Состоянии устойчивого

При открытом состоянии транзистора VT2 электрический ток в катушке индуктивности протекает в другом направлении и в ее магнитном поле вновь запасается энергия, которая индуцирует ЭДС самоиндукции также другого направления. При переходе транзистора VT2 в режим отсечки ЭДС самоиндукции вызывает ток в нагрузке, совпадающий с током, протекающим в первом плече двухтактной схемы. В результате энергия, запасенная в магнитном поле катушки индуктивности, снова возвращается в нагрузку. Затем этот процесс повторяется.

Из выражения (6.13) следует, что для получения больших значений этого параметра необходимо иметь меньшее значение сопротивления сток — исток в открытом состоянии транзистора УД,и„1к или большую удельную проводимость исходного материала. В то же время концентрация примесей и соответственно носителей заряда в канале должна быть небольшой, чтобы при увеличении напряжения на p-n-переходе он расширялся в сторону канала. Таким образом, для получения больших значений крутизны характеристики желательно при изготовлении полевого транзистора выбирать материал с большей подвижностью носителей заряда.

Например, для мощного высоковольтного транзистора, рассчитанного на рабочий ток 100 А и напряжение [УКв = =600 В при рк=50 Ом-см, №'ко=100 мкм и 5э = 1 см2, значение /-Кко=0,5 Ом. Работа транзистора в открытом состоянии происходит в области квазинасыщенпя, что обусловливает большие значения напряжения насыщения коллектор—эмиттер f/кэнаси низкие значения коэффициента передачи тока р в открытом состоянии транзистора.

Отрезок CD ограничивает ОБР по температуре структуры (см. введение). При увеличении температуры концентрация носителей в высокоомной области транзистора, возникших вследствие термогенерации, может превысить концентрацию примеси, и р-п переход практически исчезнет; работа транзистора нарушится. Рост температуры приводит также к увеличению коллекторного тока в закрытом состоянии транзистора и остаточного напряжения на транзисторе в режиме насыщения, а также к снижению быстродействия. Для кремниевых транзисторов максимально до-

важно оценить возможности непосредственного управления от интегральных микросхем (ИС), или, другими словами, совместимость мощных МДП-транзисторов с цифровыми ИС. Потери мощности в ключе на МДП-транзисторе определяются прежде всего потерями в открытом состоянии транзистора Р=1'*сг(М • Значение выходного тока /с задается внешней нагрузкой, и для снижения мощности потерь Р необходимо обеспечить минимальное значение сопротивления открытого транзистора гаьпт- При увеличении напряжения затвор— исток растет заряд затвора и уменьшается сопротивление

Механизм тепловой обратной связи в МДП-транзисторе можно представить следующим образом. Электрическая мощность в открытом состоянии транзистора выделяется на сопротивлении стока Гс'.

динамического смещения Un CM1 на разделительном конденсаторе С1 и тем самым использовать наиболее крутой участок синусоидального сигнала для формирования выходного импульса. Напряжение динамического смещения ?/д сма на конденсаторе С2 приводит к изменению потенциала коллектора UKa в закрытом состоянии транзистора, что также надо учитывать при расчете схемы.

5. Определяем индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора L! и сопротивление демпфирующей цепи А!Д2. Рассчитываем постоянную времени выходного трансформатора в закрытом состоянии транзистора

Выходное сопротивление схемы в процессе работы не остается неизменным: когда транзистор VT открыт, это сопротивление мало; в закрытом состоянии транзистора выходное.сопротивление схемы резко возрастает, в связи с этим ограничивается нагрузочная способность микросхемы, так как подключение к высокоомному выходу низкоомной нагрузки оказывает шунтирующее действие на выходное сопротивление и снижает уровень выходного сигнала. Поэтому рассмотренный выше вариант схемы ДТЛ в основном применяется при гибридной технологии изготовления, когда необходимо использовать минимальное количество транзисторов. Для обеспечения высокой нагрузочной способности в ДТЛ обычно используется специальный выходной каскад, называемый сложным инвертором ( 11.11, б). При подаче на все входы схемы сигналов логической единицы диоды VDl—VD3 запираются и ток, определяемый резистором RI, течет через диоды смещения в базу транзистора VT1. На резисторе Rb при этом создается падение напряжения, полярность которого оказывается прямой по отношению к участку база—-эмиттер транзистора 1/7*3. Таким образом, транзисторы VT\ и VT3 отпираются, потенциалы их коллекторов снижаются, а разность этих потенциалов (между точками Ъ и с, 11.11, б) оказывается ниже, чем суммарный порог отпирания транзистора VT2 и смещающего диода VD6. В результате транзистор VT2 будет находиться в закрытом состоянии, а основное назначение смещающего диода VDG состоит в том, чтобы с должной надежностью поддерживать это состояние при насыщении транзисторов VTI и VT3. Очевидно, что на выходе схемы будет установлено напряжение логического нуля, поскольку выходное напряжение снимается с участка коллектор — эмиттер открытого транзистора 1/7*3. Выходное сопротивление схемы при этом мало и, следовательно, подключение к выходу данной микросхемы нескольких аналогичных микросхем практически бе оказывает шунтирующего действия на выходное сопротивление схемы и почти не влияет на режим ее работы.

