..:: | Назад | Содержание | Далее | ::..
Блокинг-генератором называется релаксационный генератор импульсных колебаний, в котором положительная обратная связь создается с помощью импульсного трансформатора. Импульсный трансформатор имеет замкнутый сердечник, отштампованный из феррита или намотанный из тонкой ленты ферромагнитного материала. Главное требование к импульсному трансформатору — малая индуктивность рассеяния.
С помощью блокинг-генератора создаются импульсы длительностью от нескольких десятков наносекунд до нескольких микросекунд, длительность фронта и среза генерируемых импульсов на порядок меньше длительности самих импульсов.
Блокинг-генератор может быть как самовозбуждающимся, так и ждущим. Чтобы превратить схему самовозбуждающегося блокинг-генератора (рисунок 2.12) в схему ждущего блокинг-генератора, нужно верхний конец резистора Rб отключить от плюсового зажима источника питания и подать на этот конец небольшое напряжение противоположного знака.
Рисунок 2.12 - Блокинг-генератор
Рисунок 2.13 - Временные зависимости коллекторного тока и базового напряжения блокинг-генератора
Ждущий блокинг-генератор запускается положительными импульсами, подаваемыми через конденсатор на базу транзистора.
Рассмотрим работу блокинг-генератора в режиме автоколебаний. Если конденсатор Cб заряжен, то под действием этого напряжения, приложенного к базе и эмиттеру транзистора, последний остается запертым. Конденсатор разряжается через резистор Rб под действием собственного напряжения, к которому добавляется напряжение источника питания.
Когда конденсатор полностью разряжен, он начинает перезаряжаться. При этом разность потенциалов на обкладках конденсатора становится противоположной указанной на схеме. Когда напряжение на конденсаторе достигает значения, достаточного для отпирания транзистора (UБЭ = +0,6 В), появляется небольшой коллекторный ток. Благодаря положительной обратной связи коллекторный ток быстро нарастает, так как приращение коллекторного тока вызывает падение напряжения на сопротивлении R’H являющемся эквивалентным сопротивлением нагрузки RH, и сопротивлении база—эмиттер, пересчитанных в цепь коллекторной обмотки трансформатора.
Возникновение коллекторного тока вызывает регенеративный процесс. Коллекторный ток быстро возрастает до максимального значения, ограничиваемого сопротивлением R’H, а также Rк.oгр, когда последнее включено в схему. Транзистор входит в режим насыщения, и напряжение на его коллекторе близко к нулю. Если в схеме нет ограничивающего резистора Rк orp, то можно считать, что после окончания регенеративного процесса к коллекторной обмотке трансформатора приложено напряжение источника питания UП. Напряжение на базовой обмотке трансформатора в n раз меньше (n = ωK / ωб — коэффициент трансформации, ωK — число витков коллекторной обмотки, а ωб — число витков базовой обмотки).
Напряжение базовой обмотки добавляется к положительному напряжению на конденсаторе Cб, что держит транзистор в режиме насыщения. При этом избыток напряжения падает на Rб огр. Во время регенеративного процесса напряжение на конденсаторе Cб не успевает изменить свои значение и знак. Однако после окончания регенеративного процесса напряжение на базовой обмотке начинает перезаряжать конденсатор Cб. Заряд-перезаряд конденсатора Cб происходит от напряжения на базовой обмотке через открытый промежуток база—эмиттер и прекращается, когда разность напряжения на базовой обмотке и возрастающего напряжения на конденсаторе достигает значения uБЭ = 0,7 В. При таком напряжении транзистор выходит из режима насыщения и входит в активный режим. В этот момент возникает обратный регенеративный процесс, быстро ведущий к запиранию транзистора. Конденсатор заряжается, пока выполняется условие UП / n - 0,7 ≥ uc(t)
После запирания транзистора напряжение на конденсаторе должно держать транзистор запертым в течение его разряда и нового перезаряда от источника питания через резистор Rб. Схема находится в квазиустойчивом состоянии, пока конденсатор Cб не перезарядится до напряжения UC ≈ 0,6 В, при котором возникает коллекторный ток. Появление коллекторного тока вызывает регенеративный процесс быстрого отпирания транзистора.
Длительность импульсов, генерируемых блокинг-генератором, зависит от индуктивности коллекторной обмотки трансформатора и пересчитанного в нее сопротивления нагрузки R'H. Этим определяется постоянная времени интегрирующей цепи L/R, которая «держит» на коллекторной обмотке перепад напряжения, примерно равный UП.
Длительность генерируемых импульсов зависит также от времени заряда конденсатора Cб базовым током транзистора. Поэтому длительность можно изменять, изменяя сопротивление Rб orp включенное в базовую цепь. Шунтирующая коллекторную обмотку цепь из диода VD и резистора RШ гасит колебания, которые возникают при резком прекращении коллекторного тока. После прекращения коллекторного тока энергия магнитного поля поддерживает протекание тока в индуктивности. Диод VD открывает путь для этого тока через резистор RШ. При отсутствии этой цепи возможен пробой коллекторного перехода транзистора напряжением, возникающим на индуктивности коллекторной обмотки.
Временные зависимости коллекторного тока и базового напряжения в блокинг-генераторе показаны на рисунке 2.13.
..:: | Назад | Содержание | Далее | ::..