Obwody impulsowe - oscylatory blokujące
Oscylator to obwód, który zapewnia alternating voltage lub current by its own, bez żadnych danych wejściowych. Oscylator potrzebuje plikuamplifier a także feedbackz wyjścia. Dostarczane sprzężenie zwrotne powinno być regeneracyjnym sprzężeniem zwrotnym, które wraz z częścią sygnału wyjściowego zawiera składową sygnału wyjściowego, która jest w fazie z sygnałem wejściowym. Oscylator, który wykorzystuje regeneracyjne sprzężenie zwrotne do generowania niesinusoidalnego sygnału wyjściowego, nazywany jest asRelaxation Oscillator.
Widzieliśmy już oscylator relaksacji UJT. Innym typem oscylatora relaksacji jest oscylator blokujący.
Oscylator blokujący
Oscylator blokujący to generator przebiegów, który jest używany do wytwarzania wąskich impulsów lub impulsów wyzwalających. Mając sprzężenie zwrotne z sygnału wyjściowego, blokuje sprzężenie zwrotne po cyklu przez pewien z góry określony czas. Ta funkcjablocking the output będąc an oscillator, pobiera nazwę oscylatora blokującego.
W konstrukcji oscylatora blokującego tranzystor służy jako wzmacniacz, a transformator służy do sprzężenia zwrotnego. Zastosowany tutaj transformator toPulse transformer. Symbol transformatora impulsowego przedstawiono poniżej.
Transformator impulsowy
Transformator impulsowy to taki, który łączy źródło prostokątnych impulsów energii elektrycznej z obciążeniem. Zachowanie niezmienionego kształtu i innych właściwości impulsów. Są to transformatory szerokopasmowe zminimum attenuation i zero lub minimum phase change.
Wydajność transformatora zależy od stopnia naładowania i rozładowania podłączonego kondensatora.
Regeneracyjne sprzężenie zwrotne jest łatwe dzięki zastosowaniu transformatora impulsowego. Sygnał wyjściowy może być podawany z powrotem na wejście w tej samej fazie poprzez odpowiedni dobór polaryzacji uzwojenia transformatora impulsowego. Oscylator blokujący to taki swobodnie pracujący oscylator wykonany przy użyciu kondensatora i transformatora impulsowego wraz z pojedynczym tranzystorem, który jest odcinany przez większość cyklu pracy, wytwarzając okresowe impulsy.
Przy użyciu oscylatora blokującego możliwe są operacje Astable i Monostable. Ale działanie bistabilne nie jest możliwe. Przejdźmy przez nie.
Monostabilny oscylator blokujący
Jeśli oscylator blokujący potrzebuje pojedynczego impulsu, aby zmienić swój stan, nazywany jest obwodem oscylatora blokującego monostabilnego. Te monostabilne oscylatory blokujące mogą być dwojakiego rodzaju. Oni są
- Monostabilny oscylator blokujący z taktowaniem podstawowym
- Monostabilny oscylator blokujący z taktowaniem emitera
W obu z nich rezystor taktowania R steruje szerokością bramki, która po umieszczeniu w podstawie tranzystora staje się podstawowym obwodem taktowania, a po umieszczeniu w emiterze tranzystora staje się obwodem czasowym emitera.
Aby mieć jasne zrozumienie, omówmy działanie podstawowego multiwibratora monostabilnego taktowania.
Wyzwalany przez tranzystor monostabilny oscylator blokujący z taktowaniem podstawowym
Tranzystor, transformator impulsowy do sprzężenia zwrotnego i rezystor w podstawie tranzystora stanowią obwód wyzwalanego tranzystorem monostabilnego oscylatora blokującego z taktowaniem podstawowym. Zastosowany transformator impulsowy ma współczynnik zwojów wynoszącyn: 1 gdzie obwód bazowy ma nobroty po każdym włączeniu obwodu kolektora. Rezystancja R jest połączona szeregowo z podstawą tranzystora, która kontroluje czas trwania impulsu.
Początkowo tranzystor jest wyłączony. Jak pokazano na poniższym rysunku, VBB jest uważane za zerowe lub za niskie, co jest pomijalne.
Napięcie na kolektorze wynosi V CC , ponieważ urządzenie jest wyłączone. Ale gdy na kolektorze zostanie zastosowany wyzwalacz ujemny, napięcie zostanie zmniejszone. Ze względu na polaryzację uzwojeń transformatora napięcie kolektora spada, podczas gdy napięcie bazowe rośnie.
Gdy napięcie podstawy do emitera staje się większe niż napięcie włączenia, tj
$$ V_ {BE}> V_ \ gamma $$
Następnie obserwuje się mały prąd bazowy. Zwiększa to prąd kolektora, co zmniejsza napięcie kolektora. To działanie kumuluje się dalej, co zwiększa prąd kolektora i dalej zmniejsza napięcie kolektora. Przy regeneracyjnym sprzężeniu zwrotnym, jeśli wzmocnienie pętli wzrasta, tranzystor szybko osiąga nasycenie. Ale to nie jest stan stabilny.
Następnie obserwuje się mały prąd bazowy. Zwiększa to prąd kolektora, co zmniejsza napięcie kolektora. To działanie kumuluje się dalej, co zwiększa prąd kolektora i dalej zmniejsza napięcie kolektora. Przy regeneracyjnym sprzężeniu zwrotnym, jeśli wzmocnienie pętli wzrasta, tranzystor szybko osiąga nasycenie. Ale to nie jest stan stabilny.
