Напряжения длительностью

Преобразование постоянного напряжения в трехфазное переменное осуществляется коммутацией тиристоров VI — V6, работающих в определенной последовательности. Время открытого состояния каждого тиристора составляет 2/3 полупериода выходного напряжения (длительность открытого состояния тиристоров равна 120°); последовательность включения тиристоров отвечает их нумерации по схеме, т. е. сначала включается VI, через 60° включается V2 и т. д. до V6. После V6 вновь VI и т. д. через каждую V0 периода выходного напряжения. В каждый момент времени вне коммутации открыты одновременно два тиристора. Включение тиристоров осуществляется подачей положительного импульса на управляющий электрод от БУИ. Для выключения тиристоров необходимо ток, протекающий через него, довести до нуля. Это достигается с помощью коммутирующих контуров LC', например, при включении V3 через ранее открытый VI происходит разряд конденсатора С и VI закрывается.

Выходное напряжение при чисто активной нагрузке имеет ступенчатую форму ( 4.51), и длительность каждой ступени соответствует 1/„ периода выходного напряжения.

Входной сигнал преобразуется во временной интервал, <в течение которого опорное линейно-изменяющееся напряжение достигает величины входного напряжения. Длительность временного интервала будет пропорциональна значению измеряемого напряжения. Электронный счетчик подсчитывает число импульсов тактовой частоты от опорного генератора за этот интервал времени т. Результат подсчета выдается на цифровом индикаторе.

Длительность импульса -с — это интервал времени от момента появления импульса до момента его окончания (см. 1.1). При использовании реальных импульсов, например импульса на 1.4, у которого скорость изменения напряжения на начальной и конечной стадиях мала и выделить «начало» и «конец» затруднительно, отсчет длительности ведут о использованием заранее оговоренного уровня напряжения — 0,1 Um или чаще 0,5 Um. Длительность импульса определяют как интервал между точками пересечения этого условного уровня графиком импульсного напряжения. Длительность импульса, измеренную на уровне 0,5 Um, называют активной.

В течение положительной полуволны выходного напряжения длительностью т* напряжение на конденсаторе С, изменяется с постоянной времени в от /Сд t/BbI]i до /Сд?/оьх. Учитывая, что напряжение на конденсаторе С, носит при этом экспоненциальный характер, длительность положительной полуволны напряжения

выходного напряжения длительность т2 напряжения на конденсаторе С, изменяется от /Сд(/вш до KaUBblx. Длительность отрицательной

Таким образом, в области высоких частот или при работе с импульсными сигналами период колебаний или же время нарастания и спада импульсного напряжения (длительность фронтов импульса) могут быть весьма малы, так что их величины будут соизмеримы с временем протекания физических процессов в транзисторе. В этих условиях появляются фазовые сдвиги между напряжениями и токами в приборе, характеристические проводимости транзистора становятся комплексными величинами, изменяются по величине другие параметры прибора и, что особенно важно, коэффициент передачи тока. Уменьшение с ростом частоты коэффициента передачи тока а обусловлено в основном уменьшением двух его компонентов: коэффициента инжекции у и коэффициента ап переноса дырок через базу.

Мы рассмотрели использование в качестве напряжения развертки идеального пилообразного напряжения. В случае реального пилообразного напряжения длительность прямого хода Тп не равна периоду развертки Тр и отличается от него на длительность обратного хода Т0ъ- На 9.1 штриховой линией показано изменение напряжения обратного хода на развертке (линия be), а также изображение обратного хода на осциллограмме (линия аО). Линия обратного хода вследствие нелинейности развертки на участке обратного хода полезной информации не содержит, а лишь искажает осциллограмму. Поэтому на ЭЛТ на время обратного хода подают запирающее напряжение, и луч на это время гасится. Напряжение развертки формируют таким образом, чтобы Гр«

