Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сборник задач и упражнений по импульсной технике

..pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
13.31 Mб
Скачать

не зависит от скорости нарастания тока, а определяется лишь параметрами катушки. При необходимости увеличить скорость изменения тока следует увеличить начальный скачок и ско­ рость нарастания напряжения на нагрузке.

Амплитуда тока в катушке индуктивности

J _

(£к +

£см) *ПР

(11.21)

га

г (/?„+ /?) С

 

Коэффициент нелинейности

 

 

 

е

 

 

I

( 11.22)

 

 

L

 

1+2

 

 

*Aip

 

 

 

 

 

У п р а ж н е н и я и з а д а ч и

 

§ 11.2. ПРОСТЕЙШАЯ СХЕМА ГЛИН

 

1 1 .1 . На вход схемы рис.

1 1 . 1 1 подаются положительные

прямоугольные импульсы от генератора с внутренним сопро­

тивлением Ri =

1

кОм. Определите амплитуду выходных им­

пульсов

Um, коэффициент нели­

я

нейности е выходного напряже­

ния

и

длительность обратного

 

хода

*обр,

если

э. д. с.

генера­

 

тора

Ег = 2О В,

длительность

 

/и вх =

ЮО мкс,

 

частота

следо­

 

вания Рг =

1

кГц, R =

10 кОм,

 

С = 0,1 мкФ, диод Д идеальный

 

(.Rи р = 0,

Ro6p =

° ° ) '

 

 

1 1 .2 .

Как

изменятся в за­

Рис. 11.11

даче 1 1 . 1

амплитуда выходного

 

напряжения Um, коэффициент нелинейности е и длительность

обратного хода

/обр, если: а) параллельно

С подключить

С = 0,1 мкФ; б)

параллельно R подключить

R = 10 кОм;

в) увеличить частоту генератора до 2 кГц; г) уменьшить дли­ тельность импульса t„ вх До 50 мкс; д) увеличить э. д. с. гене­ ратора до Ег = 40 В?

11.3.По условию задачи ,11.1 рассчитайте необходимую емкость конденсатора С для ..обеспечения амплитуды выход­ ного, напряжения Umвых = 1 В. Как изменится при этом ко­ эффициент нелинейности?

11.4.Объясните, почему для получения линейно изменяю­

щегося напряжения в схеме рис. 1 1 . 1 1 необходимо, чтобы

301

постоянная времени цепи т = (R 4~ Ri)C была много больше

длительности

/ „ вх?

 

 

11.5.

В задаче 11.1 изменили полярность импульсов гене­

ратора. Как изменится форма напряжения на конденсаторе С?

1 1 .6 *. На вход схемы рис. 11.2, а подаются импульсы по­

ложительной полярности длительностью tn =

50 мкс и час­

тотой F =

1 кГц, обеспечивающие надежное запирание тран­

зистора Т.

Определите

амплитуду Um, коэффициент нели­

нейности е и время обратного хода выходного напряжения,

если Е к =

2 0

В, /?к =

3 кОм, С = 0,1 мкФ,

R6 = 51 кОад,

В 30, R и =

со.

 

 

11.7. Как изменятся в задаче 11.6 амплитуда выходного напряжения, коэффициент нелинейности и время обратного

хода, если: а) £,< увеличить до 30 В; б)

R K увеличить до

6 кОм; в) С уменьшить до

0,05 мкФ; г) Ra уменьшить до

30 кОм; д) увеличить /ивх до 100 мкс?

 

11.8. Объясните, почему в

схеме рис. 11.2, а при Um

Е к выходное напряжение

изменяется

до приблизительно

линейному закону не только во время прямого хода, но также во время обратного?

11.9. Определите необходимую емкость конденсатора а задаче 1 1 . 6 для получения амплитуды выходного напряжения

Uт = 2

В. Каким будет коэффициент нелинейности в этом слу­

чае?

