วงจรพัลส์ - การปิดกั้นออสซิลเลเตอร์

ออสซิลเลเตอร์เป็นวงจรที่ให้ alternating voltage หรือ current by its ownโดยไม่ต้องป้อนข้อมูลใด ๆ ออสซิลเลเตอร์ต้องการamplifier และยัง feedbackจากเอาต์พุต ข้อเสนอแนะที่ให้ควรเป็นข้อเสนอแนะที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งพร้อมกับส่วนของสัญญาณเอาต์พุตมีส่วนประกอบในสัญญาณเอาต์พุตซึ่งอยู่ในเฟสกับสัญญาณอินพุต ออสซิลเลเตอร์ที่ใช้การตอบสนองเชิงปฏิรูปเพื่อสร้างผลลัพธ์ที่ไม่เป็นอิสระเรียกว่าเป็นRelaxation Oscillator.

เราได้เห็น UJT oscillator การผ่อนคลายแล้ว ออสซิลเลเตอร์เพื่อการผ่อนคลายอีกประเภทหนึ่งคือ Blocking oscillator

การปิดกั้น Oscillator

ออสซิลเลเตอร์ปิดกั้นเป็นเครื่องกำเนิดรูปคลื่นที่ใช้ในการผลิตพัลส์แคบหรือทริกเกอร์พัลส์ ในขณะที่มีการตอบรับจากสัญญาณเอาท์พุตมันจะบล็อกข้อเสนอแนะหลังจากรอบสำหรับเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า คุณลักษณะนี้ของblocking the output ในขณะที่กำลัง an oscillatorได้รับชื่อการปิดกั้น oscillator ไป

ในการสร้างออสซิลเลเตอร์ปิดกั้นทรานซิสเตอร์จะใช้เป็นเครื่องขยายเสียงและใช้หม้อแปลงสำหรับป้อนกลับ หม้อแปลงที่ใช้ที่นี่คือPulse transformer. สัญลักษณ์ของหม้อแปลงพัลส์มีดังที่แสดงด้านล่าง

พัลส์หม้อแปลง

หม้อแปลงพัลส์คืออุปกรณ์ที่จับคู่แหล่งพลังงานไฟฟ้ารูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ากับโหลด การรักษารูปร่างและคุณสมบัติอื่น ๆ ของพัลส์ไม่เปลี่ยนแปลง เป็นหม้อแปลงวงกว้างด้วยminimum attenuation และศูนย์หรือต่ำสุด phase change.

เอาต์พุตของหม้อแปลงขึ้นอยู่กับการชาร์จและการคายประจุของตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อ

ข้อเสนอแนะที่เกิดใหม่ทำได้ง่ายโดยใช้หม้อแปลงพัลส์ เอาต์พุตสามารถป้อนกลับไปยังอินพุตในเฟสเดียวกันได้โดยการเลือกขั้วที่คดเคี้ยวของหม้อแปลงพัลส์ การปิดกั้นออสซิลเลเตอร์เป็นออสซิลเลเตอร์ที่ทำงานได้ฟรีซึ่งทำโดยใช้ตัวเก็บประจุและหม้อแปลงพัลส์พร้อมกับทรานซิสเตอร์ตัวเดียวซึ่งถูกตัดออกสำหรับวงจรการทำงานส่วนใหญ่ที่ผลิตพัลส์เป็นระยะ

การใช้ออสซิลเลเตอร์ปิดกั้นการดำเนินการ Astable และ Monostable เป็นไปได้ แต่ไม่สามารถดำเนินการ Bistable ได้ ให้เราผ่านพวกเขาไป

Monostable Blocking Oscillator

หากออสซิลเลเตอร์ที่ปิดกั้นต้องการพัลส์เดียวในการเปลี่ยนสถานะจะเรียกว่าเป็นวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ปิดกั้น Monostable ออสซิลเลเตอร์ปิดกั้น Monostable เหล่านี้สามารถมีได้สองประเภท พวกเขาเป็น

• Monostable บล็อกออสซิลเลเตอร์พร้อมเวลาฐาน
• Monostable บล็อกออสซิลเลเตอร์พร้อมตัวปล่อยเวลา

ในทั้งสองอย่างนี้ตัวต้านทานเวลา R จะควบคุมความกว้างของประตูซึ่งเมื่อวางไว้ที่ฐานของทรานซิสเตอร์จะกลายเป็นวงจรกำหนดเวลาฐานและเมื่อวางไว้ในตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์จะกลายเป็นวงจรจับเวลาตัวปล่อย

เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ชัดเจนให้เราพูดคุยเกี่ยวกับการทำงานของ Monostable Multivibrator แบบกำหนดเวลาพื้นฐาน

