2015-07-04
690
|
Принцип работы.
Когда на входе НУ, транзистор VT1 открыт и находится в насыщении. Весь ток цепочки ЕR1 поступает во входную цепь. ЕR1 ограничивает этот ток чтобы не сгорел источник входного сигнала. Транзисторы VT2 и VT4 закрыты. Транзитор VT3 работает либо в линейном режиме, либо в насыщении. На выходе ВУ.
Если на входе ВУ, VT1 работает в инверсном режиме. Весь ток от цепочки ЕR1 поступает в базу VT2 и VT2 и VT4 работают в насыщении. VT3 закрыт. На выходе НУ. Диод VD служит для надежного запирания VT3
Выполним расчет схемы.
Пусть на входе ВУ.
Так как переход база-эмиттер VT1 открыт, то для правильной работы схемы необходимо, чтобы были открыты переходы база-эмиттер VT2, база-эмиттер VT4 и база-коллектор VT1, то есть UВ=UБЭ VТ4;
UБ=UВ + UБЭ VТ2=UБЭ VТ4 + UБЭ VТ2;
UА=UБ + UБК VТ1=UБЭ VТ4 + UБЭ VТ2 + UБК VТ1 » 2 В;
Ток IБ VТ1=(E - UА)/R1=3/R1;
Tок IЄ VТ1 = IВХ VТ1» 0=bi * IR1;
IКI VТ1=IR1;
Транзистор VT2 должен быть в насыщении. UD=UВ + UКЭ Н VT2=0,8 В;
IR2=(E - UD)/R2=4,2/R2;
Транзистор VT3 должен быть закрыт, поэтому
IR2=IК VТ2;
IЭ VТ2=IБ VТ2 + IК VТ2=IR1 + IR2;
Чтобы транзистор VT2 был в насыщении, необходимо, чтобы ток
|
|
|
IR1 ³ IБ НАС VT2 * IБ НАС VT2=IR2/b;
Ток IЭ VТ2 поступает в базу VT4, при этом IБ VТ4=IЭ VТ2 + IR3;
IR3=UВ/R3=0,7/R3 ³ IБТ4 можно определить.
Транзистор VT4 должен быть в насыщении, величина IК определяется нагрузкой. В результате для того, чтобы транзистор был в насыщении нужно, чтобы IБ VТ4 ³ IН,max/b. Для обычных ТТЛ серии К155 величина
IН,max=15¸16 мА. Uy=UКЭ,Н;
Определим состояние транзистора VT3:
Определим напряжение на базе и эмитере
UБ VТ3=UD=UБЭ VТ4 + UКЭ Н VТ2;
UЭ VТ3=UКЭ Н VТ4 - UД;
UБ + UЭ=UБЭ VТ4 + UКЭ Н VТ2 - UКЭ Н VТ4 - UД = 0;
VD нужен для надежного запирания VT3.
На входе НУ.
UА=UХ Н + UБЭ VТ1=0,8 В если нагружать на такую же схему.
IR1=(E - UА)/R1=4,2/R1;
IЭ VТ1=I0ВХ » IR1.
Транзистор VT2 закрыт отсутствует ток эмитера IЭ VТ2, отсутствует IБТ4, транзистор VT4 также закрыт. Ток через цепочку ЕR2 открывает VT3 и теперь расчет заключается в определении UY. Так как VT2 закрыт, в базе протекает IKT, который течет через R3. Для того, чтобы он был закрыт UB<0,3 B (IKTR3<0,3 B).
UY зависит от режима работы VT3.
Пусть VT3 работает в линейном режиме.
В схеме протекают токи IR2, IR4, IЭ, IН.
|
Условие переключения транзистора из насыщения в линейный режим: j Б - j К < 0,5 B.
j Б=Е-IБ * R2
j К=Е-IК * R4
IК * R4 - IБ * R2< 0,5 B
Так как транзистор в линейном режиме, то все токи можно выразить через IБ и IЭ.
IБ (b * R4 - R2)< 0,5 B
IЭ=IH < 0,5(b+1)/(bR4 - R2)
Если (b+1)»b, то формулу можно упростить:
IH < 0,5/(R4 - R2/b).
Режим насыщения VТ 3.
Определим условие перехода из линейного режима в насыщение.
Пусть VT3 в линейном режиме, тогда:
UБ VТ3 - UК VТ3 < 0,3 B
UБ VТ3=E - IR2 R2;
UК VТ3=E - IR4 R4;
IR4 R4 - IR2 R2 < 0,3 B
b IБ R4 - IБ R2 < 0,3 B
(b R4 - R2) < 0,3 B
(IЭ/(b+1))(bR4 - R2) < 0,3 B
IЭ < 0,3/(b R4/(b+1) - R2/(b+1));
|
|
|
IН < 0,3/(R4 - R2/(b+1));
