通常的雙管脈沖電路,總是一只管導(dǎo)通,另一只管截止。但是互補管脈沖電路不同,它具有如下特點:
(1)兩管同時導(dǎo)通或同時截止。
(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,兩端輸出通過微分后,就獲得一對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較大,因為當(dāng)兩管從截止轉(zhuǎn)至導(dǎo)通時,電流從零增至某數(shù)值。
一、互補管雙穩(wěn)態(tài)電路
互補管雙穩(wěn)態(tài)電路見圖1(a)。當(dāng)接通電源后,若無觸發(fā)信號作用,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)。
圖1、互補管雙穩(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程
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,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)回到原來的穩(wěn)態(tài),必須供給BG1或BG2的基極一個負(fù)尖脈沖,正反饋的翻轉(zhuǎn)過程與上述類似,電路圖1(C)是單端輸出電路,圖2是另一類互補雙穩(wěn)電路,它直接從普通的雙穩(wěn)電路轉(zhuǎn)變過來。
二、互補管多諧振蕩電路
互補管多諧振蕩電路見圖3。該電路仍然由兩級集基阻容耦合的倒相器組成,當(dāng)電路接通電源時,兩管不能馬上導(dǎo)通,因為CA、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)。
圖三、互補多諧振蕩電路
飽和一開始,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,UcA為左正右負(fù))而CB通過Rc2、BG1的的發(fā)射結(jié)及Rb1放電,隨著CA、CB放電過程,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:
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、其他的互補管脈沖電路
其他的互補管脈沖電路有以下三種。
1、互補管單穩(wěn)態(tài)電路
圖4示出兩種形式的互補管單穩(wěn)態(tài)電路,圖4(b)為常態(tài)時兩管飽和的互補管單穩(wěn)態(tài)電路。當(dāng)滿足條件,R2<β1、R1及R3<β2、R4時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C通過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)時兩管截止的互補單穩(wěn)態(tài)電路
圖4、互補管單穩(wěn)態(tài)電路
2、互補管施密特觸發(fā)器
圖5為互補管施密特觸發(fā)器,本電路是依靠直流電位觸發(fā)的施密特電路,在工作過程中。兩管同時飽和或同時截止。
當(dāng)ui處于低電平時,由ui和-Eb所引起的ub1為負(fù)值,BG1截止,又因R3無電源,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,ub1達(dá)到BG1的導(dǎo)通閥電壓,BG1開始導(dǎo)通,經(jīng)過BG1、BG2的連鎖正反饋作用。最后使BG1、BG2同時導(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。
圖5、互補管施密特觸發(fā)器
圖6、互補管的鋸齒波電路
3、互補管的鋸齒波電路
圖6為互補管的鋸齒波電路,這是自激式互補的鋸齒波電路,其中由BG1、BG2組成開關(guān)器,以控制定時電容C的充放電,BG3為恒流管。
當(dāng)BG1、BG2均截時,恒流Ic3對C充電(極性如圖6所示)輸出電壓uo隨時間線性下降,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,BG2開始導(dǎo)通,BG1、BG2經(jīng)過正反饋連鎖反應(yīng)時到達(dá)了飽和狀態(tài),此時C經(jīng)過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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