Импульсные схемы - блокирующие генераторы
Генератор - это схема, которая обеспечивает alternating voltage или же current by its own, без каких-либо введенных данных. Осциллятор нуждается вamplifier а также feedbackс выхода. Обеспечиваемая обратная связь должна быть регенеративной обратной связью, которая наряду с частью выходного сигнала содержит компонент в выходном сигнале, который находится в фазе с входным сигналом. Генератор, который использует регенеративную обратную связь для генерации несинусоидального выходного сигнала, называетсяRelaxation Oscillator.
Мы уже видели релаксационный осциллятор UJT. Другой тип релаксационного осциллятора - это блокирующий осциллятор.
Блокирующий осциллятор
Блокирующий генератор - это генератор сигналов, который используется для создания узких импульсов или запускающих импульсов. Имея обратную связь от выходного сигнала, он блокирует обратную связь после цикла в течение определенного заранее определенного времени. Эта особенностьblocking the output будучи an oscillator, получает имя блокирующего осциллятора.
В конструкции блокирующего генератора транзистор используется как усилитель, а трансформатор используется для обратной связи. Используемый здесь трансформаторPulse transformer. Обозначение импульсного трансформатора показано ниже.
Импульсный трансформатор
Импульсный трансформатор - это трансформатор, который соединяет источник прямоугольных импульсов электрической энергии с нагрузкой. Сохранение формы и других свойств импульсов без изменений. Это широкополосные трансформаторы сminimum attenuation и ноль или минимум phase change.
Выход трансформатора зависит от заряда и разряда подключенного конденсатора.
Регенеративная обратная связь упрощается за счет использования импульсного трансформатора. Выход может быть подан обратно на вход в той же фазе, если правильно выбрать полярность обмотки импульсного трансформатора. Блокирующий генератор - это такой генератор свободного хода, сделанный с использованием конденсатора и импульсного трансформатора вместе с одним транзистором, который отключен на большую часть рабочего цикла, производя периодические импульсы.
Используя блокирующий генератор, возможны нестабильные и моностабильные операции. Но бистабильная работа невозможна. Давайте пройдемся по ним.
Моностабильный блокирующий осциллятор
Если блокирующему генератору требуется один импульс для изменения своего состояния, он называется моностабильной схемой блокирующего генератора. Эти моностабильные блокирующие генераторы могут быть двух типов. Они есть
- Моностабильный блокирующий генератор с базовой синхронизацией
- Моностабильный блокирующий генератор с синхронизацией эмиттера
В обоих случаях резистор R синхронизации регулирует ширину затвора, которая при размещении в базе транзистора становится схемой синхронизации базы, а при размещении в эмиттере транзистора становится схемой синхронизации эмиттера.
Чтобы иметь четкое представление, давайте обсудим работу моностабильного мультивибратора с базовой синхронизацией.
Транзисторный моностабильный блокирующий генератор с синхронизацией по базе
Транзистор, импульсный трансформатор для обратной связи и резистор в базе транзистора составляют схему моностабильного блокирующего генератора с синхронизацией по базе, запускаемого транзистором. Используемый здесь импульсный трансформатор имеет коэффициент трансформацииn: 1 где базовая схема имеет nоборотов на каждый оборот коллекторной цепи. Сопротивление R подключено последовательно к базе транзистора, который регулирует длительность импульса.
Первоначально транзистор находится в состоянии ВЫКЛ. Как показано на следующем рисунке, VBB считается нулевым или слишком низким, что незначительно.
Напряжение на коллекторе составляет V CC , поскольку устройство выключено. Но когда на коллекторе подается отрицательный триггер, напряжение снижается. Из-за полярности обмотки трансформатора напряжение коллектора падает, а напряжение базы растет.
Когда напряжение от базы к эмиттеру становится больше, чем напряжение включения, т. Е.
$$ V_ {BE}> V_ \ gamma $$
Затем наблюдается небольшой базовый ток. Это увеличивает ток коллектора, что снижает напряжение коллектора. Это действие накапливается дальше, что увеличивает ток коллектора и дополнительно снижает напряжение коллектора. При регенеративной обратной связи, если коэффициент усиления контура увеличивается, транзистор быстро переходит в насыщение. Но это не стабильное состояние.
Затем наблюдается небольшой базовый ток. Это увеличивает ток коллектора, что снижает напряжение коллектора. Это действие накапливается дальше, что увеличивает ток коллектора и дополнительно снижает напряжение коллектора. При регенеративной обратной связи, если коэффициент усиления контура увеличивается, транзистор быстро переходит в насыщение. Но это не стабильное состояние.
