Расчет принципиальной схемы мультивибратора управления разверткой по постоянному току

6. Расчет принципиальной схемы мультивибратора управления разверткой по постоянному току

Принципиальная схема мультивибратора управления разверткой осциллографа C1-67

Расчет элементов принципиальной схемы мультивибратора управления разверткой осциллографа удобно вести по схеме (рис. 3).

В качестве активного элемента эмиттерного повторителя выберем транзистор малой мощности, высокой частоты. Напряжение питания эмиттерного повторителя выберем из усл. E_п1>U_вых=1В, т.о., Е_П1=-10 В.

Подойдет транзистор 1Т308А, который имеет следующие характеристики:

-     мощность рассеяния коллектора P_kmax=150 mВт;

-     граничная частота f_гр>90 МГц;

-     предельное напряжение коллектор-база U_кбо=20 В;

-     предельно допустимое напряжение эмиттер-база U_эб=3 В;

-     максимальный ток коллектора I_{к мах}=50 мА;

-     коэффициент передачи тока базы h_{21 э}=20..75.

По семейству выходных ВАХ выберем ток покоя коллектора  I_{k max}=3 мА. Падение напряжения на сопротивлении R11 должно составлять примерно 0.1Е_п.

Резистор R8 обеспечивает необходимое напряжение смещения рабочей точки.

, где

По входной ВАХ из справочника определяем

.

Для расчета величины сопротивления резистора R9 определим напряжение питания усилителя напряжения (VT2) из условия  , выберем Е_п=+6 В.

.

Падение напряжения на резисторе R6 должно составлять примерно 2В, т.е. U_R6=I_к2R₆=2 В, тогда:

Выберем активный элемент усилителя напряжения, т.е. транзистор VT2. Это должен быть высокочастотный n-p-n транзистор малой мощности с напряжением  ,здесь 1.5-коэффициент запаса.

Подойдет транзистор 1Т311А , который имеет следующие технические характеристики:

-     мощность рассеяния транзистора Р_{к мах}=150 мВт;

-     граничная частота ;

-     предельно допустимое напряжение коллектор-база U_кб0=12 В;

-     предельно допустимое напряжение эмиттер-база U_эб0=2 В;

-     максимальный ток коллектора I_{к мах}=50 мА;

-     коэффициент передачи тока базы h₂₁=15..80.

По семейству выходных ВАХ ,приведенных в справочнике , выберем ток покоя транзистора VT2- I_к2=1.5 мА , при U_кэ=3.7 В.

Учитывая то, что ток делителя R8,R9 так же протекает через резистор R6. Определим величину резистора R6:

Тунельный диод VD3 выбираем из условия , что участок его ВАХ с отрицательным дифференциальным сопротивлением должен быть расположен в диапазоне напряжений, охватывающем рабочую точку U_бэ2 транзистора VT2.

Ток базы VT2 составит:

По входной ВАХ определяем

Подойдет туннельный диод 3И306Р. Для «развязки» туннельного диода VD3 и транзистора VT2 служит резистор R7. Его величина выбирается из условия .

Выберем R7=100 Ом.

Транзистор VT1 источника тока должен иметь . Этому условию удовлетворяет транзистор 2Т301Е, это кремниевый n-p-n транзистор с коэффициентом передачи тока базы h₂₁=40..180; мощность рассеяния коллектора P_{к мах}=150 мВт; максимальный ток коллектора I_{к мах}=10 мА, U_{кб0 мах}=30 В, U_эб0=3 В.

По семейству выходных ВАХ выберем ток покоя транзистора VT1 I_к1=2 мА , при U_кэ1=4 В.

Учитывая, что напряжение на диоде VD3=U_бэ2 и падение напряжения на резисторе R7 -- малая величина, имеем:

,

.

Из справочника , по ВАХ туннельного диода, имеем

, тогда

.

Прямое напряжение отпирания диода VD2 U_VD3 на туннельном диоде U_порVD2>U_VD3. Этому условию удовлетворяет кремниевый диод типа КД503Б или 2Д503Б с .

Диод VD1 – любой кремниевый маломощный с прямым током.

Подойдет распространенный диод типа Д220.

Ток делителя R1,R2 принимаем равным

Напряжение на базе транзистора VT1 определяется, как

.

По входной ВАХ транзистора VT1 из справочника находим

,

.

По закону Кирхгофа .

Возьмем ток делителя с запасом:I_д=0.16 мА.

, где ток VD1 определяем по ВАХ диода из справочника:

,

,

,

, где напряжение управления Е_упр выбрано равным 50 В.

.

Мощности, рассеиваемые резисторами, не превысят 0.25 Вт. Поэтому можно применить резисторы МЛТ-0.25.

В ходе расчета по постоянному току были определены:

VT1-2T301E VD1-Д220

VT2-1T311A VD2-2Д503Б

VT3-1T308A VD3-3И306Р

R1=15 кОм МЛТ-0.25

R2=10 кОм

R3=220кОм МЛТ-0.25

R4=270 кОм МЛТ-0.25

R5=820 Ом МЛТ-0.25

R6=820 Ом МЛТ-0.25

R7=100 Ом МЛТ-0.25

R8=10 кОм МЛТ-0.25

R9=6.8 кОм МЛТ-0.25

R10=220 Ом МЛТ-0.25

R11=330 Ом МЛТ-0.25