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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Leistungsstarker Transistor im Lawinenmodus. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer Die Verwendung von Transistoren im Avalanche-Modus ermöglicht es, einige Schaltungen zu vereinfachen, hohe Ausgangsspannungen und hohe Geschwindigkeiten zu erhalten, die nicht erreicht werden, wenn Transistoren in normalen Modi arbeiten. Es gibt. es gibt jedoch eine Reihe von Gründen, die es schwierig machen, den Avalanche-Betriebsmodus von Transistoren weit verbreitet zu verwenden. Zuallererst sollten wir die erhebliche Streuung der Lawinenparameter von Transistoren und infolgedessen die unzureichend hohe Reproduzierbarkeit der Eigenschaften von Geräten erwähnen, die auf Transistoren basieren, die in einem solchen Modus arbeiten. Außerdem besteht beim Einrichten von Geräten immer die große Gefahr eines Ausfalls des Transistors. Trotz der formalen Gründe (das Fehlen eines Hinweises auf die Möglichkeit des Betriebs im Lawinendurchbruchmodus in den technischen Spezifikationen) ist die Verwendung herkömmlicher Transistoren im Lawinendurchbruchmodus in elektronischen Geräten, die in Einzelexemplaren hergestellt werden, voll gerechtfertigt, wenn Durchführung von Experimenten, in Amateurfunk-Designs usw. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn ein leistungsstarker Siliziumtransistor P701A im Avalanche-Modus verwendet wird. Auf Abb. 1 zeigt ein Diagramm eines Sägezahnspannungsgenerators, der in einem selbstoszillierenden Modus arbeitet.
Der Generator erzeugt Sägezahnimpulse mit einer Frequenz von 20...250 Hz, 200...2500 Hz und 2000...25 Hz (Position 000, 1, 2 des Schalters S3) und einer Amplitude von 1 V. Bei Frequenzen darüber 120 kHz nimmt die Spannungsamplitude auf 20 V ab. Die Linearität der Sägezahnspannung ist ziemlich hoch, ihre Verschlechterung tritt nur bei den niedrigsten Frequenzen des ersten Teilbereichs auf. Der Generator lässt sich einfach durch ein externes Signal mit einer Frequenz von bis zu Hunderten von Kilohertz und einer Spannung von mehreren Volt synchronisieren. Die Eingangsimpedanz für das Sync-Signal beträgt ca. 100 kOhm. Bei einer Versorgungsspannung von 90 V verbraucht der Generator 600 bis 0,5 mA (ein größerer Wert entspricht einer höheren Frequenz jedes Teilbereichs). Wenn der Generator an eine Stromquelle angeschlossen ist, ist die Spannung am Kollektor des Transistors und des Kondensators C2. gleich Null im Anfangsmoment (der Transistor ist gesperrt), beginnt exponentiell mit einer Rate anzusteigen, die durch die Zeitkonstante der R5R6C2-Schaltung bestimmt wird. Wenn am Kollektor des Transistors eine bestimmte Spannung erreicht wird, wird dieser entriegelt, der Kondensator C2 wird darüber entladen. die Spannung am Kondensator fällt steil auf Null ab, woraufhin sich der Vorgang wiederholt. Durch Anlegen einer Wechselspannung an die Basisschaltung können Sie den Moment steuern, in dem der Transistor öffnet, was seine Synchronisation gewährleistet. Das Einrichten des Generators wird auf die Auswahl einer solchen Position des Motors des Abstimmpotentiometers R4 reduziert, in der stabile Schwingungen bei jeder Position des Widerstands R6 und des Schalters SI aufrechterhalten werden. Wenn dies nicht funktioniert, erhöhen Sie die Versorgungsspannung und. Vielleicht den Transistor tauschen. Bei längerem Betrieb des Generators in den Hochfrequenzbereichen der Teilbereiche (Widerstand R6 in Position minimalen Widerstands) kann sich der Transistor leicht erwärmen, um dies zu vermeiden, empfiehlt es sich, den Transistor auf einem Strahler zu montieren. Der Generator kann ohne Änderungen in der Schaltung bei einer Versorgungsspannung von 300 bis 800 ... 