Напряжение отраженной

Основа нелинейного блока — диодный элемент с набором потенциометров и резисторов. С их помощью можно регулировать напряжение отпирания диода, знак выходного напряжения и наклон токовой характеристики. Если просуммировать напряжения, снимаемые с различных диодных элементов, то можно получить на выходе блока напряжение в виде ломаной линии, участки которой могут располагаться в различных квадрантах. Этот создает возможность кусочно-линейной аппроксимации нелинейных за-

чивает напряжение отпирания транзистора ТЗ и улучшает помехозащищенность схемы. Приведенная схема проста в изготовлении. Недостатком схемы является чувствительность к разбросу входных токов, что приводит к снижению нагрузочной способности схемы.

Этот заряд частично поступает в емкости коллекторного и эмиттерного переходов Ск и С9, изменяя напряжение на емкости Ск на величину Unop, а на емкости Сэ — на величину ?/э п (напряжение отпирания эмиттерного перехода транзистора). Оставшаяся часть заряда QBHOC создает заряд Q6 неосновных носителей в базе. Пропорционально Q6 увеличивается ток i'K = Q6/TK. Для того чтобы не произошел запуск формирователя, этот ток должен быть недостаточен для перемагничивания сердечника трансформатора:

В момент времени t\ действует отпирающий сигнал -\-Еъ в момент tz напряжение на коллекторе UK меньше UR на 0,3— 0,4 В и диод открывается, в момент /3 через диод V протекает установившийся ток диода. Время задержки ТК будет определяться не временем рассасывания, а временем установления обратного сопротивления диода при его запирании. Если в импульсных схемах использовать быстродействующие импульсные диоды, то время задержки принимает еще меньшие значения. Для получения максимального быстродействия в отрицательной ОС ТК включают диоды Шоттки ( 5.6, в). Параметры диода Шоттки: время восстановления 0,1 мс, напряжение отпирания 0,25 В, прямое сопротивление /?Пр=Ю Ом.

Характеристика переключения диодного ключа определяется вольт-амперной характеристикой диода. При решении практических задач последнюю обычно аппроксимируют двумя прямыми линиями ( 6.3) с наклонами гпр и г0бр, которые пересекаются в точке 1Л = /от; 1/д = С/от. Значения гпр и г0бр определяются средним наклоном вольт-амперной характеристики диода (пунктирная кривая на 6.3). Обычно за напряжение отпирания Uот принимают то значение 1/д, при котором ток диода /от оказывается более чем на два порядка меньше наибольшего тока, протекающего через проводящий диод. При практических расчетах сопротивления гпр и г0бр удобно рассчитать по формулам

Рассмотрим особенности ключевых элементов, построенных на шести возможных вариантах диодов, которые встречаются в ИМС, и сравним их между собой. С точки зрения использования диодов в качестве ключевых элементов интересно сопоставить их следующие характеристики: напряжение отпирания, сопротивление в проводящем состоянии, емкости, время рассасывания и пробивное напряжение. Напряжение отпирания и сопротивление в проводящем состоянии определяются по вольт-амперной характеристике диода. Последняя в свою очередь определяется вольт-амперными характеристиками транзисторных структур. При этом удобно пользоваться вольт-амперными характеристиками, связывающими токи с напряжениями на переходах. Такую систему характеристик для рабочего транзистора можно представить в следующем виде:

Напряжение отпирания Um, определяемое как разность потенциалов на диоде (т. е. на эмиттерном переходе и-р-и-транзистора) при токе /вх = /от, выражается приближенным соотношением

Наименьшим напряжением отпирания Uот обладает диод на коллекторном переходе транзистора с короткозамкнутым эмиттером (5). Несколько больше UOT для диода формируемого без эмиттерной диффузии (/). Наибольшее напряжение отпирания имеет диод на эмиттерном переходе транзистора с разо^ мкнутым коллектором (2). За ним следуют -диоды: 4 — на эмиттерном переходе транзистора с короткозамкнутым коллектором; 6 - с параллельно соединенными переходами; 3 - на коллекторном переходе с разомкнутым эмиттером.

Диоды смещения Дсм (см. 7.6) должны обладать возможно меньшим током утечки, так как это способствует увеличению тока базы инвертора Т, а следовательно, повышению нагрузочной способности элемента, поэтому в ИМС, не легированных золотом, в качестве диодов смещения применяются диоды с закороченным коллектором. Такое включение почти во всех отношениях удовлетворяет требованиям, предъявляемым к диодам смещения: достаточно большое напряжение отпирания (способствующее повышению помехоустойчивости ИМС), малое прямое сопротивление (дающее возможность уменьшить потери в цепи смещения после отпирания диодов). Недостатком диода с закороченным коллектором является малое время рассасывания, что приводит к 'быстрому запиранию диодов смещения. При этом еще до выхода из насыщения транзистора Гего базовая цепь отключается от диодной сборки, поэтому затягивается рассасывание носителей из области базы транзистора, так как он запирается сравнительно малым током, отбираемым от источника EI через высокоомный резистор Ка-

(где С/д см - перепад напряжения на диодах смещения в проводящем состоянии; (7бн — потенциал базы насыщенного транзистора в схеме инвертора; UOTB - напряжение отпирания входных диодов) отпираются нагрузочные диоды, подключенные к выходу элемеита, поэтому замедляется спад выходного напряжения (см. выступ на переключательной характе-

Когда входной сигнал достигает уровня 1/вх.0т = t/зи.пор. в логической матрице транзисторы начинают проводить и выходное напряжение 1/ВЫх.л уменьшается. Спад 1/ВЫх.л приводит почти 'к такому же уменьшению потенциала на выходе /. Следовательно, напряжение отпирания по выходу / можно считать равным С/вх1 « 1/зи.пор-

Пример 17-1. Волна прямоугольной формы движется по воздушной линии с волновым сопротивлением 400 Ом. Напряжение волны равно 10 В. В конце линии подключен отрезок кабеля, который при расчете отраженной волны можно заменить (как показывает опыт) емкостью 0,025 мкФ ( 17-12, а). Найти напряжение отраженной волны. Построить графики изменения напряжения в конце линии и на расстоянии у = 1—х от конца.

где за начало отсчета времени (^=0) принят момент, когда волна достигла конца линии (иначе вместо t надо писать t — т) Напряжение отраженной волны (в конце линии) найдем из уравнения ис =-

Напряжение отраженной волны по (17-7)

Напряжение отраженной • волны (17-7)

Напряжение отраженной волны

Напряжение отраженной волны в конце второго участка линии

Напряжение отраженной волны можно определить и сразу по коэффициенту отражения в операторной форме (4-11)

где #1 = 3 м — расстояние от конца линии. В момент ^ = 0, когда проходящая или прямая волна на втором участке линии достигла его конца, ее напряжение «про* (0) =,10 в. Напряжение отраженной

В момент >/] фронт отраженной волны по условию задачи достиг точки, лежащей на расстоянии
13.18. В конце линии, у которой у = 10~3(2 + / 40) км'1 и / = = 200 км, напряжение падающей волны UnZ — 2,98е/38 40 В, а напряжение отраженной волны UoZ = l,047e~/m ° В. Определить максимумы и минимумы действующих значений напряжения, построить качественную кривую распределения напряжения вдоль всей линии.

Напряжение отраженной волны в любой точке линии, отсчитываемой от конца, «0(f/IO = 150e-1000(r-^B)-250e-sooo(<'-s/ll). При новом отсчете времени моменту ^ = 0,5 мс соответствует *=0,5х X 10~3 —0,333 • 10"3 = 0,167 • 10~3 о. Распределение напряжения отраженной волны по линии в момент времени /J =0,167 мс: