2飽和,這是一種暫穩(wěn)態(tài)。
互補(bǔ)管脈沖電路
圖三、互補(bǔ)多諧振蕩電路 
飽和一開(kāi)始,CA經(jīng)Rb2、BG2的發(fā)射結(jié)構(gòu)及電阻Rc1放電(CA放完電后,雙被Uc1反向?qū)A充電,這時(shí),UcA為左正右負(fù))而CB通過(guò)Rc2、BG1的的發(fā)射結(jié)及Rb1放電,隨著CA、CB放電過(guò)程,Ube1不斷增加,而Ube2不斷減小,直至兩管由飽和退至放大狀態(tài),從而引起下列“雪崩”式的正反饋: 
互補(bǔ)管脈沖電路
結(jié)果使BG1、BG2截止,接著CA、CB又進(jìn)行充電,如此重復(fù)。就可獲得如圖3(b)的輸出脈沖波,設(shè)電路對(duì)稱,即CA=CB=C,Rb1=Rb2=Rb,R1=R2=R,Rc1=Rc2=Rc脈沖寬度為:
t1=c(Rb+rbe)In{Ec/[Ubes+(Ec/Rb)Rc]}
t2≈0.7Rc
選擇晶體管的β應(yīng)滿足Rb<βRc,根據(jù)圖3(a)電路的參數(shù)可算出t1=10毫秒,t2=750毫秒,占空比(t1/t2)=75.
三、其他的互補(bǔ)管脈沖電路
其他的互補(bǔ)管脈沖電路有以下三種。
1、互補(bǔ)管單穩(wěn)態(tài)電路
圖4示出兩種形式的互補(bǔ)管單穩(wěn)態(tài)電路,圖4(b)為常態(tài)時(shí)兩管飽和的互補(bǔ)管單穩(wěn)態(tài)電路。當(dāng)滿足條件,R2<β1、R1及R3<β2、R4時(shí)電路處于兩管飽和的穩(wěn)態(tài),當(dāng)負(fù)脈沖作用于BG1基極,BG1退出飽和,且引起反應(yīng)Uc1↑→Ub2↑→Uc2↓→Ub1↓。正反饋連鎖反應(yīng)的結(jié)果,使BG1、BG2均截止,此為暫穩(wěn)態(tài)。此時(shí)C通過(guò)R2、R4及電源放電,放電完后又進(jìn)入兩管飽和的穩(wěn)定狀態(tài)。二極管D是防止C的電壓擊穿BG1的基-射結(jié),脈沖寬度為:
tr=0.7(R2+R4)C
圖4(b)為常態(tài)時(shí)兩管截止的互補(bǔ)單穩(wěn)態(tài)電路
互補(bǔ)管脈沖電路
圖4、互補(bǔ)管單穩(wěn)態(tài)電路 
2、互補(bǔ)管施密特觸發(fā)器
圖5為互補(bǔ)管施密特觸發(fā)器,本電路是依靠直流電位觸發(fā)的施密特電路,在工作過(guò)程中。兩管同時(shí)飽和或同時(shí)截止。
當(dāng)ui處于低電平時(shí),由ui和-Eb所引起的ub1為負(fù)值,BG1截止,又因R3無(wú)電源,所以BG2也截止,處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。
當(dāng)ui上升到高電平時(shí),ub1達(dá)到BG1的導(dǎo)通閥電壓,BG1開(kāi)始導(dǎo)通,經(jīng)過(guò)BG1、BG2的連鎖正反饋?zhàn)饔谩W詈笫笲G1、BG2同時(shí)導(dǎo)通,這是另一種穩(wěn)定狀態(tài)。
R5與電路因差的大小有關(guān),R5越大,回差就越小。
互補(bǔ)管脈沖電路
圖5、互補(bǔ)管施密特觸發(fā)器 
互補(bǔ)管脈沖電路
圖6、互補(bǔ)管的鋸齒波電路 
3、互補(bǔ)管的鋸齒波電路
圖6為互補(bǔ)管的鋸齒波電路,這是自激式互補(bǔ)的鋸齒波電路,其中由BG1、BG2組成開(kāi)關(guān)器,以控制定時(shí)電容C的充放電,BG3為恒流管。
當(dāng)BG1、BG2均截時(shí),恒流Ic3對(duì)C充電(極性如圖6所示)輸出電壓uo隨時(shí)間線性下降,這是掃描電壓的正程,當(dāng)電容電壓Uc下降到BG2的導(dǎo)通閥電壓時(shí),BG2開(kāi)始導(dǎo)通,BG1、BG2經(jīng)過(guò)正反饋連鎖反應(yīng)時(shí)到達(dá)了飽和狀態(tài),此時(shí)C經(jīng)過(guò)BG1、BG2一直停留在飽和狀態(tài)而不返回到截止?fàn)顟B(tài)。
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