Принцип действия формирователя импульса тока для запуска лазером и требуемые параметры его работы. Принцип работы таймера в схеме одиночного запуска. Каскад Дарлингтона. Операционный усилитель и схема с транзистором VT1. Принципиальная схема устройства.
Устройство состоит из операционного усилителя, каскада Дарлингтона и транзистора VT1, сменой режимов которого управляет таймер 555. Транзистор VT1 большую часть времени находится в режиме насыщения, когда из таймера в его базу втекает ток определенной величины. В этом состоянии VT1 работает как низкоомный резистор, понижается потенциал базы VT2, и отключается отрицательная обратная связь, образованная каскадом Дарлингтона (VT2,VT3) и резистором R1. При запуске таймера 555, на некоторое время (а точнее на 10 мс, по условию задания) потенциал его выхода понижается. Вслед за этим повышается потенциал базы VT2, открывается отрицательная обратная связь.Длительность импульса зависит от параметров элементов, входящих в схему одиночного запуска таймера 555. Внутри микросхемы таймера расположен резистивный делитель, к которому подключены два компаратора. Эти компараторы управляют работой самого таймера. При подаче низкого уровня сигнала (меньшего 1/3 * Еп2) на вход запуск, компаратор, подключенный ко входу S RS-триггера, на выходе образует значение напряжения логической единицы. Тогда второй компаратор образует на входе R логический ноль.Для начала рассмотрим работу устройства в период формирования импульса, когда транзистор VT1 работает в режиме отсечки, включая обратную связь. Принцип виртуального нуля, который выполняется, поскольку операционный усилитель охвачен обратной связью, создает на резисторе R1 падение напряжения, равное входному Uвх. При этом на базе транзистора VT3 создается напряжение, большее Uвх на величину лыжи открытого диода база-эммитер. Аналогично, на базе транзистора VT2 создается напряжение, большее Uвх на величину двух лыж. (на базе VT2 на 1.4 В больше, чем на эммитере VT3, на смещенном в обратном направлении переходе коллектор-эммитер падает также около вольта) Следовательно, необходим транзистор, способный потреблять мощность порядка 120-150 Вт.Чтобы сформировать требуемую длительность импульса, следует подобрать параметры Rt и Ct в схеме с таймером (см. рис. В момент запуска таймера триггер переходит в состояние логической единицы. В результате чего, транзистор начинает работать в режиме отсечки, его переход коллектор-эммитер повышается до нескольких МОМ.Максимальное напряжение коллектор-эммитер в режиме отсечки 50 В Коэффициент передачи по току 600 Максимальный ток коллектора 3 А Максимальное напряжение коллектор-эммитер в режиме отсечки 300 В Максимальное напряжение перехода коллектор-база, смещенного в обратном направлении 300 В Максимальный ток коллектора 50 А Максимальный ток коллектора в импульсном режиме 95 А Максимальное напряжение коллектор-эммитер в режиме отсечки 500 ВПусть транзистор VT1 работает в режиме отсечки, Uвх = 10 В. Тогда, на R1 будет также падать Uвх и потечет ток Ін = 50 А. Транзистор VT3 работает в линейном режиме и в базу втекает ток: IБVT3 = 50 При коэффициенте передачи 200, в базу транзистора VT2 втекает ток, равный 5 МА. Через транзистор VT3 потечет ток, равный 5 А, в базу VT3 втекает ток 100 МА, на резистор R3 ответвляется также ток 15 МА.
План
Содержание
Задание 2
Содержание 3
1. Принцип действия устройства 4
1.1. Принцип действия схемы формирователя 4
1.2. Принцип работы таймера 555 в схеме одиночного запуска 5
2. Эскизный расчет 7
2.1. Эскизный расчет схемы формирователя 7
2.2. Эскизный расчет схемы с таймером 9
3. Выбор элементов и компонентов схемы 11
4. Детальный расчет 13
4.1. Каскад Дарлингтона 13
4.2. Операционный усилитель и схема с транзистором VT1 13
5. Принципиальная схема устройства 14
6. Анализ качества работы устройства 15
7. Эскиз размещения элементов и компонентов 16
8. Определение основных массогабаритных показателей 17