 

схеме рис. 11.2, а £ „ =

20 В, R K— 2 кОм, Re =

11.10. В

— 30

кОм,

В = 30,

С = 0,1

мкФ,

/?! = 10 кОм, /?„ = оо,

*ивх =

20 мкс, £ вх =

1 кГц.

Определите минимальную амп­

литуду входных импульсов. Проверьте условие насыщения транзистора и определите параметры выходного напряжения генератора (£/m, е, to6p).

Указание. Воспользуйтесь решениями задач, приведенных о гл. 7.

11.11. Для схемы и данных задачи 11.10 определите напря­ жение источника обеспечивающего амплитуду выходного напряжения 2 В и коэффициент нелинейности: а) 5%; б) 3%?

1 1 . 1 2 . Как изменятся в задаче 11.10 амплитуда выходных импульсов и коэффициент нелинейности, если частоту вход­ ных импульсов: а) увеличить до 2 кГц; б) уменьшить до 0,5 кГц.

11.13*. Объясните

назначение конденсатора С р в

схеме

рис. 1 1 .2, а. Определите емкость С р, если параметры

схемы

соответствуют задаче

1 1 . 1 0 .

 

Указание. Воспользуйтесь решениями задач, приведенных.в гл. 3.

.202

11.14*. В схеме рис. 11.3, а Е„ = 30 В, R6 = 20 кОм,

=

= 5,1 кОм, В =

100, R = 3,0 кОм, С = 0,033 мкФ. Опреде­

лите амплитуду,

коэффициент нелинейности и время обрат­

ного хода выходного напряжения, если длительность вход­ ного импульса / впх = 10 мкс, а частота F = 5 кГц.

11.15. Как изменятся в задаче 11.14 амплитуда, коэффици­ ент нелинейности и время обратного хода выходного напря­ жения, если: a) R увеличить до 6 кОм; б) С увеличить до 0,068 мкФ; в) Е к уменьшить до 20 В; г) t„ вх уменьшить до

5мкс?

11.16.Какое напряжение должен иметь источник £ к в задаче 11.14, чтобы можно было получить выходное напряже­

ние с амплитудой

£/„, =

5 В и коэффициентом нелинейности

е, равным 2 , 5 , 1 0 %?

 

11.17. Можно ли с помощью схемы рис. 11.3, а, имея ис­

точник £ „ =

30

В, получить пилообразное напряжение с

амплитудой

Um =

10 В

и коэффициентом нелинейности е =

«Ю %?

§11.3. ГЛИН С ПРИМЕНЕНИЕМ ТОКОСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ

ЭЛЕМЕНТОВ, ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ И ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ

ме

11.18. Объясните назначение транзисторов Tt н Т2 в схе­

рис. 11.4, а.

 

 

 

 

 

 

 

11.19*. С какой целью делитель Rlt /?г в схеме рис. 1 1 .4, а

выбирают

низкоомным

и

резистор

R3 шунтируют конден­

сатором большой емкости

ССл?

 

 

 

 

1 1 .2 0 . Определите в схеме рис. 11.4, а постоянные време­

ни зарядки и разрядки

конденсатора С.

 

 

1 1 .2 1 . На каком принципе основана линеаризация напря­

жения на

конденсаторе С в схеме рис. 11.4, а? Почему при

уменьшении напряжения между коллектором и базой тран­

зистора Тг ток коллектора iK2 меняется незначительно?

 

11.22*. В схеме рис. 11.4, а £ к = 30 В, R„ =

1 кОм, R61 =

— 10 кОм, Ra =

4,7 кОм,

/?! =

16 кОм, R2 =

6 , 2 кОм, С =

=

0,033

мкФ,

длительность

входного импульса /„ вх =

=

2 0 0 мкс, частота входных импульсов FB%=

1 кГц. В схе­

ме применены транзисторы с В — 30,

й2гб — 2 мкСм.. Опреде­

лите амплитуду, коэффициент нелинейности и время обратно­

го

хода,

если R„ — со.

 

 

 

 

 

 

11.23.

