Закрывает транзистор

Аппроксимация ВАХ тиристора при математическом моделировании должна учитывать наличие двух ветвей. Одна ветвь ВАХ соответствует открытому состоянию тиристора и близка к ВАХ диода, а другая соответствует закрытому состоянию тиристора.

Аппроксимирующее выражение (3.38) позволяет математически описывать две ветви тиристора (п = \ и « = 0). При п=\ получаем характеристику, соответствующую открытому состоянию тиристора при положительном приложенном напряжении мпр и наличии управляющего сигнала, а также закрытому состоянию при обратном мобр приложенном напряжении.

Значение управляющего параметра п = 0 соответствует закрытому состоянию тиристора при положительном напряжении ипр и отсутствии управляющего сигнала. Соответствие интервалов работы I—IH ( 3.27, б}, участков ВАХ ( 3.27, в) и значений управляющего параметра можно представить в следующем виде:

В схеме 2.28,а при отрицательном управляющем напряжении транзистор находится в режиме отсечки, что соответствует закрытому состоянию коммутатора. Для перевода коммутатора в открытое состояние необходимо подать управляющее напряжение, превышающее напряжение отсечки на //?. Протекание базового тока транзистора является недостатком данного вида коммутатора.

Импульсные параметры транзистора. Определяются при работе транзистора в режиме ключа. Для этого режима характерны закрытое и открытое состояния транзистора. Закрытому состоянию соответствует активный режим при малых токах коллектора и базы. При этом вводится условная величина—пороговый ток коллектора /к„ = 0,01 ч-0,03 /к (/к— рабочий ток открытого транзистора).

Выходные характеристики транзисторною ключа показаны на 19.30, б. Для того чтобы в отсутствие управляющего импульса напряжения транзистор надежно находился в отключенном состоянии (режим отсечки), между базой и эмиттером включают специальный источник питания Ек. Выключенное состояние транзистора p-n-p-типа обеспечивается подачей на базу положительного запирающего напряжения от этого источника. В этом случае коллекторный ток транзистора минимален и р>авен обратному току коллекторного перехода /Ко- Ток /Ко образуется неосновными носителями заряда. Напряжение на коллекторе транзистора С/ю = ?к — Лс^к, т. е. оно несколько меньше напряжения источника питания. Рабочая точка А ( 19.30, б) пересечения нагрузочной прямой с характеристикой, соответствующей току базы /Г) = — 1Ко, является точкой отсечки и соответствует закрытому состоянию транзистора. В режиме отсечки по цепи + ?Б, RE, коллекторный переход Т, RK, -?к, О, — ?Б протекает обратный ток. Для обеспечения надежносги режима отсечки необходимо, чтобы соблюдалось неравенство

/ — участок, соответствующий закрытому состоянию переключателя; 2 — переходный участок; 3 — участок, соответствующий открытому состоянию перс ключателя

Закрытому состоянию прибора соответствует участок 1: ток через прибор мал, а напряжение между его электродами велико.

Из последнего соотношения видно, что при (oi + (Z2)
Если на вход подано постоянное отрицательное напряжение, то транзистор находится в режиме отсечки (см. § 4.3), ток коллектора, протекающий через резистор R2, практически равен нулю, а напряжение на выходе равно напряжению источника питания Е&, что соответствует закрытому состоянию ключа. Если же на входе действует достаточно высокое положительное напряжение ?ш , то в цепи базы транзистора течет ток, равный 1\\\ = (Еъ\—Una)IRl, где f/вэ —прямое напряжение база — эмиттер. При этом в коллекторной цепи протекает ток /к, создающий падение напряжения на резисторе R2. Напряжение на выходе уменьшается на величину Яа/к, что соответствует открытому состоянию ключа.

Режим Г (область ВАХ 0—/) —напряжение на аноде положительно относительно катода, ток незначителен (несколько микроампер), эта область соответствует закрытому состоянию (режим прямого запирания).

лярности, который поступает на базу и закрывает транзистор Т2. С выхода t/вых! снимается сигнал 0, а с выхода t/BbIx2 — сигнал 1. В таком состоянии триггер удерживается до смены сигнала на входе.

