互补管脉冲电路原理及应用电路图

2013-10-26 16:57:00
  •   通常的双管脉冲电路,总是一只管导通,另一只管截止。但是互补管脉冲电路不同,它具有如下特点:   (1)两管同时导通或同时截止。   (2)一端输出波形为陡上升慢下降,另一端输出波形为陡下降慢上升,因此,两端输出通过微分后,就获得一对极性要相反而又十分陡直的尖脉冲。

通常的双管脉冲电路,总是一只管导通,另一只管截止。但是互补管脉冲电路不同,它具有如下特点:

(1)两管同时导通或同时截止。

(2)一端输出波形为陡上升慢下降,另一端输出波形为陡下降慢上升,因此,两端输出通过微分后,就获得一对极性要相反而又十分陡直的尖脉冲。

注意:这种电路引起电源功率波动较大,因为当两管从截止转至导通时,电流从零增至某数值。

一、互补管双稳态电路

互补管双稳态电路见图1(a)。当接通电源后,若无触发信号作用,由于集极电流极小,rc1、rc2的端电压[供电给两管的偏流]也很小,故两管都截止,电路处于一种稳定状态。

图1、互补管双稳态电路

当触发脉冲作用下,设bg1由截止转入放大,并产生下述的雪崩式正反馈过程

很快地使两管饱和导通,处于另一稳定状态,电容c1是加速电容,由图1(b)可见,uc1从ec陡直地下降至零,而uc2却从零陡直地上升至ec。

要使状态回到原来的稳态,必须供给bg1或bg2的基极一个负尖脉冲,正反馈的翻转过程与上述类似,电路图1(c)是单端输出电路,图2是另一类互补双稳电路,它直接从普通的双稳电路转变过来。

二、互补管多谐振荡电路

互补管多谐振荡电路见图3。该电路仍然由两级集基阻容耦合的倒相器组成,当电路接通电源时,两管不能马上导通,因为ca、cb的充电路径是:ec→r2→ca→rc1;cb的充电路径是:ec→rc2→cb→r1.当ca和cb充电到一定数值后,uca、ucb作为两管基极回路的正向偏置电压,使ib1、ib2增加,由于正反馈的作用,很快地使bg1、bg2饱和,这是一种暂稳态。

图三、互补多谐振荡电路

饱和一开始,ca经rb2、bg2的发射结构及电阻rc1放电(ca放完电后,双被uc1反向对ca充电,这时,uca为左正右负)而cb通过rc2、bg1的的发射结及rb1放电,随着ca、cb放电过程,ube1不断增加,而ube2不断减小,直至两管由饱和退至放大状态,从而引起下列“雪崩”式的正反馈:

结果使bg1、bg2截止,接着ca、cb又进行充电,如此重复。就可获得如图3(b)的输出脉冲波,设电路对称,即ca=cb=c,rb1=rb2=rb,r1=r2=r,rc1=rc2=rc脉冲宽度为:

t1=c(rb+rbe)in{ec/[ubes+(ec/rb)rc]}

t2≈0.7rc

选择晶体管的β应满足rb<βrc,根据图3(a)电路的参数可算出t1=10毫秒,t2=750毫秒,占空比(t1/t2)=75.

三、其他的互补管脉冲电路

其他的互补管脉冲电路有以下三种。

1、互补管单稳态电路

图4示出两种形式的互补管单稳态电路,图4(b)为常态时两管饱和的互补管单稳态电路。当满足条件,r2<β1、r1及r3<β2、r4时电路处于两管饱和的稳态,当负脉冲作用于bg1基极,bg1退出饱和,且引起反应uc1↑→ub2↑→uc2↓→ub1↓。正反馈连锁反应的结果,使bg1、bg2均截止,此为暂稳态。此时c通过r2、r4及电源放电,放电完后又进入两管饱和的稳定状态。二极管d是防止c的电压击穿bg1的基-射结,脉冲宽度为:

tr=0.7(r2+r4)c

图4(b)为常态时两管截止的互补单稳态电路

图4、互补管单稳态电路

2、互补管施密特触发器

图5为互补管施密特触发器,本电路是依靠直流电位触发的施密特电路,在工作过程中。两管同时饱和或同时截止。

当ui处于低电平时,由ui和-eb所引起的ub1为负值,bg1截止,又因r3无电源,所以bg2也截止,处于一种稳定状态。

当ui上升到高电平时,ub1达到bg1的导通阀电压,bg1开始导通,经过bg1、bg2的连锁正反馈作用。最后使bg1、bg2同时导通,这是另一种稳定状态。

r5与电路因差的大小有关,r5越大,回差就越小。

图5、互补管施密特触发器

图6、互补管的锯齿波电路

3、互补管的锯齿波电路

图6为互补管的锯齿波电路,这是自激式互补的锯齿波电路,其中由bg1、bg2组成开关器,以控制定时电容c的充放电,bg3为恒流管。

当bg1、bg2均截时,恒流ic3对c充电(极性如图6所示)输出电压uo随时间线性下降,这是扫描电压的正程,当电容电压uc下降到bg2的导通阀电压时,bg2开始导通,bg1、bg2经过正反馈连锁反应时到达了饱和状态,此时c经过bg1、bg2一直停留在饱和状态而不返回到截止状态。 来源:skt