Из выражений (6.63) и (6.64) следует, что с увеличением интервала т функция корреляции шумового напряжения на параллельном соединении Ra и С„ убывает экспоненциально. При т « (2 -j- 3)/?C \)„ц(т) «0. Это означает, что время корреляции, т. е. промежуток времени, в котором еще ощущается корреляция между двумя мгновенными значениями u(t) и u(t — т), в два-три раза превышает постоянную времени цепи RC. Нетрудно пояснить смысл полученного результата. Шумовое напряжение на нагрузке образуется совокупностью беспорядочно следующих импульсов тока, создаваемых отдельными электронами. Каждый из этих импульсов создает импульс напряжения, длительность которого определяется постоянной времени нагрузки. При наложении большого числа импульсов относительная скорость изменения суммарного шумового напряжения «(/) должна быть того же порядка, что и скорость изменения отдельных импульсов Поэтому для независимости двух напряжений, отсчитываемых в моменты / и /— т, величина т должна быть не менее длительности импульсов, образующих шум. Графики функций Wu (o>) и грн (т) изображены на 6.16 и 6.17.

Интервал корреляции напряжения шума в данном примере определяется величиной т //?С0 « 1. Нетрудно пояснить смысл полученного результата. Напряжение шума на нагрузке образуется совокупностью беспорядочно следующих импульсов тока, создаваемых отдельными электронами. Каждый из этих импульсов создает импульс напряжения, длительность которого определяется постоянной времени нагрузки. При наложении большого числа импульсов относительная скорость изменения суммарного напряжения шума и (() должна быть того же порядка, что и скорость изменения отдельных импульсов. Поэтому для независимости напряжений, отсчитываемых в моменты / и t + т, величина т должна быть не менее длительности импульсов, образующих шум. 262

Таким образом, в области высоких частот или при работе с импульсными сигналами период колебаний или же время нарастания и спада импульсного напряжения (длительность фронтов импульса) могут быть весьма малы, так что их величины будут соизмеримы с временем протекания физических процессов в транзисторе. В этих условиях появляются фазовые сдвиги между напряжениями и токами в приборе, характеристические проводимости транзистора становятся комплексными величинами, изменяются по величине другие параметры прибора и, что особенно важно, коэффициент передачи тока. Уменьшение с ростом частоты коэффициента передачи тока а обусловлено в основном уменьшением двух его компонентов: коэффициента инжекции у и коэффициента ап переноса дырок через базу.

Выходной импульс характеризуется длительностью переднего фронта тф+, измеренной на уровне 0,1 н- 0,9 от максимального значения выходного напряжения, длительностью заднего фронта (заднего среза импульса) тф_, спадом вершины А, отрицательным выбросом А, и запаздыванием импульса ts от начала сигнала до момента, соответствующего 0,5 ивых. Всеми этими величинами, показанными на 6.7, д, задаются при расчете импульсных усилителей.

разомкнут, но при подаче импульса напряжения длительностью Го от датчика интервала времени ДИВ ключ ЭК замыкается и импульсы с выхода УО поступают на вход счетчика импульсов СчИ, в котором они подсчитываются. По окончании импульса Г0 ключ ЭК размыкается, на выходных шинах СчИ формируется код N, соответствующий количеству импульсов напряжения, прошедших на счетчик СчИ. Этот код подается на цифровое от-счетное устройство ЦОУ, где отображается в виде цифр, а также поступает на выход частотомера для передачи во внешние устройства.

Переходные процессы в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами изучают составлением и решением системы уравнений законов Кирхгофа применительно к мгновенным напряжениям и токам, а экспериментальное их исследование выполняют при помощи электронного осциллографа. Исследуемую электрическую цепь присоединяют к генератору периодических прямоугольных импульсов напряжения длительностью t^

Для сердечников малых импульсных трансформаторов, предназначенных для трансформирования импульсов напряжения длительностью менее 1 мкс при больших частотах их следования, применяют магнитный материал, называемый ферритом. По своим магнитным свойствам ферриты относятся к низкокоэрцитивным магнитным материалам. Благодаря высокому удельному электрическому сопротивлению ферритов магнитные потери на вихревые токи в них в переменных магнитных полях при больших частотах получаются незначительными. Ферриты представляют собой прессованный материал с мелкозернистой структурой. Они обладают значительной твердостью и поэтому плохо поддаются обработке обычным режущим инструментом. Их механическая обработка возможна только с помощью абразивов.