ному значению превышает потенциал базы открытого транзистора. В момент запирания транзистора Т1 на его коллекторе образуется отрицательный потенциал, равный — Ек. Этот потенциал мгновенно передается через резистор R1 на базу транзистора Т2 и открывает его. На коллекторе открывшегося транзистора Т2 потенциал становится близким к нулю и, поступая совместно с напряжением смещения +?см на базу транзистора Т1, надежно закрывает его до прихода на вход следующего запускающего импульса. В промежутке времени t\ — /2 между двумя запускающими импульсами 03ап схема находится в статическом состоянии: транзистор Т2 открыт и насыщен, а транзистор 77 закрыт. Из этого состояния схему выведет следующий запускающий импульс, приходящий в момент времени fa- Импульс поступает на базы обоих транзисторов и, как в предыдущем случае, закрывает открытый транзистор Т2, на коллекторе которого появляется отрицательный потенциал. Этот потенциал поступает на базу транзистора Т1 и открывает его. Появившийся на коллекторе транзистора Т1 нулевой потенциал совместно с напряжением смещения +ЕСЫ закрывает транзистор Т2. Схема переходит во второе состояние устойчивого равновесия, в котором будет находиться до прихода следующего запускающего импульса.

Изменение напряжения на выходе стабилизатора ( 174,6), например в сторону уменьшения, вызывает соответствующее изменение тока в цепи делителя напряжения базы транзистора ТЗ. Падение напряжения на резисторе R4 и регулировочном резисторе R3 уменьшается. Потенциал базы транзистора ТЗ становится более положительным и несколько закрывает транзистор ТЗ. В схеме стабилизатора транзистор ТЗ выполняет функцию элемента сравнения стабилизированного напряжения эмиттера С/оп и нестабилизированного напряжения базы ?/2вых> которое изменяется в зависимости от напряжения на выходе стабилизатора USblx. Так как транзистор ТЗ подзакрывается, то его внутреннее сопротивление увеличивается, ток в цепи и падение напряжения на резисторе коллектора R1 уменьшаются. Потенциал коллектора транзистора ТЗ, а также базы транзистора Т2 становится более отрицательным и еще больше открывает транзистор Т2. Внутреннее сопротивление транзистора 12 уменьшается, ток в цепи и падение напряжения на резисторе R6 увеличиваются, потенциал эмиттера транзистора Т2, а также базы транзистора Т1 становится более отрицательным и еще •больше открывает транзистор Т1. Внутреннее сопротивление транзистора Т1 уменьшается, потенциал эмиттера становится

Если изменение, напряжения на выходе стабилизатора происходит в сторону увеличения и вызывает соответствующее изменение тока в цепи делителя напряжения базы транзистора ТЗ, падение напряжения на резисторе R4 и регулировочном резисторе R3 увеличивается. Потенциал базы становится более отрицательным и еще больше открывает транзистор ТЗ. Внутреннее сопротивление транзистора уменьшается, ток в цепи и падение напряжения на резисторе R1 увеличиваются. Потенциал на коллекторе транзистора ТЗ, а также на базе транзистора Т2 становится более положительным и больше закрывает транзистор Т2. Внутреннее сопротивление транзистора увеличивается, ток в цепи и падение напряжения на резисторе R6 уменьшаются, потенциалы на эмиттере транзистора Т2, а также на базе транзистора Т1 становятся более положительными и больше закрывают транзистор Т1. Внутреннее сопротивление транзистора Т1 увеличивается, потенциал эмиттера становится более положительным. В результате напряжение на выходе уменьшается до заданного значения.

На 12.25, а приведена схема блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме. Рассмотрим принцип действия схемы, начиная с момента, когда • конденсатор С зарядился до своего максимального напряжения Um, которое закрывает транзистор. Через сопротивление резистора R6 происходит перезаряд конденсатора С. Скорость перезаряда относительно длительности рабочего импульса мала и определяется постоянной времени RsC. По достижении на емкости потенциала, равного -(-.Ее, на базе будет нулевой потенциал относительно эмиттера. Время перезаряда представляет собой паузу между рабочими импульсами. Как только напряжение на базе станет равно нулю, через транзистор потечет малый ток. Возрастание коллекторного тока вызывает появление ЭДС самоиндукции в коллекторной обмотке. Нарастает магнитный поток в сердечнике, и в базовой обмотке появляется ЭДС ВЗаИМОИНДуКЦИИ. ПОЛЯРНОСТЬ ЭДС В базовой обмотке такова, что к базе транзистора прикладывается «минус», а к эмиттеру «плюс». Развивается лавинный процесс. Ei ходе этого гюцесса формируется фронт рабочего импульса. Этот процесс называется прямым бло-кинг-процессом. Отсюда и произошло название генератора. Заканчивается лавинный процесс полным открыванием транзистора и переходом его в насыщенное состояние, которое характеризуется прекращением нарастания тока коллектора. Прекращение нарастания тока коллектора обусловливает окончание лавинного процесса. Идет формирование вершины плоской части рабочего импульса ( 12.25, б). На этом этапе происходит рассасывание неоснов-

