ГЕНЕРАТОРЫ ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ НАПРЯЖЕНИЯ




ОДНОВИБРАТОРЫ

Одновибраторы предназначены для формирования пря­моугольного импульса напряжения тре­буемой длительности при воздействии на входе короткого запускающего им­пульса.

Одновибраторы, так же как мульти­вибраторы и триггеры, относятся к классу схем, обладающих двумя состоя­ниями. Однако в отличие от мульти­вибраторов, в которых оба состояния являются неустойчивыми, в одновибраторах (часто называемых также ждущими мультивибраторами) одно состояние устойчивое, а другое — неустойчивое. Устойчивое состояние ха­рактеризует исходный режим работы (режим ожидания) одновибратора. Неустойчивое состояние наступает с приходом входного запус­кающего импульса. Оно продолжается некоторое время, определяемое время- задающей цепью схемы, после чего одновибратор возвращается в исходное устойчивое состояние.

Выходной импульс формируется в результате следования одного за другим двух тактов переключения схемы.

В настоящее время для построения одновибраторов используют преимуще­ственно интегральные операционные усилители. Наибольшее распространение получила схема одновибратора, приведенная на рис. 3.11, а.

Ее основой служит схема мультивиб­ратора рис. 3.8, а, в которой для созда­ния ждущего режима работы параллель­но конденсатору С включен диод Д1.

 

 

При показанном на рис. 3.11, а направлении включения диода Д1 схема запускается входным импульсом напряжения положительной полярности. При обратном включении диода Д1 (а также Д2) требуется запускающий импульс отрицательной поляр­ности, чему соответствует также изменение полярности выходного импульса.

В исходном состоянии напряжение на выходе одновибратора равно U-выхmax что определяет напряжение на неинвертнрующем входе ОУ u(+)=x U-выхmax (рис. 3.11,б —г). Напряжение на инвертирующем входе ОУ u(-) равное падению напряжения на диоде Д1 от протекания тока по цепи с резистором R, близко к нулю (рис. 3.11, д).

Поступающий входной импульс в момент времени t1 переводит ОУ в состояниеU+выхmax. На неинвертирующий вход ОУ передается напряжение x U+выхmax (рис. 3.11, г), поддерживающее его изме­нившееся состояние. Воздействие напряжения положительной по­лярности на выходе ОУ вызывает процесс заряда конденсатора С в цепи с резистором R, в которой конденсатор стремится зарядиться до напряженияU+выхmax (рис. 3.11, д). Характер процесса заряда на­ходят из уравнения (3.17), где uс(∞) = U+выхmax, ис(0) = 0, τ = CR:

 

Однако в процессе заряда напряжение на конденсаторе не дости­гает значения U+выхmax, так как в момент времени t2 приuс=u(-)= x U+выхmax происходит возвращение ОУ в исходное состояние (рис. 3.11, в, г). Положив в (3.27) uc(tи) находим длительность импульса, формируемого одновибратором:

 

 

После момента времени t2 в схеме наступает процесс восстановле­ния исходного напряжения на конденсаторе uс = 0 (рис. 3.11, д), который обусловливается изменившейся полярностью напряжения на выходе ОУ. Процесс перезаряда конденсатора в цепи с резистором R определяется зависимостью (3.17), где uс(∞) = — U-выхmax, uc(0)= =x U+выхmax,отсюда:

 

Режим восстановления заканчивается тем, что напряжение на кон­денсаторе достигает напряжения отпирания диода Д1 которое можно принять равным нулю. Положив в формуле (3.29) uс — 0 при t=tвосст, находим время восстановления:

Поскольку коэффициент передачи х < 1 и 1/(1 — х)> 1+х - длительность импульса tи > tвосст.

Процесс восстановления исходного состояния схемы должен быть завершен к приходу очередного запускающего импульса. В тех случа­ях, когда длительность tи соизмерима с периодом следования запус­кающих импульсов, возникает задача сокращения времениtвосст. С этом целью параллельно ре­зистору R включают ветвь из диода Д2 и резистора R', умень­шающую постоянную времени этапа восстановления. При этом постоянная τ в выражении (3.31) составит C(R || R'), а для tи она останется без изменения.