1000 V betrieben werden. Die Amplitude der Sägezahnspannung des Generators ändert sich geringfügig, während sich der Frequenzbereich ändert. Vom Generator blockiert, mischt es sich bei einer Abnahme der Versorgungsspannung in Richtung niedriger (bis zu 5 ... 10 Hz) und bei einer Erhöhung in Richtung höherer Frequenzen (bis zu 30 kHz). Die obigen Parameter des Generators wurden bei einer Versorgungsspannung von 600 V erhalten. Mit einem solchen Sägezahnspannungsgenerator ist es nicht schwierig, beispielsweise ein einfaches Oszilloskop mit einer 6L01I-Röhre zusammenzubauen. Ein Diagramm eines solchen "Oszilloskop-Anbaus" ist in Abb. 2 dargestellt. 5. Damit können Sie die Wellenform mit einer Amplitude von 500 V in verschiedenen Schaltkreisen des Fernsehgeräts beobachten. Die Versorgungsspannung für das Oszilloskop wird von der Spannungserhöhungsschaltung des Fernsehgeräts (800-XNUMX V) geliefert.
Der Wobbelbereich wird nur einmal verwendet - 2000 ... 20 000 Hz. In diesem Fall wird aufgrund des Stromflusses durch den Widerstand R2 eine für den normalen Betrieb des Generators ausreichende Vorspannung erzeugt. Die Sägezahnspannung vom Kollektor des Transistors wird über den Entkopplungskondensator C3 den horizontalen Ablenkplatten der Röhre zugeführt. Die zu untersuchende Spannung wird den vertikalen Platten über einen Koppelkondensator C5 und ein Potentiometer R6 zugeführt, das die Größe des vertikalen Bildes regelt. Die gleiche Spannung wird über den Isolationskondensator C1 und den Widerstand R1 dem Potentiometer R2 zugeführt, das als Synchronisationsregler dient. Mit den Potentiometern R9 und R8 werden Helligkeit bzw. Fokus eingestellt. Der Widerstand R10 und der Kondensator C4 bilden einen Filter, der verhindert, dass horizontale Frequenzstörungen in den Stromkreis gelangen. Im Oszilloskop verwendete Kondensatoren müssen für eine Betriebsspannung von mindestens 750 V ausgelegt sein. Potentiometer R4 - für eine Leistung von 2 W. Um den Strahl der Röhre zu zentrieren, wird ein magnetisiertes Stück Eisendraht oder eine Schraube mit einem Durchmesser von 3 ... 5 mm oder ein Stück eines Ferrit-Korrekturkerns von den ablenkenden TV-Systemen verwendet. Der Magnet wird direkt auf den Kolben des Röhrchens aufgesetzt und mit Klebeband an der gewählten Position fixiert. Es ist praktisch, die Oszilloskop-Set-Top-Box über Leiter mit Krokodilklemmen an das Fernsehgerät anzuschließen. Das zu testende Signal muss mit einem abgeschirmten Kabel an den Eingang angelegt werden. Obwohl kein Signalverstärker im Design vorhanden ist, können Interferenzen von der TV-Scannereinheit die Röhre beeinträchtigen. Aus diesem Grund muss sich das Oszilloskop während des Betriebs in ausreichendem Abstand zum TV-Scanner befinden. Auf Wunsch kann für das Oszilloskop ein Metallabschirmgehäuse angefertigt werden. Das Oszilloskop wird in der folgenden Reihenfolge eingerichtet. Der Potentiometer-Schieber R6 wird gemäß