Ек. Это большое напряжение отрицательной полярности прикладывается к базе транзистора Т2, открывая его. Теперь напряжение автоматического смещения выделяется на резисторе R3 за счет тока /к2ц транзистора Т2, обеспечивая надежное запирание транзистора 7\. И хотя входной импульс вскоре оканчивается, транзистор Tt будет закрыт, а транзистор Т2 насыщен. Следующий положительный импульс открывает транзистор T! и закрывает транзистор Т2 аналогичным образом.

На 6.50 показано несколько способов применения транзистора с оптической связью в высоковольтном источнике. На первой схеме фототранзистор Т2 закрывает транзистор Г3, если напряжение на выходе поднимается слишком высоко. На второй схеме, на которой показан только фрагмент с проходным транзистором, фототранзистор, находясь в возбужденном состоянии, увеличивает выходное напряжение, поэтому входы усилителя ошибки должны быть инвертированы. Обе схемы формируют некоторый выходной ток в цепи смещения проходного транзистора, поэтому для того чтобы удержать выходное напряжение от подъема при отсутствии нагрузки, между выходом и землей следует включить определенную нагрузку. Эту работу может выполнить делитель напряжения для съема выхода или отдельный шунтирующий резистор, подключенный к выходу, который, вообще говоря, всегда рекомендуется подключать в высоковольтных источниках.

личины (линия 2 на 12.6). В начальный момент времени включается транзистор VT, и ток в индуктивности L начинает линейно нарастать. Это нарастание фиксируется датчиком тока (ДТ) и преобразуется в выходное напряжение (линия 3 на 12.6). Индуктивность L выбирается таким образом, чтобы нарастание тока (и соответственно — нарастание тока в датчике тока ДТ) происходило значительно быстрее нарастания входного напряжения UBX Когда напряжение идт сравнивается с напряжением идн, управляющий каскад закрывает транзистор VT, и ток в цепи (теперь ток протекает исключительно через цепь VD, Сф, UJ падает по линейному закону до нуля. Момент падения тока до нуля служит сигналом для управляющего каскада на открытие транзистора VT, и процесс повторяется. Видно, что огибающая мгновенных значений токов (г'„,„, г ,,ги,...) повторяет по форме входное напряжением среднее значение тока icp становится очень похожим на форму тока в активной нагрузке. Таким образом, фактически потребляемый ток носит характер постоянно следующих коротких импульсов переменной амплитуды.

Работу схемы в режиме автоколебаний упрощенно можно объяснить следующим образом. Благодаря обратной связи транзистор попеременно то открывается, то закрывается. В процессе его открывания напряжением обратной связи «о. с конденсатор С заряжается и на выходе генератора (резистор RB) появляется импульсное напряжение иВых (сигнал). Когда транзистор закрыт, сигнала нет и происходит разряд конденсатора через вторичную обмотку трансформатора и резистор R. По мере разряда положительное напряжение на базе убывает и в тот момент, когда оно становится примерно равным нулю, транзистор начинает открываться. Изменяющийся ток коллекторной цепи обусловливает появление ЭДС во вторичных обмотках трансформатора TL. Конденсатор начинает заряжаться, транзистор открывается, а на выходе появляется импульсный сигнал. После окончания процесса открывания транзистора ЭДС в обмотках трансформатора исчезают и заряженный конденсатор закрывает транзистор. Конденсатор начинает разряжаться, и процесс повторяется.

большее падение напряжения, которое закрывает транзистор Т^ работавшей ранее ячейки.