На выбор x и сопротивлении резисторов накладываются те же ограничения, что и для схемы мультивибратора (см. рис. 3.8, а).

ГЕНЕРАТОРЫЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Генераторы линейно изменяющегося напряжения служат для создания развертки электронного луча по экрану электронно-лучевых приборов, получения временных задержек импульсных сигналов, модуляции импульсов по длительности и т. д. Находят применение напряжения, изменяющиеся по линейному закону как при одной (положительной или отрицательной) полярности, так и при обеих полярностях.

Линейно изменяющееся напряжение (рис. 3.12) характеризуется максимальным значением Um, длительностью рабочего хода tр, временем обратного хода t0 и коэффициентом нелинейности:

 

 

где u'(0), u'(tp) — скорости изменения напряжения во времени (производные) соответственно в начале и в конце рабочего участка.

Формирование линейно изменяющегося (п и л о о б р а з и о г о) напряжения основано на чередовании во времени процессов заряда и разряда конденсатора.

Простейшая схема генератора, в котором для получения линейно изменяющегося напряжения используют начальный участок экспонен­циального заряда конденсатора, приведена на рис. 3.13, а. Функцию элемента, создающего цепь для быстрого разряда конденсатора, вы­полняет транзистор.

Разряд конденсатора и поддержание на нем напряжения, близкого к нулю, происходит в интервалах паузы tn входного сигнала (рис. 3.13, б, в), когда транзистор Т находится в режиме насыщения. Открытое состояние обеспечивается протеканием тока базы через резистор Rб Линейно изменяющееся напряжение формируется, ког­да транзистор заперт входным импульсом напряжения отрицательной полярности длительностью tp.

Характер изменения напряжения на конденсаторе, при закрытом транзисторе (считаем lk0≈0)подчиняется закону:

 

где т = CRK — постоянная времени зарядной цепи, выбираемая мно­го больше времени tp.

Поскольку для конденсатора duс/dt= ic/C, коэффициент нелиней­ности (3.32) может быть найден по значениям тока конденсатора в на­чале и в конце рабочего участка:

 

Для рассматриваемого случая l(0)= Ek/RK, I(tp)=(Ек-Um)/RK, откуда е = Um/EK.

В соответствии с выражением (3.34) идеальной линейности форми­руемого напряжения (е = 0) соответствует процесс заряда конденса­тора на интервале tp неизменным током. Неизменный зарядный ток обеспечивают применением в цепи заряда конденсатора токостабнли- зирующего элемента, функцию которого обычно выполняет транзи­стор, включенный по схеме ОБ (или ОЭ). Принцип токовой стабили­зации основывается на свойстве коллекторных характеристик тран­зистора, согласно которому коллекторный ток (ток заряда конденса­тора) слабо зависит при заданном токе эмиттера (базы) от напряжения на транзисторе. Схемы с неизменным зарядным током позволяют пол­нее использовать напряжение питания при формировании линейно

изменяющегося напряжения. Напряжение Um здесь близко к Ek в то же время коэффициент е достаточно мал.

Пример построения схемы генератора приведен на рис. 3.13, г. Постоянство зарядного тока достигается с помощью транзистора Т2, включенного по схеме ОБ. Стабилитрон Д1, и резистор Rб обеспечи­вают постоянство напряжения на базе транзистора Т2. Резистор RЭ задает его ток эмиттера lЭ2 = (Ek - UCT - Uэб2)/ Rэ соответствен­но ток заряда конденсатора (ток коллектора) іСзар = Iк2 = а2Iэ2

На интервале tp (рис. 3.13, б) открытого состояния транзистора T1, через него протекает ток Iк 2, напряжение на конденсаторе С близ­ко к нулю. На интервале tр, когда транзистор T1 закрыт, ток Ik2 обус­ловливает ток iСзаp заряда конденсатора. При неизменном токе Iк2