Как изменятся в задаче 11.22 амплитуда, коэффи­

циент нелинейности и время обратного хода, если: а) увели­

чить С до 0,068 мкФ; б)

увеличить Ra до 5,6 кОм; в) увели­

чить R2 до 8,2 кОм; г) уменьшить tnDS до 100 мкс?

203

11.24. Как изменятся в задаче 11.22 амплитуда, коэффи­ циент нелинейности и время обратного хода, если: a) R H= = 30 кОм; б) R„ = 1 0 0 кОм?

11.25.Объясните назначение транзисторов 7\, Т2 и дио­ да Д в схеме рис. 11.5.

11.26.Почему во время прямого хода выходного напря­ жения в схеме рис. 1 1 .5 диод Д закрывается?

11.27*. На каком принципе основана линеаризация на­ пряжения на конденсаторе С в схеме рис. 1 1 .5? Каким обр'а-. зом обеспечивается постоянство зарядного тока конденсатора1

С?

11.28. Как изменяется напряжение на резисторе R во вре­ мя прямого хода выходного напряжения (см. рис. 11.5)?

11.29*. Объясните назначение конденсатора С0 в схеме рис. 1 1 .5. Почему необходимо обеспечивать неравенство С0 >

»С ?

11.30.С какого элемента схемы (см. рис. 11.5) снимается напряжение компенсации?

11.31.Почему схема генератора рис. 11.5 называется схе­ мой с положительной обратной связью?

11.32.Как отразится на форме выходного напряжения в

схеме рис. 11.5: а) отказ диода Д типа «короткое замыкание»: б) отказ конденсатора С0 типа «обрыв»?

11.33*. В схеме рис. 11.5 Е к = 30 В, R =

6,2 кОм,

С =

= 0,068 мкФ, С0 = 50 мкФ, R6i = 82 кОм,

R0 =

2,0

кОм,-

t„ вх =

200 мкс. В схеме применен транзистор с В

= 30, вы­

ходной

проводимостью hm — 2 мкСм и входным

сопротив­

лением hlla = 1 кОм. Диод Д идеальный (/?ир =

0, RoQp =

— со). Определите амплитуду, длительность прямого хода и коэффициент нелинейности выходного напряжения.

11.34.Определите время восстановления схемы в исход­ ное состояние в задаче 11.33.

11.35.Как изменятся в задаче 11.33 амплитуда, коэффи­ циент нел^ейности и время восстановления, если: а) увели­

чить С до 0 , 1 мкФ; б) уменьшить Ra до 1

кОм; в)

уменьшить

С0 до 10,0 мкФ;

г) уменьшить R до 4,3

кОм; д)

применить

транзистор Т2 с

В = 10?

 

 

11.36.Почему схема рис. 11.5 обладает большей нагру­ зочной способностью, чем схема рис. 11.4, а?

11.37.Определите в задаче 11.33 максимальную длитель­ ность входных импульсов, при которой еще нет искажений в выходном напряжении в виде плоской части.

11.38.Почему время восстановления , в исходное состояние схемы рис. 11.5 велико?

.204

11.39.

В

каких режимах находятся транзисторы 7\ и Тг

в схеме

рис.

1 1 .6 , а в исходном состоянии?

11.40. На каком принципе основана линеаризация напря­

жения на конденсаторе С в схеме рис. 1 1 .6 , а? Каким обра­

зом обеспечивается постоянство перезарядного тока конден­

сатора

С?

рис. 11.6, а

 

 

 

11.41. Почему схема

называется генератором

с отрицательной обратной связью? В

каких точках действу­

ет

напряжение компенсации?

 

 

 

11.42*. В схеме рис. 11.6, а Е„ — 20 В, R = 20 кОм, С =

=

0,022

мкФ, / ипх =

100 мкс, Квх = 1 кГц, RHl =

2 кОм,

применены транзисторы с В = 30,

hm = 2 мкСм.