Когда транзистор переходит в режим насыщения, ток коллектора увеличивается, а ток базы остается постоянным. Теперь ток коллектора медленно начинает заряжать конденсатор, и напряжение на трансформаторе падает. Из-за полярности обмотки трансформатора напряжение базы увеличивается. Это, в свою очередь, снижает базовый ток. Это кумулятивное действие переводит транзистор в состояние отключения, которое является стабильным состоянием схемы.
В output waveforms следующие -
Главный disadvantageИз-за того, что ширина выходного импульса не может поддерживаться стабильной. Мы знаем, что ток коллектора
$$ i_c = h_ {FE} i_B $$
Поскольку h FE зависит от температуры и ширина импульса изменяется линейно с этим, ширина выходного импульса не может быть стабильной. Также h FE зависит от используемого транзистора.
В любом случае, этот недостаток можно устранить, если поместить резистор в эмиттер, а значит, решение является emitter timing circuit. Когда возникает вышеуказанное условие, транзистор выключается в схеме синхронизации эмиттера, и таким образом получается стабильный выходной сигнал.
Астабильный блокирующий осциллятор
Если блокирующий генератор может изменять свое состояние автоматически, он называется нестабильной схемой блокирующего генератора. Эти нестабильные блокирующие генераторы могут быть двух типов. Они есть
- Астабильный блокирующий генератор с диодным управлением
- RC-управляемый нестабильный блокирующий генератор
В Astable блокирующем генераторе с диодным управлением диод, помещенный в коллектор, изменяет состояние блокирующего генератора. В то время как в RC-управляемом нестабильном блокирующем генераторе резистор R синхронизации и конденсатор C образуют сеть в секции эмиттера для управления синхронизацией импульсов.
Чтобы иметь четкое представление, давайте обсудим работу блокирующего генератора Astable с диодным управлением.
Астабильный блокирующий генератор с диодным управлением
Астабильный блокирующий генератор с диодным управлением содержит в цепи коллектора импульсный трансформатор. Конденсатор подключен между вторичной обмоткой трансформатора и базой транзистора. Первичная обмотка трансформатора и диод соединены в коллекторе.
An initial pulse подается на коллектор транзистора для инициирования процесса и оттуда no pulses are requiredи схема ведет себя как нестабильный мультивибратор. На рисунке ниже показана схема нестабильного блокирующего генератора с диодным управлением.
Первоначально транзистор находится в выключенном состоянии. Для инициирования цепи на коллекторе подается отрицательный пусковой импульс. Диод, анод которого соединен с коллектором, будет находиться в обратном смещении и отключится под действием этого отрицательного пускового импульса.
Этот импульс подается на импульсный трансформатор, и из-за полярности обмотки (как показано на рисунке) индуцируется одинаковое количество напряжения без какой-либо инверсии фазы. Это напряжение течет через конденсатор к базе, внося некоторый базовый ток. Этот базовый ток создает некоторое напряжение между базой и эмиттером, которое, когда пересекает напряжение включения, переводит транзистор Q 1 в состояние ВКЛ. Теперь коллекторный ток транзистора Q 1 увеличивается, и он подается как на диод, так и на трансформатор. Диод, который изначально был ВЫКЛЮЧЕН, теперь загорается. Напряжение, которое индуцируется в первичной обмотке трансформатора, вызывает некоторое напряжение во вторичной обмотке трансформатора, с помощью которого конденсатор начинает заряжаться.
Поскольку конденсатор не будет передавать ток во время зарядки, ток базы i B перестает течь. Это выключает транзистор Q 1 . Следовательно, состояние изменилось.
Теперь на диоде, который был включен, на нем есть напряжение, которое прикладывается к первичной обмотке трансформатора и индуцируется во вторичной обмотке. Теперь ток течет через конденсатор, что позволяет конденсатору разрядиться. Следовательно, ток базы i B течет, снова включая транзистор. Формы выходных сигналов показаны ниже.
Поскольку диод помогает транзистору изменять свое состояние, эта схема управляется диодом. Кроме того, поскольку импульс запуска применяется только во время инициирования, тогда как схема продолжает изменять свое состояние самостоятельно, эта схема является нестабильным генератором. Отсюда и название «нестабильный блокирующий генератор с диодным управлением».
Другой тип схемы использует комбинацию R и C в эмиттерной части транзистора и называется RC-управляемой схемой нестабильного блокирующего генератора.