напряжение на конденсаторе

 

 

линейно изменяется во времени. Отношение I к2/С выбирают, исходя из требуе­мого значения Um. При Um≈Ek имеем Ik2/C = Ek/tp

В рассмотренных схемах нагрузка подключается непосредствен­но к конденсатору. При наличии нагрузки ток конденсатора на ин­тервале равен разности токов заряда по цепи источника питания и разряда на нагрузку. Если учесть, что ток разряда возрастает по ме­ре повышения напряжения, то результирующий ток конденсатора будет меньше, а его закон изменения будет отличаться от режима хо­лостого хода генератора. В схеме рис. 3.13, г, в частности, это при­водит к нарушению постоянства тока конденсатора на интервале tp. Подключение нагрузки сказывается на уменьшении амплитуды Um формируемого напряжения и ухудшении его линейности. В связи с этим указанные схемы находят применение при высокоомной нагрузке, оказывающей малое шунтирующее действие па конденсатор (когда ток его разряда на нагрузку непосредственной связи конденсатора с нагрузкой, либо схемы, обеспечивающие компенсацию воздействия нагрузки.

В настоящее время генераторы с малым значением коэффициента нелинейности (е< 0,01) и слабым влиянием нагрузки на форму выход­ного напряжения создаются с использованием операционных усилителеи. В частности, распространены генераторы на основе интегратора, управляемого входным импульсом напряжения прямоугольной фор­мы (см. рис. 2.52, а).

Высокую линейность пилообразного напряжения позволяет обес­печить схема, приведенная па рис. 3.14, а. Генератор выполнен на основе схемы рис. 3.13, а. Элементами схемы рис. 3.14, а являются источник питания Еа, зарядный резистор Ra, конденсатор С и разряд­ный транзистор Т. Выходное напряжение генератора представляет собой усиленное операционным усилителем напряжение на конден­саторе, ОУ охвачен отрицательной (резистор R2, а также резистор R1 и источник питания Е0) и положительной (резистор обратными связями.

Управление работой генератора производится транзистором T осуществляющим разряд конденсатора до нуля и обеспечивающим

малое время обратного хода t0 формируемого напряжения. Эта функ­ция часто возлагается на интегральный транзистор специальной серии микросхем (например, К101) с падением напряжения в открытом со­стоянии 50—300 мкВ. Длительность открытого состояния транзисто­ра Т определяется длительностью tп входного импульса напряжения поло­жительной полярности (рис. 3.14,6). Вид кривых напряжений на конден­саторе и на выходе схемы показан на рис. 3.14, в, г.

Рассмотрим процессы, протекаю­щие в схеме при формировании ли­нейно изменяющегося напряжения.

На интервале tп ОУ работает в линейном режиме. Если принять для ОУ u = 0, то напряжение u(-) = uс = u(+) и для цепи обратной связи по инвертирующему входу можно запи­сать следующее уравнение для токов:

 

Характер изменения во времени напряжения на конденсаторе зависит от соотношений сопротивлении резисторов, определяющих сомножитель второго члена левой части уравнения (3.37). При R3 > (R1R4)/R2 и R3< (R1R4)/R2 кривая напряжения uс получается соответственно вогнутой или выпуклой формы, а при

R2/R1=R4/R3 (3.38)

напряжение на конденсаторе изменяется во времени по линейному закону:

 

 

С учетом условия (3.38) имеем:

 

 

Откуда Ea>E0.

Условие (3.38) обычно выполняют при соблюдении равенства:

R1= R3; R2= R4 (3.41)

Это необходимо для выравнивания входных сопротивлений ОУ по обоим его входам.

При линейном характере изменения напряжения на конденсаторе выходное напряжение также будет изменяться по линейному закону. При Ео = 0 формируется выходное напряжение, как и напряжение uс (рис. 3.14, в), имеющее вид «пилы» положительной полярности.

