互補(bǔ)管脈沖電路原理及應(yīng)用電路

通常的雙管脈沖電路，總是一只管導(dǎo)通，另一只管截止。但是互補(bǔ)管脈沖電路不同，它具有如下特點(diǎn)：
（1）兩管同時(shí)導(dǎo)通或同時(shí)截止。
（2）一端輸出波形為陡上升慢下降，另一端輸出波形為陡下降慢上升，因此，兩端輸出通過微分后，就獲得一對(duì)極性要相反而又十分陡直的尖脈沖。
注意：這種電路引起電源功率波動(dòng)較大，因?yàn)楫?dāng)兩管從截止轉(zhuǎn)至導(dǎo)通時(shí)，電流從零增至某數(shù)值。

一、互補(bǔ)管雙穩(wěn)態(tài)電路
互補(bǔ)管雙穩(wěn)態(tài)電路見圖1（a）。當(dāng)接通電源后，若無觸發(fā)信號(hào)作用，由于集極電流極小，Rc1、Rc2的端電壓[供電給兩管的偏流]也很小，故兩管都截止，電路處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。

????????????? 圖1、互補(bǔ)管雙穩(wěn)態(tài)電路?
當(dāng)觸發(fā)脈沖作用下，設(shè)BG1由截止轉(zhuǎn)入放大，并產(chǎn)生下述的雪崩式正反饋過程?

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很快地使兩管飽和導(dǎo)通，處于另一穩(wěn)定狀態(tài)，電容C1是加速電容，由圖1（b）可見，uc1從Ec陡直地下降至零，而Uc2卻從零陡直地上升至Ec。
要使?fàn)顟B(tài)回到原來的穩(wěn)態(tài)，必須供給BG1或BG2的基極一個(gè)負(fù)尖脈沖，正反饋的翻轉(zhuǎn)過程與上述類似，電路圖1（C）是單端輸出電路，圖2是另一類互補(bǔ)雙穩(wěn)電路，它直接從普通的雙穩(wěn)電路轉(zhuǎn)變過來。

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二、互補(bǔ)管多諧振蕩電路
互補(bǔ)管多諧振蕩電路見圖3。該電路仍然由兩級(jí)集基阻容耦合的倒相器組成，當(dāng)電路接通電源時(shí)，兩管不能馬上導(dǎo)通，因?yàn)镃A、CB的充電路徑是：Ec→R2→CA→Rc1；CB的充電路徑是：Ec→Rc2→CB→R1.當(dāng)CA和CB充電到一定數(shù)值后，UCA、UCB作為兩管基極回路的正向偏置電壓，使Ib1、Ib2增加，由于正反饋的作用，很快地使BG1、BG2飽和，這是一種暫穩(wěn)態(tài)。

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????????????? 圖三、互補(bǔ)多諧振蕩電路?
飽和一開始，CA經(jīng)Rb2、BG2的發(fā)射結(jié)構(gòu)及電阻Rc1放電（CA放完電后，雙被Uc1反向?qū)A充電，這時(shí)，UcA為左正右負(fù)）而CB通過Rc2、BG1的的發(fā)射結(jié)及Rb1放電，隨著CA、CB放電過程，Ube1不斷增加，而Ube2不斷減小，直至兩管由飽和退至放大狀態(tài)，從而引起下列“雪崩”式的正反饋：?

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結(jié)果使BG1、BG2截止，接著CA、CB又進(jìn)行充電，如此重復(fù)。就可獲得如圖3（b）的輸出脈沖波，設(shè)電路對(duì)稱，即CA=CB=C，Rb1=Rb2=Rb,R1=R2=R,Rc1=Rc2=Rc脈沖寬度為：
t1=c(Rb+rbe)In{Ec/[Ubes+(Ec/Rb)Rc]}
t2≈0.7Rc
選擇晶體管的β應(yīng)滿足Rb＜βRc，根據(jù)圖3（a）電路的參數(shù)可算出t1=10毫秒，t2=750毫秒，占空比(t1/t2)=75.

三、其他的互補(bǔ)管脈沖電路
其他的互補(bǔ)管脈沖電路有以下三種。
1、互補(bǔ)管單穩(wěn)態(tài)電路
圖4示出兩種形式的互補(bǔ)管單穩(wěn)態(tài)電路，圖4（b）為常態(tài)時(shí)兩管飽和的互補(bǔ)管單穩(wěn)態(tài)電路。當(dāng)滿足條件，R2＜β1、R1及R3＜β2、R4時(shí)電路處于兩管飽和的穩(wěn)態(tài)，當(dāng)負(fù)脈沖作用于BG1基極，BG1退出飽和，且引起反應(yīng)Uc1↑→Ub2↑→Uc2↓→Ub1↓。正反饋連鎖反應(yīng)的結(jié)果，使BG1、BG2均截止，此為暫穩(wěn)態(tài)。此時(shí)C通過R2、R4及電源放電，放電完后又進(jìn)入兩管飽和的穩(wěn)定狀態(tài)。二極管D是防止C的電壓擊穿BG1的基-射結(jié)，脈沖寬度為：
tr=0.7(R2+R4)C
圖4（b）為常態(tài)時(shí)兩管截止的互補(bǔ)單穩(wěn)態(tài)電路

?????????????????? 圖4、互補(bǔ)管單穩(wěn)態(tài)電路?
2、互補(bǔ)管施密特觸發(fā)器
圖5為互補(bǔ)管施密特觸發(fā)器，本電路是依靠直流電位觸發(fā)的施密特電路，在工作過程中。兩管同時(shí)飽和或同時(shí)截止。
當(dāng)ui處于低電平時(shí)，由ui和-Eb所引起的ub1為負(fù)值，BG1截止，又因R3無電源，所以BG2也截止，處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。
當(dāng)ui上升到高電平時(shí)，ub1達(dá)到BG1的導(dǎo)通閥電壓，BG1開始導(dǎo)通，經(jīng)過BG1、BG2的連鎖正反饋?zhàn)饔谩Ｗ詈笫笲G1、BG2同時(shí)導(dǎo)通，這是另一種穩(wěn)定狀態(tài)。
R5與電路因差的大小有關(guān)，R5越大，回差就越小。

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???? 圖5、互補(bǔ)管施密特觸發(fā)器?

???????? 圖6、互補(bǔ)管的鋸齒波電路?
3、互補(bǔ)管的鋸齒波電路
圖6為互補(bǔ)管的鋸齒波電路，這是自激式互補(bǔ)的鋸齒波電路，其中由BG1、BG2組成開關(guān)器，以控制定時(shí)電容C的充放電，BG3為恒流管。
當(dāng)BG1、BG2均截時(shí)，恒流Ic3對(duì)C充電（極性如圖6所示）輸出電壓uo隨時(shí)間線性下降，這是掃描電壓的正程，當(dāng)電容電壓Uc下降到BG2的導(dǎo)通閥電壓時(shí)，BG2開始導(dǎo)通，BG1、BG2經(jīng)過正反饋連鎖反應(yīng)時(shí)到達(dá)了飽和狀態(tài)，此時(shí)C經(jīng)過BG1、BG2一直停留在飽和狀態(tài)而不返回到截止?fàn)顟B(tài)。