Включенное состояние. При включенном состоянии транзистора падение напряжения между коллектором и эмиттером зависит от тока базы, значение которого, определяемое цепью управления, должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить низкое напряжение насыщения коллектор — эмиттер UcEsat ( 2.24). Значение необходимого тока базы зависит от коэффициента передачи по току h2\ ( 2.25).

возможно большее, но не превышающее допустимого значения запирающее напряжение база — эмиттер при выключенном состоянии транзистора;

В состоянии устойчивого равновесия токи и напряжения в любой точке схемы остаются неизменными во времени, а незначительные внешние воздействия

10.10 видно, что если триггер находится в состоянии устойчивого равновесия /, то для его перевода в новое устойчивое равновесие II необходимо,чтобы LL., > LL., . Для перевода из состояния II в состояние / необходимо выполне-

Таким образом, регенеративный процесс опрокидывания схемы происходит в моменты поступления на вход запускающих импульсов. В остальное время схема находится в состоянии устойчивого равновесия. Как видно из временных диаграмм, после подачи на вход триггера четырех импульсов на коллекторе любого транзистора (оба выхода — прямой и инверсный — равноценны) получаются два импульса. Следовательно, триггер, формируя выходные импульсы прямоугольной формы, делит количество импульсов на два, что обусловило широкое применение его в качестве делителя частоты.

В исходном состоянии устойчивого равновесия (до поступления запускающего импульса) логический элемент ООз закрыт и напряжение ы„ых2 равно уровню логической «1» ( 6.27, б). Такое состояние элемента DDs обеспечивается подключением к его входу резистора R с небольшим сопротивлением. Поскольку логический элемент цепи запуска DD\ также закрыт (в исходном режиме его входное напряжение равно нулю), то элемент DD2 открыт высокими уровнями входных напряжений, поступающих на оба его входа с выходов элементов DD\ и DDz по цепям непосредственной связи. При этом конденсатор С разряжен.

Одновибратором называют транзисторный или ламповый мультивибратор, находящийся в состоянии устойчивого равновесия и вырабатывающий под действием входного сигнала один прямоугольный импульс заданной длительности.

На 9. 11, а показана схема транзисторного одновибратора с эмиттерной связью. При отсутствии входного импульса схема находится в состоянии устойчивого равновесия с открытым транзистором Т.2 и закрытым транзистором 7\, так как на базе транзистора 7\ действует положительное напряжение

схема снова окажется в состоянии устойчивого равновесия до при-хода следующего входного импульса.

Заторможенный режим достигается тем, что на управляющие элементы усилительных приборов, используемых в генераторе, подается напряжение смещения в запирающей полярности, вследствие чего они оказываются запертыми и самопроизвольно открыться не могут. Поэтому схема находится в состоянии 'устойчивого равновесия, вывести ее из которого может только внешнее воздействие. Внешнее воздействие — пусковой управляющий (или синхронизирующий) импульс .— прикладывается к схеме таким образом, чтобы закрытый усилительный прибор открылся (или открытый — закрылся). При этом схема переходит в состояние неустойчивого равновесия и через некоторое время возвращается в исходное состояние устойчивого равновесия.

Таким образом, регенеративный процесс опрокидывания схемы происходит в моменты поступления на вход запускающих импульсов. В остальное время триггер находится в состоянии устойчивого равновесия. Как видно из временных диаграмм 10.28, б, после подачи на вход триггера четырех импульсов на коллекторе любого транзистора (оба выхода равноценны) получаются два импульса. Следовательно, триггер делит количество импульсов на два, что обусловило широкое применение его в качестве делителя частоты.

В положении контура, когда а = 0, как и в других положениях, элементарные силы, действующие на контур, попарно равны и противоположны, но, находясь в плоскости контура, воздействуют на отдельные части проводника, стремясь растянуть или сжать его (деформировать контур). В случае растягивающего действия сил контур будет находиться в состоянии устойчивого равновесия.

Таким образом, схема одновибратора всегда находится в состоянии устойчивого равновесия. При подаче пускового импульса она переходит в состояние временного равновесия, длительность которого, называемая временем выдержки /Выд, определяется временем закрытого состояния лампы Л2, т. е. разряда конденсатора С.