Временная диаграмма работы таймера в этом случае будет выглядеть следующим образом.:

3. Выбор элементов и компонентов схемы

·                   Операционный усилитель: К140УД9

·                   Транзистор VT1: A747C

·                   Транзистор VT2: 2SD1373

·                   Транзистор VT3: 2SC3991N

·                   Резистор R1: 0.2 Ом; 500-1500 Вт

·                   Резистор R2: 50 Ом

·                   Резистор R3: 220 Ом

·                   Резистор R4: 4.5 кОм

·                   Резистор Rб:

·                   Резистор Rt: 1.5 кОм

·                   Конденсатор Ct: 6 мкф

·                   Микросхема таймера 555: КР1006ВИ1

·                   Инвертор на выходе таймера: КМ555ЛА3

4. Детальный расчет

4.1. Каскад Дарлингтона

Пусть транзистор VT1 работает в режиме отсечки, Uвх = 10 В. Тогда, на R1 будет также падать Uвх и потечет ток Iн = 50 А.

Транзистор VT3 работает в линейном режиме и в базу втекает ток:

IбVT3 = 50 A / 50 = 1 A;

На R3 падает напряжение лыжи, для кремниевого диода оно составляет 0.75 В. При R2 = 50 A на резистор ответвляется ток:

                                               IR3 = 0.75 В / 50 Ом = 15 мА;

Это пренебрежимо мало, по сравнению с 1А. При коэффициенте передачи 200, в базу транзистора VT2 втекает ток, равный 5 мА.

Рассмотрим ситуацию, когда входное напряжение равно 1 В. Через транзистор VT3 потечет ток, равный 5 А, в базу VT3 втекает ток 100 мА, на резистор R3 ответвляется также ток 15 мА. В этом случае в базу VT2 втекает ток:

IбVT2 = 85 мА / 200 = 0.4 мА

4.2. Операционный усилитель и схема с транзистором VT1

При максимальном входном напряжении в базу транзистора втекает ток

IбVT2 = 5 мА

Поскольку операционный усилитель питается от напряжения ±15 В, больше 13 В в силу конструктивных особенностей в линейном режиме он обеспечить не может. Поэтому, считаем, что при максимальном напряжении питания, выходной потенциал равен 13 В. Потенциал базы VT2 равен 11.5 В. Тогда номинал R3:

R3 = (13 В – 11.5 В)/5 мА = 220 Ом

         Пусть теперь транзистор VT1 работает в режиме насыщения, отключая обратную связь операционного усилителя. Потенциал базы VT2 падает практически до нуля: образуется резистивный делитель R3 – переход коллектор-эммитер насыщенного транзистора VT1. Через этот переход течет ток, порядка:

                                      Iкэ = 13.5 / 245 Ом = 55 мА.

Коэффициент усиления по току VT1 равен 600, поэтому даже ток в 0.4 мА, поступающий из схемы одиночного запуска с таймером 555, способен перевести VT1 в режим насыщения. Выбираем номинал резистора, учитывая выходные параметры микросхемы ТТЛ:

R4 = (2.5 В – 0.75 В) / 0.4 мА = 4.37 кОм.

Выбираем R4 порядка 4.7 кОм.

5. Принципиальная схема устройства

9. Список использованной литературы

1.                 М.Х. Джонс Электроника – практический курс. Москва: Постмаркет, 1999 г.

2.                 Кауфман М., Сидман А. Г. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справочник. – М: Энергоатомиздат, 1991 г.

3.                 Зарубежные интегральные микросхемы: Справочник / А.Ф. Нефедов и др. – М.: КубК-а, 1995 г.

4.                 Шило В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. – М.: Сов. Радио, 1979.

Страницы: 1, 2