![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Резисторы Rк, Rлoп, Rm и диод VD (показанные пунктиром на рис. 235) улучшают форму и стабильность параметров генерируемых колебаний, но не имеют определяющего значения. Поэтому их роль в первоначальном изложении не отражается.
Рассмотрение работы блокинг-генератора начнем с момента t1, {рис. 236), когда напряжение на разряжающемся конденсаторе С (см. рис. 4.12) спадает до нуля и транзистор отпирается. Далее будет показана реальность этого состояния.
Формирование переднего. Фронта импульса. С момента отпирания транзистора в коллекторной цепи появляется ток iк, а в сердечнике трансформатора — обусловленный этим током магнитный поток. Последний наводит в базовой обмотке WБ ЭДС еБ полярность которой показана на рис. 235. Эта ЭДС дополнительно приоткрывает транзистор, т. е. ток iк увеличивается, что ведет к нарастанию магнитного потока и ЭДС еБ, т. е. к еще большему отпиранию эмиттерного перехода транзистора и т. д.
![]() |
Рис.236. Эпюры напряжений, поясняющие работу блокинг-генератора.
За счет усилительных свойств транзистора и сильной положительной обратной связи каждое последующее приращение коллекторного тока, магнитного потока и ЭДС больше предыдущего. Поэтому эти процессы развиваются лавинообразно (см рис. 236, интервал t1 — t2). В интервале t1—t2 нарастающая во времени ЭДС индуцируется и в обмотке WK (полярность ек показана на рис. 235), так что потенциалколлектора (по абсолютному значению) лавинообразноснижается до небольшого значения uк = -(ЕК - ек max). За это же время ЭДС еБ, определяющая сейчас потенциал базы uБ, лавинообразно нарастает до максимального отрицательного значения еБmax: uБ = еБmax При этом рабочая точка на коллекторной характеристике оказывается в области насыщения. Теперь изменение потенциала базы перестает вызывать изменение коллекторного тока — транзистор теряет усилительные свойства. На этом формирование переднего фронта импульса заканчивается.
Формирование плоской вершины импульса. За кратковременный интервал t1 — t2 электрическое состояние конденсатора С практически не меняется. Только после вхождения транзистора в насыщение конденсатор под действием ЭДС еБ начинает заряжаться через открытый эмиттерный переход (r0). Поскольку сопротивление цепи зарядки незначительно, то напряжение на конденсаторе ис сравнительно быстро нарастает до UCmsx (см. рис. 236), а отрицательное напряжение на переходе (иБ = -еБ + ис) и базовый ток iБ с такой же скоростью уменьшаются. В результате ток iБ вызывает меньшее размагничивание сердечника. При неизменном токе коллектора это приводит к нарастанию магнитного потока, но уже приблизительно с постоянной скоростью, так что ЭДС в обмотках трансформатора и, следовательно, потенциал коллектора ик сохраняются практически неизменными. Благодаря резкому уменьшению тока iБ возникают благоприятные условия для рассасывания избыточного заряда в базе, после чего транзистор выходит из насыщения и его усилительные свойства восстанавливаются. На этом (см. рис. 236, момент времени t3) формирование плоской вершины импульса завершается.
Формирование заднего фронта импульса. Поскольку напряжение на эмиттерном переходе
uБ = -eБ + uС
в момент t3 близко к нулю, то коллекторный ток с возвращением рабочей точки в активную область начинает уменьшаться. В результате скорость нарастания магнитного потока уменьшается — в базовой обмотке индуцируется меньшаяЭДС еБ, что дополнительно снижает отрицательный потенциал базы, т. е. коллекторный ток еще больше уменьшается и т. д.
Как только еБ по абсолютному значению станет меньше Ucmax, напряжение на эмиттерном переходе окажется положительным, что приведет к запиранию транзистора. После этого магнитный поток начинает быстро спадать и ЭДС в обмотках меняют полярность. В результате в кривых ик и иБ (см. рис. 236) имеют место кратковременные выбросы ΔUK и ΔUБ; коллекторное напряжение превышает (по абсолютному значению) EK, а напряжение на базе оказывается выше напряжения UCmax заряженного конденсатора.
За счет индуктивности коллекторной обмотки ток iк не может мгновенно уменьшитьсядо нуля и после запирания транзистора замыкается через межвитковые емкости трансформатора. Таким образом, скорость уменьшения магнитного потока не бесконечно велика, поэтому упомянутые выбросы имеют ограниченную величину.
Если затухание контура, состоящего из индуктивности и паразитных емкостей, велико, то уменьшение тока в обмотках трансформатора носит апериодический характер. При малом затухании в контуре происходит колебательный процесс: энергия периодически сосредоточивается то в магнитном, то в электрическом полях. След этих колебаний показан на рис. 236 штриховой линией. Для их устранения одну из обмоток шунтируют цепью, содержащей диод и резистор (цепь из элементов VD и RШ показана на рис. 235 пунктиром). Когда ЭДС ек меняет полярность, диод отпирается и через небольшое сопротивление Rш начинает проходить ток. При этом энергия, запасенная в магнитном поле обмотки, превращается в тепловую и рассеивается на резисторе.
Заметим, что уменьшению после импульсного выброса способствует и сопротивление RK (на рис. 235 показано пунктиром), за счет которого уменьшается ток намагничивания, а следовательно, энергия в магнитном поле. Кроме того, Rк ограничивает коллекторный ток, который не должен превышать максимально допустимый ток транзистора.
Пауза. После запирания транзистора начинается медленнаяразрядка конденсатора С, имеющая тенденцию изменять полярность напряжения на обкладках. В процессе разрядки (через резистор RБ, источник Ек и землю) напряжение на конденсаторе изменяется от UCmax, стремясь в пределе к значению
где IК0 — обратный ток коллекторного перехода.
Поскольку разрядка происходит весьма медленно, то влияние индуктивности обмотки WБ не ощущается.
В некоторый момент времени напряжение ис, определяющее в данной стадии напряжение иБ на эмиттерном переходе (иБ = ис) станет равным нулю и транзистор отопрется. После этого начинается формирование очередного импульса.
Конденсатор С, определяющий длительности импульса и паузы, является времязадающим (хронирующим) конденсатором.
Отметим специфику блокинг-генератора с общим эмиттером. На стадии формирования среза импульса за счет уменьшения ЭДС еБ базовый вывод транзистора лавинообразно приобретает значительный положительный потенциал относительно коллектора (uБК) (см. рис. 236, кривые uБ и ик) и эмиттера (иБЭ). Это приводит к быстрому отсасыванию из базы дырок через эмиттерный и коллекторный переходы. Очень скоро избыточная концентрация дырок у эмиттерного перехода становится равной нулю, и он запирается. Теперь более длительное рассасывание остаточного заряда происходит через коллекторный переход. Поскольку на рассматриваемом этапе в базе имеется еще значительное количество носителей — дырок, положительное напряжение иБК обусловливает ток, которым разряжается конденсатор С. Этот ток стекает в базу, проходит через коллекторную цепь и зачастую имеет большое значение. После того как накопившиеся в базе дырки рассосутся, избыточная концентрация их у коллекторного перехода станет равной нулю, он запрется, и ток через транзистор прекратится.
Заряд, теряемый конденсатором, может составлять значительную часть первоначального. В результате существенно уменьшается длительность паузы при малой емкости С, когда первоначальный заряд, накапливаемый конденсатором за время формирования плоской вершины импульса, невелик. Это является недостатком блокинг-генератора с общим эмиттером.
Дата публикования: 2014-10-23; Прочитано: 1136 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!