ทรานซิสเตอร์ทริกเกอร์ออสซิลเลเตอร์ปิดกั้นแบบโมโนสเตเบิลพร้อมเวลาฐาน

ทรานซิสเตอร์หม้อแปลงพัลส์สำหรับการป้อนกลับและตัวต้านทานที่ฐานของทรานซิสเตอร์เป็นวงจรของทรานซิสเตอร์ที่เรียกใช้ออสซิลเลเตอร์ปิดกั้น Monostable พร้อมเวลาฐาน หม้อแปลงพัลส์ที่ใช้ที่นี่มีอัตราส่วนรอบn: 1 ที่วงจรฐานมี nเปิดทุกครั้งที่เปิดวงจรสะสม ความต้านทาน R เชื่อมต่อเป็นอนุกรมกับฐานของทรานซิสเตอร์ซึ่งควบคุมระยะเวลาพัลส์

เริ่มแรกทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาพ OFF ดังแสดงในรูปต่อไปนี้ VBB ถือว่าเป็นศูนย์หรือต่ำเกินไปซึ่งไม่สำคัญ

แรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมคือ V _CCเนื่องจากอุปกรณ์ปิดอยู่ แต่เมื่อใช้ทริกเกอร์เชิงลบที่ตัวสะสมแรงดันไฟฟ้าจะลดลง เนื่องจากขั้วที่คดเคี้ยวของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมจะลดลงในขณะที่แรงดันไฟฟ้าฐานสูงขึ้น

เมื่อแรงดันไฟฟ้าฐานไปยังตัวปล่อยมากกว่าแรงดันไฟฟ้าตัดเช่น

$$ V_ {BE}> V_ \ gamma $$

จากนั้นสังเกตกระแสฐานขนาดเล็ก สิ่งนี้จะเพิ่มกระแสสะสมซึ่งจะลดแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บรวบรวม การกระทำนี้จะสะสมต่อไปซึ่งจะเพิ่มกระแสของตัวสะสมและลดแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมเพิ่มเติม ด้วยการดำเนินการตอบรับการสร้างใหม่หากอัตราขยายของลูปเพิ่มขึ้นทรานซิสเตอร์จะเข้าสู่ความอิ่มตัวอย่างรวดเร็ว แต่นี่ไม่ใช่สถานะที่มั่นคง

จากนั้นสังเกตกระแสฐานขนาดเล็ก สิ่งนี้จะเพิ่มกระแสสะสมซึ่งจะลดแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บรวบรวม การกระทำนี้จะสะสมต่อไปซึ่งจะเพิ่มกระแสของตัวสะสมและลดแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมเพิ่มเติม ด้วยการดำเนินการตอบรับการสร้างใหม่หากอัตราขยายของลูปเพิ่มขึ้นทรานซิสเตอร์จะเข้าสู่ความอิ่มตัวอย่างรวดเร็ว แต่นี่ไม่ใช่สถานะที่มั่นคง

เมื่อทรานซิสเตอร์เข้าสู่ความอิ่มตัวกระแสของตัวสะสมจะเพิ่มขึ้นและกระแสฐานจะคงที่ ตอนนี้กระแสสะสมเริ่มชาร์จตัวเก็บประจุอย่างช้าๆและแรงดันไฟฟ้าที่หม้อแปลงจะลดลง เนื่องจากขั้วขดลวดของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าฐานจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้จะลดกระแสฐาน การกระทำที่สะสมนี้จะทำให้ทรานซิสเตอร์เข้าสู่สภาวะที่ถูกตัดออกซึ่งเป็นสถานะที่เสถียรของวงจร

output waveforms มีดังนี้ -

หลัก disadvantageของวงจรนี้คือไม่สามารถรักษาความกว้างของพัลส์เอาท์พุทให้คงที่ได้ เราทราบดีว่ากระแสของนักสะสมคือ

$$ i_c = h_ {FE} i_B $$

เนื่องจาก h _FEขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความกว้างของพัลส์แตกต่างกันไปในเชิงเส้นด้วยเหตุนี้ความกว้างพัลส์เอาต์พุตจึงไม่คงที่ นอกจากนี้ h _FEยังแตกต่างกันไปตามทรานซิสเตอร์ที่ใช้

อย่างไรก็ตามข้อเสียนี้สามารถกำจัดได้หากวางตัวต้านทานไว้ในตัวปล่อยซึ่งหมายความว่าวิธีแก้ปัญหาคือ emitter timing circuit. เมื่อเงื่อนไขข้างต้นเกิดขึ้นทรานซิสเตอร์จะปิดในวงจรกำหนดเวลาของตัวปล่อยดังนั้นจึงได้เอาต์พุตที่เสถียร

Astable Blocking Oscillator

หากออสซิลเลเตอร์ที่ปิดกั้นสามารถเปลี่ยนสถานะได้โดยอัตโนมัติจะเรียกว่าวงจรออสซิลเลเตอร์ปิดกั้น Astable ออสซิลเลเตอร์บล็อก Astable เหล่านี้สามารถมีได้สองประเภท พวกเขาเป็น

• ออสซิลเลเตอร์ปิดกั้น Astable ที่ควบคุมด้วยไดโอด
• RC ควบคุม Astable oscillator บล็อก