Если нужно получить выходное напряжение, изменяющееся по линейному закону при обеих полярностях (рис. 3.14, г), то E0 выбира­ют по требуемому значению начального напряжения на выходе гене­ратора u(0), соответствующему u0 = 0. Так, для получения макси­мального значения Um пилообразного напряжения начальной вели­чине uвых будет отвечать напряжение ОУ u(0) = U-выхmax (рис. 3.14, г). Из выражения (3.35) при uс = 0 находим

 

 

Напряжению на выходе по окончании интервала tр при этом долж­но соответствовать напряжение U+выхmax. Из выражения (3.35) с учетом условия (3.42) находим отношение сопротивлений резисторов в зависимости от максимального напряжения UCmax на конденсаторе (рис. 3.14, в):

 

Максимальное напряжение на конденсаторе Ucmax связано с длительностью tp зависимостью, получаемой из выражения (3.40):

 

Параметры элементов схемы будут определены, если для требуе­мых значенийtp,Um выбрать R3, Еa и Uc max. СопротивленияR1= R3 выбирают в 3—5 раз меньшими входных сопротивлений ОУ для исключения влияния их нестабильности на работу схемы. Функцию

Eа обычно выполняет источник питания ОУ + Eк2. Напряжение Uc max целесообразно выбирать минимальным, чтобы исключить влия­ние разброса параметров используемых резисторов на коэффициент нелинейности формируемого напряжения. Вместе с тем напряжение Uc max должно быть много больше напряжения на открытом транзи­сторе Т. определяющем уровень начального напряжения на конден­саторе. Вполне удовлетворительным считается выбор Uc max = 0,3/1 B

I В.

Расчет параметров элементов схемы производят в такой последо­вательности.

По выбранным Uс max и R1 = R3 находят R2 = R4 и отношение R2/ R1=R4/R3 (3.43). которые используют для определения Е0 по выражению (3.42). Напряжение E0, необходимое для получе­ния требуемого значения Um, создается с помощью делителя с при­менением источников питания ОУ. Затем из соотношения (3.45) на­ходят емкость конденсатора С.

БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ

Блокинг-генераторы предназначены для формиро­вания импульсов тока или напряжения прямоугольной формы преи­мущественно малой длительности (от единиц до нескольких сотен микросекунд). Они находят применение в схемах формирования пи­лообразного тока для осуществления развертки электронного луча по экрану электронно-лучевых приборов с электромагнитным управ­лением. На основе блокинг-генераторов часто выполняют формиро­ватели управляющих импульсов в системах цифрового действия.

По принципу построения блокинг-генератор представляет собой однокаскадный транзисторный усилитель с глубокой положительной обратной связью, осуществляемой импульсным трансформатором. Процесс формирования выходного импульса связан с отпиранием транзистора и удержанием его в состоянии насыщения (iб>ik/β) цепью положительной обратной связи. Окончание формирования им­пульса сопровождается выходом транзистора из режима насыщения или по входной цепи (т. е. базовой цепи при включении транзистора по схеме ОЭ) вследствие уменьшения тока базы, или по выходной (кол­лекторной) цепи из-за увеличения пика коллектора. Эти два случая определяют соответственно две разновидности блокинг-генераторов: с конденсатором в цепи обратной связи (с времязадающим конденса­тором) и с насыщающимся трансформатором.

В настоящем параграфе рассматривается блокинг-генера­тор с конденсатором в цепи обратной связи, получивший наибольшее применение на практике в однотактном варианте.