Kiedy tranzystor osiąga nasycenie, prąd kolektora wzrasta, a prąd bazowy jest stały. Teraz prąd kolektora powoli zaczyna ładować kondensator, a napięcie na transformatorze spada. Ze względu na polaryzację uzwojeń transformatora napięcie bazowe wzrasta. To z kolei zmniejsza prąd bazowy. To skumulowane działanie powoduje, że tranzystor przechodzi w stan odcięcia, który jest stabilnym stanem obwodu.
Plik output waveforms są następujące -
Główny disadvantagetego obwodu polega na tym, że wyjściowa szerokość impulsu nie może być utrzymywana na stałym poziomie. Wiemy, że prąd kolektora jest
$$ i_c = h_ {FE} i_B $$
Ponieważ h FE jest zależne od temperatury, a szerokość impulsu zmienia się liniowo wraz z tym, wyjściowa szerokość impulsu nie może być stabilna. Również h FE zmienia się w zależności od zastosowanego tranzystora.
W każdym razie tę wadę można wyeliminować, jeśli rezystor zostanie umieszczony w emiterze, co oznacza, że rozwiązaniem jest emitter timing circuit. Gdy wystąpi powyższy stan, tranzystor wyłącza się w obwodzie czasowym emitera, dzięki czemu uzyskuje się stabilny sygnał wyjściowy.
Astable blokujący oscylator
Jeśli oscylator blokujący może zmienić swój stan automatycznie, nazywa się go Astable blokującym obwodem oscylatora. Te Astable blokujące oscylatory mogą być dwojakiego rodzaju. Oni są
- Sterowany diodą Astable blokujący oscylator
- Sterowany RC Astable blokujący oscylator
W oscylatorze blokującym Astable sterowanym diodą, dioda umieszczona w kolektorze zmienia stan oscylatora blokującego. Podczas gdy w sterowanym przez RC oscylatorze blokującym Astable, rezystor taktowania R i kondensator C tworzą sieć w sekcji nadajnika, aby sterować taktowaniem impulsów.
Aby dobrze zrozumieć, omówmy działanie oscylatora blokującego Astable sterowanego diodą.
Sterowany diodą Astable blokujący oscylator
Sterowany diodowo oscylator blokujący Astable zawiera transformator impulsowy w obwodzie kolektora. Kondensator jest podłączony pomiędzy obwodem wtórnym transformatora a podstawą tranzystora. Podstawa transformatora i dioda są połączone w kolektorze.
Na initial pulse jest podawany na kolektorze tranzystora w celu zainicjowania procesu i stamtąd no pulses are requireda obwód zachowuje się jak Astable Multivibrator. Poniższy rysunek przedstawia obwód sterowanego diodowo oscylatora blokującego Astable.
Początkowo tranzystor jest wyłączony. Aby zainicjować obwód, do kolektora przykładany jest ujemny impuls wyzwalający. Dioda, której anoda jest podłączona do kolektora, będzie w stanie odwrotnej polaryzacji i zostanie wyłączona przez zastosowanie tego ujemnego impulsu wyzwalającego.
Impuls ten jest doprowadzany do transformatora impulsowego i ze względu na polaryzację uzwojenia (jak pokazano na rysunku), indukowana jest taka sama ilość napięcia bez jakiejkolwiek inwersji faz. To napięcie przepływa przez kondensator w kierunku podstawy, dostarczając pewien prąd bazowy. Ten prąd bazy, tworzy pewną podstawę do emiter, które, gdy przecina wycięcie napięcia popycha tranzystora Q 1 ON. Teraz prąd kolektora tranzystora Q 1 wzrasta i jest doprowadzany zarówno do diody, jak i do transformatora. Dioda, która była początkowo wyłączona, teraz zaświeci się. Napięcie, które jest indukowane w uzwojeniach pierwotnych transformatora, indukuje pewne napięcie w uzwojeniu wtórnym transformatora, za pomocą którego rozpoczyna się ładowanie kondensatora.
Ponieważ kondensator nie będzie dostarczał prądu podczas ładowania, prąd bazowy i B przestaje płynąć. Powoduje to WYŁĄCZENIE tranzystora Q 1 . Stąd stan się zmienia.
Teraz dioda, która była zapalona, ma na sobie pewne napięcie, które jest podawane do pierwotnego transformatora, który jest indukowany do wtórnego. Teraz prąd przepływa przez kondensator, co umożliwia jego rozładowanie. Stąd płynie prąd bazowy i B, ponownie włączając tranzystor. Przebiegi wyjściowe przedstawiono poniżej.
Ponieważ dioda pomaga tranzystorowi w zmianie jego stanu, obwód ten jest sterowany diodą. Ponadto, ponieważ impuls wyzwalający jest stosowany tylko w momencie inicjacji, podczas gdy obwód samoczynnie zmienia swój stan, obwód ten jest oscylatorem Astable. Stąd nazwa sterowany diodą Astable blokujący oscylator.
Inny typ obwodu wykorzystuje kombinację R i C w części emitera tranzystora i jest nazywany obwodem oscylatora blokującego Astable sterowanego RC.