Schema in die obere Position gebracht und Klemme 7 des Umlenkblechs der Röhre mit Klemme 9 verbunden (ohne Löten von C5 und R6}. Der Widerstand R3 wird von der 6t-Plusleitung getrennt. Überprüfen Sie durch Anlegen der Versorgungsspannung an das Oszilloskop die Funktion der Regler R9 (Helligkeit) und R8 (Fokus) und mischen Sie, nachdem Sie einen Leuchtpunkt auf dem Bildschirm erhalten haben, ihn mit einem Magnetkern in den mittleren Teil des Bildschirms.Weiter , Pin 7 wird von Pin 9 getrennt und die Verbindung des Widerstands R3 mit der Plusleitung wieder hergestellt. Danach wird die Versorgungsspannung wieder an das Oszilloskop angelegt. Auf der Bildschirmröhre wird bei entsprechender Stellung des Helligkeitsreglers a Es erscheint eine horizontale Linie, deren Länge für jede Position des Frequenzreglers R4 ungefähr gleich sein sollte.Wenn kein Sweep vorhanden ist (statt einer Linie auf dem Bildschirm ein Punkt), sollte eine Vorspannung an die Basis angelegt werden des Transistors vom Teiler, wie in Abb. 1, oder ersetzen Sie den Transistor. Im Oszilloskop können Sie anstelle der Röhre 6L01I fast jede Oszilloskopröhre mit einer Spannung an der zweiten Anode von bis zu 1000 V verwenden. Bei Bedarf kann über einen Lawinentransistor eine Paraphasenspannung von einem Generator gewonnen werden. In Abb. Abbildung 3 zeigt ein Diagramm eines solchen Generators. Im Prinzip unterscheidet es sich nicht von den in Abb. 1 und 2. Die Paraphase-Sägezahnspannung wird durch Teilen des Widerstands des Ladekreises (Widerstände R4 und R5) erhalten. Parameter von Generatoren, die gemäß den Diagrammen in Abb. zusammengestellt wurden. 1 und 3 sind gleich.
Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der im Lawinendurchbruchmodus arbeitende P701A-Transistor zur Verstärkung verwendet wird. Auf Abb. 4 zeigt eine Verstärkerschaltung, in der der P417-Transistor verwendet wird, um den Eingangswiderstand zu erhöhen. Das Band der verstärkten Frequenzen auf dem Niveau von 0,7 ist 50...20 Hz. Die bei 000 kHz gemessene Spannungsverstärkung beträgt etwa 4. Die Eingangsimpedanz beträgt über 120 kΩ. Die höchste Ausgangsspannung erreicht 100 Vrms. Die Amplitudenkennlinie des Verstärkers ist linear, wenn sich die Signalspannung am Eingang von 70 auf 0 V ändert. Bei einer Versorgungsspannung von 0,6 V nimmt der Verstärker einen Strom von etwa 600 mA auf. Es ist sehr praktisch, es in Verbindung mit den oben beschriebenen Sweep-Generatoren in einem Oszilloskop zu verwenden.
Avalanche-Mode-Transistoren funktionieren am besten in Relaxationsoszillatorschaltungen. Der Avalanche-Transistor-Generator kann jedoch unter bestimmten Bedingungen sinusförmige Schwingungen erzeugen. Der Generator nach dem Schema der Abb. 5 erzeugt eine sinusförmige Spannung mit einer Frequenz von etwa 4 kHz und einer Amplitude von mehr als 110 V. Bei einer Versorgungsspannung von 600 V beträgt die Stromaufnahme etwa 2 mA.
Als Induktor wird der Reihengrößenregler RLS-70 verwendet. Sowohl die Form als auch die Höhe der Ausgangsspannung des Generators hängen stark von der Kapazität des Kondensators C1 ab. Um die Oszillationsfrequenz zu ändern, muss zuerst die Kapazität des Kondensators C2 und dann C1 ausgewählt werden. Autor: A. Piltakyan, Moskau; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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