ในออสซิลเลเตอร์บล็อกแอสซิลเลเตอร์ที่ควบคุมด้วยไดโอดไดโอดที่วางอยู่ในตัวสะสมจะเปลี่ยนสถานะของออสซิลเลเตอร์ที่ปิดกั้น ในขณะที่อยู่ในออสซิลเลเตอร์บล็อก Astable ที่ควบคุมด้วย RC ตัวต้านทานเวลา R และตัวเก็บประจุ C จะสร้างเครือข่ายในส่วนตัวปล่อยเพื่อควบคุมการกำหนดเวลาพัลส์

เพื่อให้มีความเข้าใจที่ชัดเจนให้เราพูดคุยเกี่ยวกับการทำงานของออสซิลเลเตอร์บล็อก Astable ที่ควบคุมด้วยไดโอด

ออสซิลเลเตอร์ปิดกั้น Astable ที่ควบคุมด้วยไดโอด

ออสซิลเลเตอร์บล็อก Astable ที่ควบคุมด้วยไดโอดประกอบด้วยหม้อแปลงพัลส์ในวงจรตัวสะสม ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อระหว่างหม้อแปลงทุติยภูมิและฐานของทรานซิสเตอร์ หม้อแปลงหลักและไดโอดเชื่อมต่ออยู่ในตัวเก็บรวบรวม

อัน initial pulse ได้รับที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์เพื่อเริ่มกระบวนการและจากที่นั่น no pulses are requiredและวงจรจะทำงานเป็น Astable Multivibrator รูปด้านล่างแสดงวงจรของออสซิลเลเตอร์บล็อก Astable ที่ควบคุมด้วยไดโอด

เริ่มแรกทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะปิด ในการเริ่มต้นวงจรพัลส์ทริกเกอร์เชิงลบจะถูกนำไปใช้ที่ตัวสะสม ไดโอดที่มีขั้วบวกเชื่อมต่อกับตัวเก็บรวบรวมจะอยู่ในสภาพเอนเอียงย้อนกลับและจะปิดโดยการใช้พัลส์ทริกเกอร์เชิงลบนี้

พัลส์นี้ใช้กับหม้อแปลงพัลส์และเนื่องจากขั้วที่คดเคี้ยว (ตามที่ระบุในรูป) แรงดันไฟฟ้าจำนวนเท่ากันจะเกิดขึ้นโดยไม่มีการผกผันเฟสใด ๆ แรงดันไฟฟ้านี้ไหลผ่านตัวเก็บประจุไปทางฐานทำให้กระแสไฟฟ้าฐานบางส่วน กระแสฐานนี้พัฒนาฐานบางส่วนให้เป็นแรงดันไฟฟ้าตัวปล่อยซึ่งเมื่อข้ามแรงดันไฟฟ้าที่ตัดเข้าจะผลักทรานซิสเตอร์ Q ₁ไปที่ ON ตอนนี้กระแสสะสมของทรานซิสเตอร์ Q ₁เพิ่มขึ้นและจะถูกนำไปใช้กับทั้งไดโอดและหม้อแปลง ไดโอดที่ปิดในตอนแรกจะเปิดขึ้นในขณะนี้ แรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำเข้าไปในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าบางส่วนเข้าไปในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงซึ่งตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จ

เนื่องจากตัวเก็บประจุจะไม่ส่งกระแสใด ๆ ในขณะที่กำลังรับการชาร์จกระแสฐาน i _{B จึง}หยุดไหล สิ่งนี้จะปิดทรานซิสเตอร์ Q ₁ OFF ดังนั้นสถานะจึงเปลี่ยนไป

ตอนนี้ไดโอดที่เปิดอยู่จะมีแรงดันไฟฟ้าพาดผ่านซึ่งจะถูกนำไปใช้กับหม้อแปลงหลักซึ่งถูกเหนี่ยวนำเข้าสู่ทุติยภูมิ ตอนนี้กระแสจะไหลผ่านตัวเก็บประจุซึ่งทำให้ตัวเก็บประจุปล่อย ดังนั้นกระแสฐาน i _Bจะเปิดทรานซิสเตอร์อีกครั้ง รูปคลื่นเอาต์พุตมีดังที่แสดงด้านล่าง

เนื่องจากไดโอดช่วยให้ทรานซิสเตอร์เปลี่ยนสถานะวงจรนี้จึงถูกควบคุมด้วยไดโอด นอกจากนี้เนื่องจากพัลส์ทริกเกอร์ถูกนำไปใช้ในช่วงเวลาของการเริ่มต้นเท่านั้นในขณะที่วงจรยังคงเปลี่ยนสถานะทั้งหมดด้วยตัวมันเองวงจรนี้จึงเป็นออสซิลเลเตอร์ Astable ดังนั้นจึงมีการกำหนดชื่อไดโอดควบคุม Astable oscillator

วงจรอีกประเภทหนึ่งใช้การรวมกันของ R และ C ในส่วนของตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์และเรียกว่าวงจรออสซิลเลเตอร์บล็อก Astable ที่ควบคุมด้วย RC