Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Автоколебательный блокинг-генератор



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 t1t2). 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 t1t2 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 Б =Б + 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 Б = 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 БЭ). 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: 1137 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2025 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.189 с)...