Схема блокинг-генератора приведена на рис. 3.15, а. Она выпол­нена на транзисторе ОЭ и трансформаторе Тр. Цепь положительной обратной связи осуществлена с помощью вторичной обмотки wB транс­форматора с коэффициентом трансформации nб = ωkб , конденса­тора С и резистора R, ограничивающего ток базы. Резистор Rб создает контур разряда конденсатора на этапе закрытого состояния тран­зистора. Выходной сигнал может быть спят либо непосредственно с коллектора транзистора, либо с дополнительной нагрузочной обмот­ки ωн трансформатора, связанной с коллекторной обмоткой коэффи­циентом трансформации nн = ωнk. В последнем случае амплитуду импульса напряжения можно получить как меньше, так и больше напряжения Eк и обеспечить потенциальное разделение, нагрузки и схемы генератора. Диод Д1, включаемый при необходимости, исклю­чает прохождение в нагрузку импульса напряжения отрицательной полярности, возникающего при запирании транзистора. Ветвь из дио­да Д.2 и резистора R1 выполняет функцию защиты транзистора от пере­напряжений.

Рассмотрим работу схемы в режиме автогенератора (вход­ная цепь с конденсатором С, отсутствует). Временные диа­граммы, поясняющие принцип действия, приведены на рис. 3.15, б — ж.

На интервале t0 — t1 тран­зистор закрыт, напряжение на его коллекторе равно — Eк, на­пряжения на обмотках транс­форматора и нагрузке равны нулю (рис. 3.15, б — г). Закры­тое состояние транзистора соз­дается напряжением на конден­саторе С (рис. 3.15, а), под­ключенным через обмотку ωб к выводам база — эмиттер тран­зистора. Полярность напряже­ния, указанную на рис. 3.15, а, конденсатор приобретает к кон­цу формирования схемой пре­дыдущего импульса.

Закрытое состояние транзис­тора продолжается до момента времени t1, поскольку на интер­вале t0 — t1 происходит переза­ряд конденсатора С по цепи ωб - С - R - R6 - (-Ek) и в момент времени t1, напряжение на конденсаторе становится рав­ным нулю (рис. 3.15, д).

На интервале t1 — t2 осу­ществляется отпирание тран­зистора. Этот процесс обуслов­ливается наличием в схеме по­ложительной обратной связи и называется процессом регенерации или прямым блокинг процессом.

Сущность регенеративного процесса отпирания транзистора за­ключается в том, что он сопровождается взаимным увеличением базо­вого и коллекторного токов и протекает следующим образом.

Переход в момент времени t1 напряжения uс — ибэ через нуль приводит к возникновению токов базы и коллектора транзистора. При отпирании транзистора напряжение на его коллекторе умень­шается, что вызывает появление напряжения на коллекторной обмот­ке ωk трансформатора (рис. 3.15, а). Напряжение на коллекторной обмотке трансформируется в базовую обмотку ωб с полярностью, соот­ветствующей увеличению базового тока. Рост базового тока, в свою очередь, вызывает увеличение коллекторного тока, снижение напря­жения на коллекторе и дальнейшее повышение напряжения на кол­лекторной и базовой обмотках. Процесс завершается переходом тран­зистора в момент времени t2 в режим насыщения.

Развитие регенеративного процесса отпирания транзистора воз­можно, если в схеме создаются условия для увеличения тока базы за счет положительной обратной связи. Это означает, что цепь обратной связи должна обеспечить соотношение для токов транзистора, при котором

 

Ток коллектора транзистора равен сумме приведенных к коллекторной обмотке трансформатора токов базы и нагрузки:

Интервал t1 — t2 определяет длительность переднего фронта фор­мируемого импульса. Время в блокинг-геиераторах составляет доли микросекунды.

На интервале формирования вершины импульса tв транзистор открыт, напряжение ΔUкэ на нем мало. К коллекторной обмотке при­кладывается напряжение, близкое к Eк, а к базовой и нагрузочной обмоткам — соответственно напряжения, близкие к Eк/nб и Ek/nH (рис. 3.15, в, г).

Для интервала tв действительна схема замещения блокннг-генера- тора, приведенная на рис. 3.16, а. Транзистор на схеме изображен в

виде ключа Т, а трансформатор — в виде схемы замещения без учета паразитных параметров (индуктивностей рассеяния, паразитных ем­костей и активных сопротивлений обмоток).