Опреде­

лите амплитуду, коэффициент нелинейности и длительность обратного хода выходного напряжения.

11.43. Как изменятся в задаче 11.42 амплитуда, коэффи­ циент нелинейности и длительность обратного хода, если: а) С уменьшить до 0,012 мкФ; б) уменьшить R до 10 кОм; в) уве­ личить /?к, до 4,3 кОм; г) применить транзисторы с В — 100?

11.44.Покажите в схеме рис. 1 1 .6 , а, в каких точках дей­ ствует напряжение управления?

§11.4. ФАНТАСТРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

11.45.В каком режиме находятся транзисторы Ти 7\ и Т3

всхеме рис. 11.7, а в исходном состоянии?

11.46.Каким образом обеспечивается режим насыщения транзистора Тг и режим на границе насыщения транзистора Т3 в схеме рис. 11.7, а?

11.47.Почему в схеме рис. 11.7, а необходимо обеспечить неравенство Rt > R J

11.48*. В схеме рис. 11.7, а Е„ = 15 В, RK= 5,1 кОм, R = 15 кОм, С = 0 , 0 1 мкФ, R я = 300 Ом, применяются тран­ зисторы с В = 50. Определите длительность прямого хода и коэффициент нелинейности выходного напряжения, если на­ пряжение на транзисторе 7\ в конце прямого хода uK> = 1 В.

11.49.Как изменятся длительность прямого хода, ампли­ туда и коэффициент нелинейности в задаче 11.48, если: а) уве­ личить С до 0,022 мкФ; б) увеличить Ru до 9,1 кОм?

11.50.Определите время обратного хода в Задаче 11.48.

11.51.Как изменится время обратного хода в задаче 11.48, еелй: изменить парайетфы элементов схемы, как указано в за­ даче 11.49?

205

11.52. Объясните, каким образом обеспечивается постоян­ ство тока перезарядки конденсатора С в схеме рис. 11.7, а, если ток ic : а) уменьшается; б) увеличивается.

11.53. Сколько устойчивых состояний имеет схема авто­ колебательного фантастрона (рис. 1 1 .8 )?

11.54. Определите длительность прямого хода и период колебаний фантастрона (рис. 11.8), если £ „ = 15 В, /?„г =» = 5,1 кОм, 15 кОм, С = 0,01 мкФ, RH1 = 300 Ом,

Ct — 0,022 мкФ, R6l — 1 0 кОм, £ см = 1

В,

транзисторы име­

ют В — 50, напряжение на коллекторе

7 \

в конце прямого

хода ик1 — 1 В.

 

 

11.55.Как изменятся длительность прямого хода и. период колебаний в задаче 11.54, если: а) увеличить С до 0,015 мкФ; б) уменьшить Cj до 0,01 мкФ; в) уменьшить R61 до 5 кОм?

11.56.С какой целью в схеме фантастрона (рис. 11.9) при­ менены эмнттерные повторители на транзисторах Т4 и Т 5?

11.57.Покажите в схеме рис. 11.9 цепи перезарядки и за ­ рядки конденсатора С.

11.58.Определите, как изменятся в задаче 11.48 длитель­

ности прямого и обратного ходов, если в схему ввести эмиттерный повторитель с параметрами: В = 100, Rob = 2 кОм?

11.59. В задаче 11.48 ввели в схему источник £ 0 = 10 В . Определите, как изменятся длительности прямого и обратного ходов.

206

11.60. Составьте схему фантастрона в ждущем режиме (см. рис. 11.7), используя микросхему К118УД1 (рис. 11.12) и навесные элементы.

11.61. Составьте схему фантастрона в автоколебательном режиме (см. рис. 11.8), используя микросхему К118УД1 (рис. 1 1 .1 2 ) и навесные элементы.

11.62. Составьте схему фантастрона в ждущем режиме (см. рис. 11.9), используя микросхему 198УТ1Б (рис. 11.13)

инавесные элементы.

