互補管脈沖電路原理及應用電路

通常的雙管脈沖電路，總是一只管導通，另一只管截止。但是互補管脈沖電路不同，它具有如下特點：
（1）兩管同時導通或同時截止。
（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較大，因為當兩管從截止轉至導通時，電流從零增至某數值。

一、互補管雙穩態電路
互補管雙穩態電路見圖1（a）。當接通電源后，若無觸發信號作用，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，電路處于一種穩定狀態。

????????????? 圖1、互補管雙穩態電路?
當觸發脈沖作用下，設BG1由截止轉入放大，并產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通，處于另一穩定狀態，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。
要使狀態回到原來的穩態，必須供給BG1或BG2的基極一個負尖脈沖，正反饋的翻轉過程與上述類似，電路圖1（C）是單端輸出電路，圖2是另一類互補雙穩電路，它直接從普通的雙穩電路轉變過來。

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二、互補管多諧振蕩電路
互補管多諧振蕩電路見圖3。該電路仍然由兩級集基阻容耦合的倒相器組成，當電路接通電源時，兩管不能馬上導通，因為CA、CB的充電路徑是：Ec→R2→CA→Rc1；CB的充電路徑是：Ec→Rc2→CB→R1.當CA和CB充電到一定數值后，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，這是一種暫穩態。

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????????????? 圖三、互補多諧振蕩電路?
飽和一開始，CA經Rb2、BG2的發射結構及電阻Rc1放電（CA放完電后，雙被Uc1反向對CA充電，這時，UcA為左正右負）而CB通過Rc2、BG1的的發射結及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，從而引起下列“雪崩”式的正反饋：?

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結果使BG1、BG2截止，接著CA、CB又進行充電，如此重復。就可獲得如圖3（b）的輸出脈沖波，設電路對稱，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應滿足Rb＜βRc，根據圖3（a）電路的參數可算出t1=10毫秒，t2=750毫秒，占空比(t1/t2)=75.

三、其他的互補管脈沖電路
其他的互補管脈沖電路有以下三種。
1、互補管單穩態電路
圖4示出兩種形式的互補管單穩態電路，圖4（b）為常態時兩管飽和的互補管單穩態電路。當滿足條件，R2＜β1、R1及R3＜β2、R4時電路處于兩管飽和的穩態，當負脈沖作用于BG1基極，BG1退出飽和，且引起反應Uc1↑→Ub2↑→Uc2↓→Ub1↓。正反饋連鎖反應的結果，使BG1、BG2均截止，此為暫穩態。此時C通過R2、R4及電源放電，放電完后又進入兩管飽和的穩定狀態。二極管D是防止C的電壓擊穿BG1的基-射結，脈沖寬度為：
tr=0.7(R2+R4)C
圖4（b）為常態時兩管截止的互補單穩態電路

?????????????????? 圖4、互補管單穩態電路?
2、互補管施密特觸發器
圖5為互補管施密特觸發器，本電路是依靠直流電位觸發的施密特電路，在工作過程中。兩管同時飽和或同時截止。
當ui處于低電平時，由ui和-Eb所引起的ub1為負值，BG1截止，又因R3無電源，所以BG2也截止，處于一種穩定狀態。
當ui上升到高電平時，ub1達到BG1的導通閥電壓，BG1開始導通，經過BG1、BG2的連鎖正反饋作用。最后使BG1、BG2同時導通，這是另一種穩定狀態。
R5與電路因差的大小有關，R5越大，回差就越小。

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???? 圖5、互補管施密特觸發器?

???????? 圖6、互補管的鋸齒波電路?
3、互補管的鋸齒波電路
圖6為互補管的鋸齒波電路，這是自激式互補的鋸齒波電路，其中由BG1、BG2組成開關器，以控制定時電容C的充放電，BG3為恒流管。
當BG1、BG2均截時，恒流Ic3對C充電（極性如圖6所示）輸出電壓uo隨時間線性下降，這是掃描電壓的正程，當電容電壓Uc下降到BG2的導通閥電壓時，BG2開始導通，BG1、BG2經過正反饋連鎖反應時到達了飽和狀態，此時C經過BG1、BG2一直停留在飽和狀態而不返回到截止狀態。