Через коллекторную обмотку и транзистор протекает ток iн (рис. 3.16, а), равный сумме трех составляющих: приведенных к кол­лекторной обмотке тока нагрузки i'н =iн/nH = Eк/(n2 н RH) и тока ба­зы i'б= iб/nб, а также тока намагничивания iμ.

Ток н а м а г н и ч и в а н и я iμ (см. рис. 3.15, е) является балластной составляющей в коллекторном токе транзистора. Он со­здается под воздействием приложенного к коллектор­ной обмотке напряжения Ek и обусловлен перемещением рабочей точки по кривой на­магничивания сердечника трансформатора из точки 1 в направлении к точке 2 (рис. 3.16, б). Характер изменения во времени тока iμ зависит от вида кривой намагничивания и числа витков коллекторной обмотки (ее индуктивности Lk). Выбором соответствую­щей величины индуктивности коллекторной обмотки макси­мальное значение тока Iμmах ограничивают на уровне (0,05/ 0,1) i'н.Участок пере­мещения рабочей точки по петле намагничивания при этом получается достаточно малым и близким к прямой, в связи с чем характер измене­ния тока iμ во времени бли­зок к линейному. Для тока iμ будет действительно уравнение

откуда находим

 

 

Ток базы i6 (см. рис. 3.15, с) обеспечивает на интервале tв режим насыщения транзистора. Он обусловливается процессом заряда конденсатора С через входную цепь открытого транзистора и резистор R под действием напряжения на базовой обмотке трансфор­матора. При этом ток i6 убывает по экспоненциальному закону. При­веденная составляющая i'б в токе коллектора также относительно мала и уменьшается во времени.

Зависимые во времени токи iμ и iб создают вначале некоторое убывание тока ik а затем его нарастание (см. рис. 3.15, ж). Вследствие относительно малых составляющих i'б и iμ ток ik на этапе tв определяется преимущественно током i'н, т. е. ik i'нк/(nн2Rн)=Ек/R'н

Если принять tф ≤tв то ток базы на интервале tв будет изменять­ся по закону

 

 

где τ = C(R+rвх) — постоянная времени цепи базы; rвх — вход­ное сопротивление транзистора в открытом состоянии.

Длительность tв характеризует состояние схемы, при котором создаваемый по цепи обратной связи ток базы (ток заряда конденсатора) обеспечивает режим насыщения транзистора, т. е. iб>ik/β Однако по мере заряда конденсатора (см. рис. 3.15, д, е) гок базы уменьшается, вследствие чего уменьшается степень насы­щения транзистора. В момент времени t3 ток базы убывает до значе­ния iб= ik/β, что соответствует выходу транзистора из режима на­сыщения. Следующий вслед за этим процесс запирания транзистора определяет момент окончания формирования блокинг-генератором импульса напряжения длительностью tв (см. рис. 3.15, г).

Время tв можно найти, положив в формуле (3.49) iб= Ek/ (β R'н)

 

Переход транзистора в закрытое состояние происходит за счет по­ложительной обратной связи также лавинообразной называется об­ратным б л о к и н г - п р о ц е с с о м. Его начало обусловли­вает повышение напряжения на коллекторной и базовой обмотках трансформатора. Обратный Злокинг-процесс протекает при взаимном уменьшении токов коллектора и базы и заканчивается запиранием транзистора. Его длительность определяет время среза tс формируе­мого импульса. Время tс мало отличается от tф. Закрытое состояние транзистора после момента времени t4 поддерживается напряжением на конденсаторе, полярность которого указана на рис. 3.15, а.

Процессы, протекающие в схеме после запирания транзистора в момент времени t4, связаны с разрядом конденсатора и рассеянием энергии, накопленной в магнитном поле, трансформатора.

Разряд конденсатора С происходит по цепи ωб — R — Rб — (—Ек) (см. рис. 3.15, а). Вследствие разряда напряжение на конден­саторе изменяется, как показано на рис. 3.15, д.