§11.5. ГЕНЕРАТОРЫ ПИЛООБРАЗНОГО ТОКА

11.63.Объясните, почему для получения линейно изме­ няющегося тока в реальной катушке индуктивности необхо­ димо на нее подавать линейно изменяющееся напряжение с начальной «ступенькой»?

11.64.Какой формы необходимо подать напряжение на идеальную катушку индуктивности (гк = 0 ), если требуется получить линейно изменяющийся ток через нее?

11.65.Почему постоянное напряжение, подаваемое на ре­ альную катушку индуктивности, не обеспечивает линейно из­ меняющегося тока?

1 1 .6 6 *. Определите в схеме генератора тока рис. 11.10 дли­ тельность прямого хода, амплитуду тока в индуктивности и

коэффициент

нелинейности тока,

если

Е к =

30

В, £ сМ =

=

2

В, R„ = 5,1 кОм,

С = 0,33

мкФ,

С0 = 20

пФ, R =

=

2

кОм, 1

„ = 16 мГн,

г — 40 Ом, *ивх =

1 0 0 мкс.

11.67. Определите в задаче 11.66 сопротивление рези­ стора /?ш, обеспечивающее апериодическое затухание коле­ баний.

1 1 .6 8 . Как изменятся в задаче 11. 6 6 длительность прямого хода, амплитуда тока в индуктивности и коэффициент нели­ нейности тока, если: а) емкость С увеличить до 0,68 мкФ; б) сопротивление R увеличить до 3 кОм; в) применить катушку индуктивности с L = 30 мГн и г 40 Ом; г) увеличить t„ вх до 150 мкс?

11.69. Почему для получения линейного прямого хода то­ ка в катушке необходима определенная величина отношения q между начальным скачком и скоростью нарастания напря­ жения на катушке //опт — KL/'JKr = L/r? Как сказывается на линейности тока изменение //?

207

§ 11.6. ПРОГРАММИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ

К онтрольная к ар та 11.1. П ростейш ие схемы Г Л И Н

Номера задач

Варианты

Содержание заданий

Ответь)

 

 

ко­

1

Числа

да

11.70Как изменится ампли­

туда выходного напряження (U m) в схеме рис.

а)

•б )

в)

г)

11.71

а)

б)

в)

г)

11.2, a (C K K ^ I IS вх) > ®с* ли:

увеличить С? уменьшить Як? увеличить Е к? увеличить вх?

Как изменится коэф­ фициент нелинейности выходного напряжения

(в) в схеме рис. 11.2, а

и вх)» асли: уменьшить С? увеличить Як? уменьшить tн ох? уменьшить Ян?

Увеличится

1

Уменьшится

2

Не изменится

3

Определенно ответить

4

нельзя

Уменьшится

1

Увеличится

2

Не изменится

3

Определенно ответить

4

нельзя

11.72Как изменится время

 

обратного

хода

в схеме

 

рис. 11.2,я

(СДК» / П вх),

 

есл и:

 

 

а)

увеличить £ к?

б)

уменьшить

Яо?

в)

увеличить tu вх?

Уменьшится

1

Увеличится

2

Не изменится

3

Определенно ответить

4

нельзя

11.73Как изменится ампли­

туда выходного напря­ жения в схеме рис. 11.3в *), если:

а)

увеличить С?

б)

увеличить Я ? •

в)

увеличить £ к?

г)

увеличить 1и вх?

*

Не изменится

 

1

Увеличится

;

2

Уменьшится

3

Определенно

ответит^

нельзя

 

 

 

 

!

 

'

г . J1

Щ

Номера задач

Варианты

i l l . 74

а)

б)

В)

г)

Продолжение карты It.l

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

ас

Содержание заданий

Отосты

. а

5

 

 

 

 

 

5 а

Как

изменится

коэф­

 

 

фициент

нелинейности

 

 

(в) в

схеме

рис.

11.3, а

 

 

(CR

Ивх)»

если:

 

 

 

уменьшить С?

 

Нс изменится

1

уменьшить Л?

 

Уменьшится

2

подключить /?„?

Увеличится

3

уменьшить

вх?

Определенно ответить

4

 

 

 

 

нельзя

 

К онтрольная карта 11.2 Г Л И И t: токостабилизирую щим элементом и с компенсирующими э. д. с.

11.75

а)

б)

в)

г)

11.76

а)

б)

в)

г)

Как

изменится

ампли-

 

 

туда

выходного

напря­

 

 

жения

(l/m)

в

схеме

 

 

рис. 11.4,а( если:

 

Уменьшится

I

увеличить С?

 

уменьшить tn DX?

Увеличится

2

увеличить /?э?

 

Не изменится

3

уменьшить

Re1?

Определенно ответить

4

 

 

 

 

нельзя

 

Как

изменится

коэф­

 

 

фициент

нелинейности

 

 

(е) в

схеме

рис.

11.4, о,

 

 

если:

 

 

 

Не изменится

1

уменьшить С?

 

увеличить tn их?

Уменьшится

2

увеличить

 

Увеличится

3

увеличить

 

Определенно ответить

4

 

 

 

 

нельзя

 

11.77Как изменится ампли­

 

туда выходных

импуль­

 

 

 

 

сов в схеме рис, 11.5, ес­

 

 

 

а)

ли:

увеличить £ к?

Уменьшится

 

I

 

 

б)

 

уменьшить /п вх?

Не изменится

 

2

в)

 

увеличить /??

 

Увеличится

 

3

г)

 

уменьшить С?

Определенно ответить

4

 

 

 

 

 

 

нельзя

 

 

11Л8

Как

изменится

коэф­

 

 

 

 

фициент

нелинейности

\

1.

 

 

(е)

в

схеме

рис. ljl.5, ес­

\

 

i

ли:

 

 

 

;

i

\

 

! а) .

.

.увеличить-Со?

Не изменится

 

1

1209

«в

§

2-г

а

К

ц

а.

«а

ей

Д

 

б)

 

В)

 

г)

Содержание заданнЛ

увеличить Да? увеличить /я DX? применить транзи­ сторы с большим В?

Продолжение карты 11.2

 

ко­

да

Ответы

Числа

 

 

Уменьшится

 

Увеличится

3

Определенно ответить

4

нельзя

11.70Как изменится коэф­

фициент

нелинейности

 

 

(б)

в схеме

рис. 1 1 .6 , а,

 

 

если:

 

/и »х?

Увеличится

1

а)

увеличить

б)

увеличить

/?„|?

Не изменится

2

в)

уменьшить

С?

Уменьшится

3

г)

применить

транзи­

Определенно ответить

4

 

сторы с меньшим В?

нельзя

 

Контрольная карта 11.3. Фантасторонные генераторы

11.80В каком режиме на­

 

ходятся транзисторы в

Все открыты

 

1

 

схеме

рис. 11.7, а

в

ис-

 

 

 

 

 

ходном состоянии?

 

 

Т2 иТ3 закрыты, Т х от­

2

 

 

 

 

 

 

крыт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все закрыты

 

3

 

 

 

 

 

 

7*, закрыт,

7*3 насыщен,

4

 

 

 

 

 

 

7*2 на границе насыщения

 

11.81

Чем

определяется

 

вре­

Периодом

запускаю*

1

 

мя прямого хода в схе­

щих импульсов

 

 

 

ме рис. 11.7,а?

 

 

 

Постоянной

времени

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перезарядки

тп =

СД

 

 

 

 

 

 

 

Постоянной

времени

3

 

 

 

 

 

 

зарядки та = С Д к

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммой тп4 -та

4

11.82

Чем

определяется

вре­

т зарядки С

 

1

 

мя

паузы

в

схеме

х зарядки С|

 

2

 

рис. 1 1 .8 ?

 

 

 

т. разрядки

Ci

С

3

 

 

 

 

 

 

т перезарядки

4

210