При периодическом намагничивании сердечника импульсного трансформатора в нем имеет место гистерезис, характеризуемый определенной петлей с остаточной индукцией В, и коэрцитивной силой Нс. В этом случае при периодически повторяющихся с определенной частотой прямоугольных импульсах напряжения длительностью ти, мкс, процесс намагничивания сердечника трансформатора будет протекать по ряду частных циклов, пока не .достигнет предельного частного цикла петли гистерезиса ( 21.8).

Таким образом, на выходе Р при запуске сформировался перепад напряжения «1—0». Этот перепад подается на вход формирователя задержанных импульсов типа D\O. Через время задержки ta на выходе этого формирователя вырабатывается перепад выходного напряжения также типа «1—0». Этот перепад воздействует на инверсный вход/? триггера и вызывает его обратное опрокидывание. На выходе Q устанавливается сигнал логического «О», на выходе Р—логической «1». На выходе Q вырабатывается положительный импульс напряжения длительностью твых = t3, на выходе Р — противофазный ему сигнал той же длительности. Перепад напряжения «О—1», появившийся на выходе Р после обратного переключения триггера, в течение времени 4 распространяется через формирователь задержанных импульсов D. Время ta соответствует времени восстановления устройства.

В течение положительной полуволны выходного напряжения длительностью т* напряжение на конденсаторе С, изменяется с постоянной времени в от /Сд t/BbI]i до /Сд?/оьх. Учитывая, что напряжение на конденсаторе С, носит при этом экспоненциальный характер, длительность положительной полуволны напряжения

Когда по мере разрядки конденсатора Са потенциал коллектора Tj повысится до значения U6i, транзистор Т1 перейдет в режим насыщения. Изменение напряжения на коллекторе 7\, практически линейное, через насыщенный транзистор TI передается на эмиттеры Tj и Т3. Вследствие этого через небольшой интервал времени после насыщения транзистора Т1 напряжение на эмиттере транзистора Та повысится до значения —?„, и транзистор Т3 отопрется. При этом потенциал базы 7\ возрастет, и этот транзистор вновь переходит в активный режим работы. В схеме начинает развиваться лавинный процесс переключения, который приводит к появлению скачка напряжения Д?/а на коллекторе 7\ ( 8.20). Можно считать, что формирование линейного участка коллекторного напряжения длительностью ^Пх заканчивается при uM(t) — —?„. Тогда, пренебрегая нелинейностью напряжения uKi(t), можно считать, что

ГЛИН с отрицательной обратной связью обеспечивают получение пилообразного напряжения длительностью от десятков микросекунд 302

Рассмотрим сначала воздействие на цепь прямоугольного им'-пульса. Пусть на известную цепь любой сложности подается одиночный прямоугольный импульс напряжения длительностью ^ ( 10.22). Будем исследовать процесс в цепи отдельно для и„ двух промежутков времени.

Прямоугольный импульс напряжения может быть представлен в виде суммы двух постоянных напрякений, равных по величине и0 и противоположных по направлению. Положительное напряжение + (/о включается в момент t — 0 и действует бесконечно долго. Отрицательное напряжение —10 включается с запаздыванием на время tlt а затем также действ /ет бесконечно долго. В результате в цепи действует напряжение U0 в промежутке времени от нуля до tlt т. е. прямоугольный импульс напряжения длительностью /j (см. 10.22). В таком же пюрядке по методу наложения нужно искать решение: «с — «с (--) + «с (—), где ыс (+) — напряжение на емкости от действия положительного напряжения, а «с (—) — от отрицательного.