На интервале tв трансформатор накапливает энергию [виду под­ключения его коллекторной обмотки ωk к источнику питания и про­текания через нее тока намагничивания iμ. При запирании транзи­стора коллекторная обметка трансформатора отключается от источ­ника питания. На ней индуцируется напряжение, препятствующее уменьшению тока iμ. Напряжение самоиндукции возникает также на базовой и нагрузочной обмотках. Полярности напряжений пока­заны на схеме замещения блокинг-геиератора, приведенной на рис. 3.16, в.

Нагрузочная обмотка трансформатора отключена от сопротивле­ния Rн диодом Д1. Сопротивление цепи Rб — R — С — (—Ек) ве­лико ввиду относительно большого значения Rб (десятки килоом). Относительно напряжения на коллекторной обмотке диод Д2 вклю­чен в прямом направлении. В связи с этим можно считать, что ток iμ при запирании транзистора переводится из цепи коллектора в цепь диода Д2 и резистора R1. Энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора от протекания тока iμ на этапе tв, рассеивается в активном сопротивлении R1. Магнитное состояние сердечника транс­форматора изменяется от точки 2 к точке 1 (см. рис. 3.16, б). В цепи с R1 происходит уменьшение тока iμ до нуля (см. рис. 3.15, е) с по­стоянной времени Lk/R1. Ток iμ в конце интервала tв (см. рис. 3.15, е) и сопротивление R1 определяют амплитуду выброса напряжения на коллекторной обмотке трансформатора при запирании транзистора: Uвыбр = IμmaxR1. Величину сопротивления R1 выбирают, исходя

из необходимости защиты транзистора от пробоя его коллекторного перехода в момент выброса: Ukmax = Ek +Iμmах R1 < Ukдоп (см. рис. 3.15, б). В отсутствие сопротивления R1, рассеяние энергии, накопленной в магнитном поле коллекторной обмотки, осуществля­лось бы в приведенных к коллекторной обмотке сопротивлениях ба­зовой цепи и сопротивлении изоляции коллекторной обмотки. При этом амплитуда выброса коллекторного напряжения Uвыбр могла бы превысить допустимое значение.

Транзистор в схеме блокинг-генератора, работающего в авто­генераторном режиме, открывается, когда напряжение на его базе, определяемое напряжением на конденсаторе, достигает нулевого зна­чения. Это определяет длительность паузы tп и частоту следования выходных импульсов блокинг-генератора. Интервал tп характери­зуется процессом разряда конденсатора по цепи ωб — R — R6 — (—Ек) (см. рис. 3.15, а). Конденсатор при этом стремится перезаря­диться от начального напряжения Uc max до —Ек (см. рис. 3.15, д). Приняв Uc max = Ек/nб и пренебрегая тепловым током Iк0 транзи­стора, находим:

 

 

 

 

При работе блокинг-генератора в режиме синхрониза­ции в базовую цепь транзистора через конденсатор C1 подают вход­ные импульсы напряжения отрицательной полярности (рис. 3.17, а). Собственную частоту следования импульсов блокинг-генератора вы­бирают несколько меньшей частоты следования входных импульсов, т. е. T> Твх. Синхронизирующие импульсы осуществляют отпира­ние. транзистора раньше момента естественного спадания до нуля напряжения на его базе (конденсаторе), в результате чего частота импульсов блокинг-генератора равна частоте следования импуль­сов синхронизации. Если период собственных колебаний много боль­ше периода повторения синхронизирующих импульсов: Т» Твх, то блокинг-генератор работает в режиме деления часто­ты {рис. 3.17, б), при котором Твых=nТвх.

Для блокинг-генератора возможен и ждущий режим работы. В этом случае на базу транзистора по­дается начальное дополнительное на­пряжение смещения, в результате чего транзистор остается закрытым до по­дачи входного импульса ивх. Запуск блокинг-генератора осуществляют входными импульсами напряжения отрицательной полярности. При этом резистор Rб под­ключают на напряжение дополнительного источника положительной полярности.

 

 

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-10-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: