Разряжается конденсатор

Скорость движения электронов во много раз больше скорости движения относительно тяжелых положительных ионов; поэтому и в газоразрядных приборах основными носителями тока остаются свободные электроны. Доля тока, образуемого движением положительных ионов, составляет обычно менее одной десятой общего тока через разрядный промежуток. Полезная роль положительных ионов заключается в том, что их заряды нейтрализуют объемный отрицательный заряд электронов. В разрядном промежутке образуется плазма - среда, для которой характерна высокая концентрация одинакового числа зарядов обоих знаков (примерно 109-1012 пар зарядов в 1 см3). Проводимость газовой плазмы близка к проводимости металлов, благодаря чему в газоразрядном приборе ток может достигать больших значений при малом напряжении между электродами.

Электрический разряд в газах может быть несамостоятельным и самостоятельным. Для возникновения и поддержки несамостоятельного разряда необходим вспомогательный источник энергии, создающий носители зарядов в газовой среде, — так называемый ионизатор. Например, несамостоятельный разряд возникает в результате термоэлектронной эмиссии нагреваемого катода. Для возникновения и поддержания самостоятельного разряда требуется только электрическое поле в газоразрядном промежутке.

Скорость движения электронов во много раз больше скорости движения относительно тяжелых положительных ионов; поэтому и в газоразрядных приборах основными носителями тока остаются свободные электроны. Доля тока, образуемого движением положительных ионов, составляет обычно менее одной десятой общего тока через разрядный промежуток. Полезная роль положительных ионов заключается в том, что их заряды нейтрализуют объемный отрицательный заряд электронов. В разрядном промежутке образуется плазма - среда, для которой характерна высокая концентрация одинакового числа зарядов обоих знаков (примерно 109—10'2 пар зарядов в 1 см3). Проводимость газовой плазмы близка к проводимости металлов, благодаря чему в газоразрядном приборе ток может достигать больших значений при малом напряжении между электродами.

Электрический разряд в газах может быть несамостоятельным и самостоятельным. Для возникновения и поддержки несамостоятельного разряда необходим вспомогательный источник энергии, создающий носители зарядов в газовой среде, - так называемый ионизатор. Например, несамостоятельный разряд возникает в результате термоэлектронной эмиссии нагреваемого катода. Для возникновения и под-* держания самостоятельного разряда требуется только электрическое поле в газоразрядном промежутке.

Скорость движения электронов во много раз больше скорости движения относительно тяжелых положительных ионов; поэтому и в газоразрядных приборах основными носителями тока остаются свободные электроны. Доля тока, образуемого движением положительных ионов, составляет обычно менее одной десятой общего тока через разрядный промежуток. Полезная роль положительных ионов заключается в том, что их заряды нейтрализуют объемный отрицательный заряд электронов. В разрядном промежутке образуется плазма — среда, для которой характерна высокая концентрация одинакового числа зарядов обоих знаков (примерно 109—10'2 пар зарядов в 1 см3). Проводимость газовой плазмы близка к проводимости металлов, благодаря чему в газоразрядном приборе ток может достигать больших значений при малом напряжении между электродами.

Электрический разряд в газах может быть несамостоятельным и самостоятельным. Для возникновения и поддержки несамостоятельного разряда необходим вспомогательный источник энергии, создающий носители зарядов в газовой среде, — так называемый ионизатор. Например, несамостоятельный разряд возникает в результате термоэлектронной эмиссии нагреваемого катода. Для возникновения и поддержания самостоятельного разряда требуется только электрическое поле в газоразрядном промежутке.

Электрический ток в разрядном промежутке ионных приборов при давлении газа, превышающем 1(Г4 мм рт. ст. возникает в результате столкновения свободных электронов с атомами газа.

Несамостоятельным называют электрический разряд в газовой среде, для поддержания которого, кроме электрического поля достаточной напряженности, нужен внешний источник энергии, обеспечивающий начальную ионизацию атомов газа. Внешним источником энергии может быть ионизирующее излучение (космические лучи, радиоактивные излучения и т. п.), термокатод или фотокатод. По плотности тока в разрядном промежутке, величине падения напряжения и характеру свечения газа различают темный, тлеющий, коронный, искровой и дуговой разряды.

Тлеющий разряд характеризуется тлеющим свечением поверхности катода, обращенной к аноду, и заметным свечением газа в разрядном промежутке между катодом и анодом. Плотность тока при тлеющем разряде составляет 10"5 -г- 1 а/см2, падение напряжения 60 -н -т- 350 в и выше. Различают нормальный тлеющий разряд, при котором светится лишь часть поверхности катода, обращенной к аноду, а плотность тока и падение напряжения остаются почти неизменными, и аномальный тлеющий разряд, при котором светится вся роверхность катода, обращенная к аноду, а падение напряжения возрастает при увеличении тока через разрядный промежуток.

Дуговой разряд отличается от тлеющего очень высокой плотностью тока, ярким свечением газа и малым падением напряжения в разрядном промежутке, порядка 6 н- 30 в.

Резкое увеличение тока на участке BCD характеристики вызывает перераспределение падений напряжения между ионным прибором и ограничительным (балластным) резистором RQ, в результате чего падение напряжения на ионном приборе уменьшается. Участок CD характеристики соответствует переходной области между темным и тлеющим разрядом и началу свечения газа в разрядном промежутке. Участок DE характеристики соответствует нормальному тлеющему разряду и характеризуется очень малым изменением напряжения при значительном увеличении тока через разрядный промежуток.

Для получения необходимой формы тока на выходе схемы включают резистор /?ф и конденсатор Сф. Через разрядный резистор Rp при пробое ОР разряжается конденсатор C^ — Cfn при напряжении nUm.

6. Как определить емкость конденсатора или сопротивление резистора, на который разряжается конденсатор, по кривой его разрядки на экране осциллографа, если одно из них известно?

Для предотвращения пробоя перехода база — эмиттер в базовые цепи включены диоды Д1 и Д2. В то время, когда транзистор Т1 закрыт и разряжается конденсатор С1, напряжение на базе практически равно нулю и диод Д1 закрыт, так как потенциал его анода ниже потенциала катода. Только в конце разряда конденсатора С1, когда напряжение на диоде становится равным 0,7—1 В, он открывается, затем открывается транзистор 77, и начинается следующий полупериод колебаний, в котором транзистор Т2 заперт, а диод Д2 изолирует базовый переход. Временные диаграммы напряжений мультивибратора приведены на 123, б.

Убедиться в том, что если в этой же схеме V.31 разряжается конденсатор в одной из одинаковых ветвей, например во второй (вместо первой) с начальным напряжением UCQ, тогда в одинаковых

Постоянная времени т = гС тем больше, чем больше емкость конденсатора и сопротивление, через которое он разряжается. Действительно, чем больше емкость и сопротивление, тем соответственно больше накопленный заряд и меньше разряжающий ток и тем медленнее разряжается конденсатор.

По мере роста напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора С/2 ( 33.4 а) конденсатор заряжается и напряжение на его зажимах повышается (промежуток времени t\—^2)- С момента времени t\ напряжение U2 становится меньше напряжения на конденсаторе. В промежутке времени ti — ^3 конденсатор разряжается через сопротивление нагрузки $н, поддерживая в нем ток прежнего направления. При этом напряжение на его зажимах по мере разряда постепенно падает. Степень уменьшения напряжения L/C зависит от соотношения емкости конденсатора С и сопротивления нагрузки R. Чем меньше R и С, тем быстрее разряжается конденсатор и, наоборот, чем больше R и С, тем медленнее идет процесс разряда. Разряд конденсатора продолжается до момента ^з, когда увеличивающееся напряжение С/2 становится равным напряжению на конденсаторе. С этого момента конденсатор начинает вновь заряжаться. В дальнейшем этот процесс повторяется.

Характер движения (колебательный или апериодический) зависит от значения Р. Рассмотрим наиболее простой случай, когда Р = 0, что в первом приближении может быть, если сопротивление внешней цепи гальванометра очень велико (например, через катушку гальванометра разряжается конденсатор с хорошим диэлектриком). Решение уравнения (3.86) при Р = 0 имеет вид:

Используется способ заряда конденсатора через диод, в результате чего напряжение на конденсаторе становится равным амплитуде импульса. Разряжается конденсатор через токостабилизирующую цепь по линейному закону. При этом время разряда оказывается пропорциональным амплитуде. Погрешность таких приборов не ь^енее 1—5%.

ра поступает входное напряжение отрицательной полярности — f/вх. На выходе интегратора напряжение будет возрастать прямо пропорционально абсолютному значению входного напряжения. Когда напряжение на выходе интегратора, поступающее на устройство сравнения, достигает порогового уровня ?/пор, устройство сравнения вырабатывает импульс, .поступающий на (выход преобразователя. Одновременно этот импульс поступает в цепь обратной связи — на вход формирователя импульса восстановления начального уровня. Формирователем создается одиночный импульс полярности, противоположной полярности входного импульса, и такой амплитуды U0 и длительности TO, что при его поступлении на вход интегратора полностью разряжается конденсатор интегратора. Напряжение на выходе интегратора также падает до нулевого уровня. Та.ким образом, завершается полный цикл работы преобразователя, после чего все процессы повторяются.

В отличие от обычного ограничителя в схеме фиксатора R огр = 0. В такой схеме диод фиксирует выходное напряжение на нулевом уровне в цепи, предназначенной для передачи сигналов положительной полярности. При поступлении положительных импульсов конденсатор С заряжается через сопротивление нагрузки и внутреннее сопротивление источника сигналов RVH. Разряжается конденсатор С через открытый диод Д и RBH. Если Rea < Rx, то разряд конденсатора происходит сравнительно быстро и до прихода последующего импульса выходное напряжение успевает установиться на нулевом уровне. Кроме этого, фиксатор способствует заметному уменьшению динамического смещения ия см, в чем можно убедиться, рассчитав Un CM по формуле (3.2):

Характер движения (колебательный или апериодический) зависит от величины р. Рассмотрим наиболее простой случай, когда р = 0, что в первом приближении может быть, если сопротивление внешней цепи гальванометра очень велико (например, через катушку гальванометра разряжается конденсатор с хорошим диэлектриком). Решение уравнения (122) при Р == 0, как известно, имеет вид: