Selvgenererende spændingsomformere (blokerende generatorer). Blokerende generator

Enheder af denne type bruges til at skabe signaler med høj driftscyklus, som sjældent gentages. De bruger en transformer, som er inkluderet i feedbackkredsløbet. Tilstedeværelsen af ​​galvanisk isolation ved udgangen tillader dannelsen af ​​højspændingsimpulser. Denne funktion bruges til strømforsyning af ledningsscanningsenheder og Tesla-spoler.

Hvordan ser en blokeringsgenerator ud?

Et simpelt generatorblokeringskredsløb kan samles uden besvær derhjemme.

Funktionsprincip

Diagrammet vist nedenfor hjælper dig med at forstå funktionen af ​​blokeringsgeneratoren.

Skematisk diagram af en typisk generator

Følgende liste viser de vigtigste faser af arbejdet:

• Efter påføring af spænding gennem modstand R1 oplades kondensator C. Gennemførelsestiden for denne proces bestemmes af parametrene for disse elementer.

Mængden af ​​strøm er begrænset af kredsløbets modstand, og spændingen ved kondensatorterminalerne har ikke tid til at nå sit maksimum.

• Så snart den når en vis værdi, begynder transistoren at åbne. Strømmen begynder at strømme gennem kredsløbet: transformatorvikling – kollektor – emitter. På dette stadium når spændingen sit maksimum næsten øjeblikkeligt, og strømmen stiger relativt langsomt.
• Det inducerer en EMF i transformatorviklingen forbundet med basen, hvilket øger spændingen yderligere og åbner transistoren. Denne proces slutter, når transformatorkernen er mættet (materialet er ikke i stand til at lede et magnetfelt af en vis intensitet). Den stopper også, når basisstrømmen stiger, indtil mætningstærsklen for halvlederenheden.
• Transistoren slukker. Opladning af kondensator C begynder. Transformatorviklingens induktans frembringer en emk i modsat retning af den oprindelige. Dette fremskynder lukningen af ​​transistoren.

Funktionsprincippet for en blokeringsgenerator er lettere at forstå ved hjælp af timingdiagrammer, som illustrerer ændringen i elektriske parametre i individuelle dele af kredsløbet.

Strøm- og spændingsdiagrammer

Disse tegninger skal studeres i sammenhæng med den følgende tegning, som viser et andet kredsløbsdiagram af en blokerende generator.

Ovenstående figur viser ikke en bestemt belastning (betegnelse Rн). Dioden udfører dæmpningsfunktioner. Det forhindrer spændingsstigninger, der kan beskadige transistoren.

De ovenfor beskrevne stadier er tydeligt synlige i diagrammerne. Nedenfor er de funktioner, der er karakteristiske for den anden ordning:

• Kombinationen t 0 markerer det øjeblik, hvor spændingen ved bunden af ​​transistoren ikke er nok til at åbne den.
• Tidsintervallet t 0 – t 1 angiver perioden med gradvis åbning af transistoren. Ved slutpunktet er der sket mætning, så ændring af basisstrømmen påvirker ikke pulsformen.
• Imidlertid forekommer kondensatorafladningen. Derfor er der et gradvist fald i basisstrømmen.
• Da belastningen på solfangeren har induktive egenskaber, falder strømmen I c ikke. Varigheden af ​​denne periode bestemmes af parametrene for transformatorkernen.
• Pulsafskæringen begynder ved punkt t 2. Strømmen skabt af induktion falder, hvilket fremkalder en gradvis lukning af transistorkontakten. Figurerne viser, hvornår strømmen optræder i den modsatte retning. Denne proces intensiverer udledningen af ​​kondensatoren. Transistorens lukkehastighed øges, og afskæringen bliver stejl (dannes på kort tid).
• Punkt t3 angiver tidspunktet for fuldstændig lukning af transistorporten. Efter det er udseendet af oscillerende processer tilladt. For at blokere dem er en diode installeret i dette kredsløb.

Funktionsprincippet for blokeringsgeneratoren er klart. Nedenfor er en beregning, der vil hjælpe dig med at vælge den rigtige transistor til det andet kredsløbsdiagram.

Til eksemplet blev følgende indledende parametre brugt:

• frekvens (F) – 40 kHz;
• arbejdscyklus (C) – 0,25;
• amplitude (AM) – 6 V;
• modstand R ng (belastning) – 30 Ohm;
• spænding ved udgangen af ​​strømkilden (PS) – 300 V.

Den tilladte base-kollektorspænding skal være fra 1,5 til 2 gange større end NP. For dette eksempel - fra 450 til 600 V.

Samlerstrøm (jegTil) bestemmes af formlen:

Ik skal være lig med eller større end ((3...5)*AM*CTF)/ R ng.

KTF er en koefficient, der tager højde for funktionerne i energitransformation (kollektor - belastningsviklinger):

CTF=(1,2*AM) / NP=(1,2*6)/300=0,024.

Derfor skal den tilladte kollektorstrøm være større end følgende værdier:

((3…5)*6*0,024)/ 30 = 0,0144…0,024.

Den maksimale frekvens (H max, kHz) beregnes ved hjælp af følgende formel:

Hmax ≥(5...8) * H = (5...8) * 40 = 200...320.

Baseret på de opnåede data bestemmes typen af ​​transistor.

Parametre for en passende betinget enhed:

• maksimal kollektor-basespænding (NCV) – 620 V;
• maksimal base-emitter spænding (NBE) – 8 V$
• maksimal kollektorstrøm (Ic) – 0,03 A;
• kollektor-base strøm (Ikb) – 12 µA;
• maksimal frekvens (Chmax) – 1000 kHz;
• basismodstand (Rb) – 250 Ohm.

Beregning og praksis giver dig mulighed for at samle en blokeringsgenerator med dine egne hænder

For at lave en blokeringsgenerator korrekt, skal du kende teori og praksis, og kunne lave beregninger.

Felteffekt transistorgenerator

Funktionsprincippet for denne enhed adskiller sig ikke fra de muligheder, der er diskuteret ovenfor. Men der er foretaget ændringer i ordningen, som markant øger energieffektiviteten, pålideligheden og holdbarheden.

Felteffekttransistorgeneratorblokeringskredsløb

• De indenlandske transistorer og dioder angivet på tegningen kan erstattes med lignende importerede halvlederenheder med passende elektriske egenskaber.
• Modstand R2 vælges således, at spændingen ved C1 i inaktiv tilstand ikke overstiger 450 V. Denne indstilling vil forhindre nedbrud af VT-transistorens halvlederforbindelse
• For at undgå at beskadige enheden bør den ikke tændes uden belastning.
• Resistance R6 udfører beskyttende funktioner. Dens tilstedeværelse giver dig mulighed for at afbryde generatoren fra netværket, når afbryderen S er åben

Video. DIY blokerende generator

Et af de enkleste spændingsforstærkende konverterkredsløb er det blokerende oscillatorkredsløb. Forståelse af principperne for drift giver dig mulighed for at lave en generator ved hjælp af andre kredsløbsløsninger uden fejl.

Blokeringsgeneratorer er designet til at generere rektangulære strøm- eller spændingsimpulser af overvejende kort varighed (fra nogle få til flere hundrede mikrosekunder). De bruges i skemaer til at generere en savtandstrøm til at feje en elektronstråle hen over skærmen på elektromagnetisk styrede elektronstråleanordninger. Styrepulsformere i digitale handlingssystemer er ofte baseret på blokerende generatorer.

Ifølge konstruktionsprincippet er blokeringsgeneratoren en enkelttrins transistorforstærker med dyb positiv feedback udført af en pulstransformator. Processen med at generere en udgangsimpuls er forbundet med at låse transistoren op og holde den i en mætningstilstand (i b >i k / β) ved hjælp af et positivt feedback-kredsløb. Slutningen af ​​pulsdannelsen ledsages af, at transistoren forlader mætningstilstanden enten gennem inputkredsløbet (dvs. basiskredsløbet, når transistoren tændes ifølge OE-kredsløbet) på grund af et fald i basisstrømmen eller gennem outputtet (kollektor)kredsløb på grund af en stigning i solfangerspidsen. Disse to tilfælde definerer henholdsvis to typer blokerende oscillatorer: med en kondensator i tilbagekoblingskredsløbet (med en tidskondensator) og med en mættet transformer.

Dette afsnit diskuterer en blokerende oscillator med en kondensator i feedbackkredsløbet, som er mest udbredt i praksis i en enkelt-cyklus version.

Det blokerende generatorkredsløb er vist i fig. 3,15, a. Den er lavet på en transistor OE og en transformer Tr. Det positive feedback-kredsløb implementeres ved hjælp af sekundærviklingen w B af en transformer med et transformationsforhold n b = ω k /ω b, kondensator C og modstand R, som begrænser basisstrømmen. Modstand Rb skaber et kondensatorafladningskredsløb på stadiet af transistorens lukkede tilstand. Udgangssignalet kan overføres enten direkte fra transistorens kollektor eller fra en ekstra belastningsvikling ω n af transformeren, forbundet til kollektorviklingen med transformationsforholdet n n = ω n / ω k. I sidstnævnte tilfælde kan amplituden af ​​spændingsimpulsen opnås enten mindre eller mere end spændingen Ek og give potentiel adskillelse af belastnings- og generatorkredsløbene. Diode D 1, tændt om nødvendigt, forhindrer passage af en spændingsimpuls med negativ polaritet, der opstår, når transistoren slukkes i belastningen. Forgreningen af ​​diode D. 2 og modstand R 1 udfører funktionen til at beskytte transistoren mod overspændinger.

Lad os overveje driften af ​​kredsløbet i selvoscillatortilstand (der er intet inputkredsløb med kondensator C). Tidsdiagrammer, der forklarer driftsprincippet, er vist i fig. 3,15, b - g.

I intervallet t 0 - t 1 er transistoren lukket, spændingen på dens kollektor er lig med - E k, spændingerne på transformatorviklingerne og belastningen er lig nul (fig. 3.15, b - d). Transistorens lukkede tilstand skabes af spændingen på kondensatoren C (fig. 3.15, a), der er forbundet gennem viklingen ω b til transistorens base-emitterterminaler. Spændingspolariteten vist i fig. 3.15, a, erhverver kondensatoren mod slutningen af ​​kredsløbets dannelse af den foregående impuls.

Transistorens lukkede tilstand fortsætter indtil tidspunktet t 1, da kondensatoren C i intervallet t 0 - t 1 genoplades langs kredsløbet ω b - C - R - R 6 - (-E k) og på tidspunktet t 1, spændingen på kondensatoren bliver lig nul (fig. 3.15, d).

I intervallet t 1 - t 2 låses transistoren op. Denne proces bestemmes af tilstedeværelsen af ​​positiv feedback i kredsløbet og kaldes regenereringsprocessen eller direkte blokeringsproces.

Essensen af ​​den regenerative proces med at låse op for transistoren er, at den er ledsaget af en gensidig stigning i basis- og kollektorstrømmene og fortsætter som følger.

Overgangen til tidspunktet t 1 af spændingen u c - og b e gennem nul fører til fremkomsten af ​​basis- og kollektorstrømme af transistoren. Når transistoren låses op, falder spændingen på dens kollektor, hvilket medfører, at der opstår en spænding på transformatorens kollektorvikling ω k (fig. 3.15, a). Spændingen på kollektorviklingen omdannes til basisviklingen ω b med en polaritet svarende til stigningen i basisstrømmen. En stigning i basisstrømmen medfører igen en stigning i kollektorstrømmen, et fald i spændingen på kollektoren og en yderligere stigning i spændingen på kollektor- og basisviklingerne. Processen slutter med overgangen af ​​transistoren på tidspunktet t2 til mætningstilstand.

Udviklingen af ​​den regenerative proces med at låse op for transistoren er mulig, hvis kredsløbet skaber betingelser for at øge basisstrømmen på grund af positiv feedback. Det betyder, at tilbagekoblingskredsløbet skal give et forhold for de transistorstrømme, hvormed

Transistorens kollektorstrøm er lig med summen af ​​basis- og belastningsstrømmene reduceret til transformatorens kollektorvikling:

Intervallet t1 - t2 bestemmer varigheden af ​​forkanten af ​​den genererede impuls. Tiden i at blokere generatorer er brøkdele af et mikrosekund.

Under dannelsesintervallet af toppen af ​​pulsen t er transistoren åben, spændingen ΔU ke over den er lav. En spænding tæt på Ek påføres kollektorviklingen, og spændinger tæt på Ek /n b og Ek /n H påføres henholdsvis basis- og belastningsviklingerne (fig. 3.15, c, d).

For intervallet t in er det ækvivalente kredsløb for blokeringsgeneratoren vist i fig. gyldigt. 3,16, a. Transistoren i diagrammet er vist i

En strøm i n løber gennem kollektorviklingen og transistoren (fig. 3.16, a), lig med summen af ​​tre komponenter: belastningsstrømmen reduceret til kollektorviklingen i" n = i n /n H = Ek k /(n 2 n R H) og basisstrømmen i" b = i b / n b, samt magnetiseringsstrømmen i μ.

Magnetisk strøm i μ (se fig. 3.15, e) er ballastkomponenten i transistorens kollektorstrøm. Den skabes under påvirkning af spændingen Ek påført kollektorviklingen og er forårsaget af bevægelsen af ​​driftspunktet langs transformatorkernens magnetiseringskurve fra punkt 1 mod punkt 2 (fig. 3.16, b). Arten af ​​ændringen i tid af strømmen i μ afhænger af typen af ​​magnetiseringskurve og antallet af vindinger af kollektorviklingen (dens induktans L k). Ved at vælge den passende værdi af induktansen af ​​kollektorviklingen begrænses den maksimale værdi af strømmen I μm akse til niveauet (0,05 / 0,1) i "n. Bevægelsessektionen af ​​driftspunktet langs magnetiseringssløjfen i dette tilfælde viser sig at være ret lille og tæt på en ret linje, og derfor er ændringen i strømmen i μ over tid tæt på lineær For strømmen i μ vil følgende ligning være gyldig:

hvor finder vi det fra?

Basisstrømmen i 6 (se fig. 3.15, c) giver transistormætning i intervallet t. Det bestemmes af processen med opladning af kondensator C gennem indgangskredsløbet af en åben transistor og modstand R under påvirkning af spænding på transformatorens basisvikling. I dette tilfælde falder strømmen i 6 ifølge en eksponentiel lov. Den reducerede komponent i"b i kollektorstrømmen er også relativt lille og aftager med tiden.

De tidsafhængige strømme i μ og i b skaber først et lille fald i strømmen i k og derefter dens stigning (se fig. 3.15, g). På grund af de relativt små komponenter i" b og i μ bestemmes strømmen i k i trin t c primært af strømmen i" n, dvs. i k ≈ i" n =E k /(n n 2 R n) = Ek /R "n

Hvis vi accepterer t f ≤t in, vil basisstrømmen over intervallet t in ændre sig i henhold til loven

hvor τ = C(R+r input) - tidskonstant for basiskredsløbet; r in - input modstand af transistoren i åben tilstand.

Varighed t in karakteriserer tilstanden af ​​kredsløbet, i hvilken basisstrømmen, der skabes gennem tilbagekoblingskredsløbet (kondensatorladestrøm), sikrer transistorens mætningstilstand, dvs. i b >i k / β Men da kondensatoren er opladet (se fig. 3.15) , d, e) basisspændingen falder, som et resultat af hvilket mætningsgraden af ​​transistoren falder. På tidspunktet t3 falder basisstrømmen til værdien ib = ik/β, hvilket svarer til, at transistoren forlader mætningstilstanden. Den efterfølgende proces med at blokere transistoren bestemmer det øjeblik, hvor blokeringsgeneratoren fuldfører dannelsen af ​​en spændingsimpuls af varighed t in (se fig. 3.15, d).

Tid tc kan findes ved at indsætte formel (3.49) i b = Ek k / (β R "n)

Transistorens overgang til slukket tilstand sker på grund af positiv feedback, også lavine-lignende, kaldet omvendt blokeringsproces. Dens begyndelse forårsager en stigning i spændingen på transformerens kollektor og basisviklinger. Den omvendte låseproces sker med et gensidigt fald i kollektor- og basisstrømmene og ender med, at transistoren slukkes. Dens varighed bestemmer cutoff-tiden t fra den genererede impuls. Tid t s adskiller sig lidt fra t f. Transistorens lukkede tilstand efter tiden t4 opretholdes af spændingen på kondensatoren, hvis polaritet er angivet i fig. 3.15, a.

De processer, der forekommer i kredsløbet, efter at transistoren er slukket på tidspunktet t4, er forbundet med udledningen af ​​kondensatoren og spredningen af ​​den energi, der er akkumuleret i transformatorens magnetfelt.

Afladningen af ​​kondensator C sker langs kredsløbet ω b - R - R b - (-E k) (se fig. 3.15, a). På grund af udladningen ændres spændingen over kondensatoren, som vist i fig. 3.15, d.

I intervallet t akkumulerer transformatoren energi [ved at forbinde sin kollektorvikling ω k til strømkilden og magnetiseringsstrømmen i μ, der strømmer gennem den. Når transistoren er slukket, er transformatorens kollektorledning afbrudt fra strømkilden. Der induceres en spænding på den, hvilket forhindrer strømmen i μ i at falde. Selvinduktionsspænding forekommer også på basis- og belastningsviklingerne. Spændingspolariteterne er vist i blokeringsgeneratorens ækvivalente kredsløb vist i fig. 3,16, c.

Transformatorens belastningsvikling afbrydes fra modstanden Rn af diode D 1. Kredsløbsmodstanden Rb - R - C - (-E k) er høj på grund af den relativt store værdi af R b (sindede kilo-ohm). Med hensyn til spændingen på kollektorviklingen er diode D 2 forbundet i fremadgående retning. I denne henseende kan vi antage, at strømmen i μ, når transistoren er slukket, overføres fra kollektorkredsløbet til kredsløbet af dioden D 2 og modstanden R 1. Den energi, der er akkumuleret i transformatorens magnetfelt fra strømstrømmen i μ på trin t in, spredes i den aktive modstand R 1. Transformatorkernens magnetiske tilstand ændres fra punkt 2 til punkt 1 (se fig. 3.16, b). I et kredsløb med R 1 falder strømmen i μ til nul (se fig. 3.15, e) med en tidskonstant L k /R 1. Strømmen i μ ved slutningen af ​​intervallet t in (se fig. 3.15, e) og modstanden R 1 bestemmer amplituden af ​​spændingsstigningen på transformatorens kollektorvikling, når transistoren er slukket: U vælg = I μmax R1. Modstandsværdien R 1 vælges ud fra

fra behovet for at beskytte transistoren mod sammenbrud af dens kollektorforbindelse i emissionsøjeblikket: U kmax = E k +I μm akh R 1< U k доп (см. рис. 3.15, б). В отсутствие сопротивления R 1 , рассеяние энергии, накопленной в магнитном поле коллекторной обмотки, осуществля­лось бы в приведенных к коллекторной обмотке сопротивлениях ба­зовой цепи и сопротивлении изоляции коллекторной обмотки. При этом амплитуда выброса коллекторного напряжения U выбр могла бы превысить допустимое значение.

Transistoren i det blokerende oscillatorkredsløb, der fungerer i selvoscillatortilstand, åbner, når spændingen ved dens base, bestemt af spændingen over kondensatoren, når nul. Dette bestemmer varigheden af ​​pausen t p og gentagelseshastigheden af ​​udgangsimpulserne fra blokeringsgeneratoren. Intervallet t p er karakteriseret ved processen med kondensatorafladning langs kredsløbet ω b - R - R 6 - (-E k) (se fig. 3.15, a). I dette tilfælde har kondensatoren en tendens til at genoplade fra startspændingen Ucmax til -Ek (se fig. 3.15, d). Ved at tage U c max = Ek / n b og negligere transistorens termiske strøm I k0, finder vi:

Når blokeringsgeneratoren fungerer i synkroniseringstilstand, tilføres indgangsspændingsimpulser med negativ polaritet til transistorens basiskredsløb gennem kondensator C 1 (fig. 3.17, a). Den naturlige pulsgentagelseshastighed for blokeringsgeneratoren er valgt til at være lidt lavere endn, dvs. T>T input. Synkronisering af impulser udfører oplåsning. transistor før det øjeblik, hvor spændingen ved sin base (kondensator) naturligt falder til nul, som et resultat af hvilket frekvensen af ​​de blokerende oscillatorimpulser er lig med gentagelseshastigheden af ​​synkroniseringsimpulserne. Hvis perioden med naturlige svingninger er meget større end gentagelsesperioden for synkroniseringsimpulser: T» T in, så fungerer den blokerende oscillator i frekvensdelingstilstanden (fig. 3.17, b), hvor T ud = nT ind.

Blokeringsgeneratoren kan også fungere i standbytilstand. I dette tilfælde påføres en indledende yderligere forspænding til bunden af ​​transistoren, som et resultat af hvilken transistoren forbliver lukket, indtil indgangsimpulsen påføres og indlæses. Blokeringsgeneratoren startes af indgangsspændingsimpulser med negativ polaritet. I dette tilfælde er modstand Rb forbundet med spændingen af ​​en yderligere kilde med positiv polaritet.

Blokerende generatorenhed

Blokerende generator er en enkelt-trins afspændingsgenerator af kortvarige impulser med stærk induktiv positiv feedback skabt af en impulstransformator.
Impulserne genereret af ohm har en stor front- og cutoff-stejlhed og er tæt på rektangulær form. Pulsvarigheden kan variere fra flere titusinder af ns til flere hundrede mikrosekunder.
Typisk arbejder blokeringsgeneratoren i høj arbejdscyklustilstand, dvs. varigheden af ​​impulserne er meget mindre end deres gentagelsesperiode. Driftscyklussen kan være fra flere hundrede til titusinder.

Transistoren, som blokeringsgeneratoren er monteret på, åbner kun i varigheden af ​​impulsgenereringen og er lukket resten af ​​tiden. Derfor, med en stor arbejdscyklus, er den tid, hvor transistoren er åben, meget mindre end den tid, hvor den er lukket. Transistorens termiske regime afhænger af den gennemsnitlige effekt, der spredes ved solfangeren.
På grund af den høje arbejdscyklus i blokeringsoscillatoren kan der opnås meget høj effekt under lav- og mellemeffektimpulser.

Men på samme tid, med en høj arbejdscyklus, fungerer blokeringsoscillatoren meget økonomisk, da transistoren kun forbruger energi fra strømkilden i løbet af en kort pulsdannelsestid.
Ligesom en multivibrator kan en blokerende oscillator fungere i selvoscillerende, standby- og synkroniseringstilstande.

Betjening af en blokerende oscillator i selvoscillerende tilstand

Blokeringsgeneratorer kan samles ved hjælp af transistorer forbundet i et kredsløb med en OE eller i et kredsløb med en OB. Kredsløbet med OE bruges oftere, da det giver mulighed for at opnå en bedre form af de genererede impulser (kortere stigetid), selvom kredsløbet med OB er mere stabilt med hensyn til ændringer i transistorens parametre.

Det blokerende oscillatorkredsløb er vist i fig. 1.

Funktionen af ​​blokeringsgeneratoren kan opdeles i to trin. I det første trin, som optager det meste af oscillationsperioden, er transistoren lukket, og i det andet er transistoren åben, og der dannes en puls. Transistorens lukkede tilstand i det første trin opretholdes af spændingen på kondensatoren C1, opladet af basisstrømmen under genereringen af ​​den foregående impuls. I det første trin aflades kondensatoren langsomt gennem modstanden R1's høje modstand, hvilket skaber et potentiale tæt på nul ved bunden af ​​transistoren VT1, og den forbliver lukket.

Når spændingen ved basen når transistorens åbningstærskel, åbner den, og strømmen begynder at strømme gennem kollektorviklingen I af transformer T. I dette tilfælde induceres en spænding i basisviklingen II, hvis polaritet skal være sådan, at den skaber et positivt potentiale ved basen. Hvis viklinger I og II er forbundet forkert, vil blokeringsgeneratoren ikke generere. Det betyder, at enderne af en af ​​viklingerne, uanset hvilken, skal byttes.

Den positive spænding, der opstår i basisviklingen, vil føre til en yderligere forøgelse af kollektorstrømmen og derved til en yderligere forøgelse af den positive spænding ved basen osv. En lavinelignende proces med at øge kollektorstrømmen og spændingen ved basen udvikler. Efterhånden som kollektorstrømmen stiger, er der et kraftigt fald i spændingen over kollektoren.

En lavine-lignende proces med at åbne en transistor, kaldet direkte blokeringsproces, opstår meget hurtigt, og derfor ændres spændingen på C1-lederen og energien af ​​magnetfeltet i kernen praktisk talt ikke under dens forekomst. Under denne proces dannes en pulsfront. Processen slutter med, at transistoren går ind i mætningstilstand, hvor transistoren mister sine forstærkende egenskaber, og som et resultat afbrydes positiv feedback. Stadiet af dannelsen af ​​toppen af ​​pulsen begynder, hvorunder minoritetsbærere, der er akkumuleret i basen, opløses, og lederen C1 oplades med basisstrømmen.

Når spændingen ved basen gradvist nærmer sig nulpotentiale, kommer transistoren ud af mætningstilstand, og derefter genoprettes dens forstærkende egenskaber. Et fald i basisstrømmen forårsager et fald i kollektorstrømmen. I dette tilfælde induceres en spænding i basisviklingen, negativ i forhold til basen, hvilket medfører et endnu større fald i kollektorstrømmen osv. Der dannes en lavine-lignende proces, kaldet omvendt blokeringsproces, som et resultat af hvilket transistoren slukker. Under denne proces dannes en pulsskive.

For at begrænse omvendte emissioner er en "dæmper" diode VD1 tændt. Under hovedprocessen er dioden lukket og påvirker ikke driften af ​​den blokerende oscillatoren. Diode VD1 er forbundet parallelt med transformatorens kollektorvikling.

Efter alle disse processer gendannes kredsløbet til sin oprindelige tilstand. Dette vil være kløften mellem impulser. Processen med, så at sige, tavshed består af den langsomme udledning af kondensator C1 gennem modstand R1. Spændingen på marengsen stiger langsomt, indtil den når transistorens åbningstærskel, og processen gentages.

Pulsgentagelsesperioden kan tilnærmelsesvis bestemmes af formlen:

T og ≈(3÷5)R1C1

Blokerer generatorens standbytilstand

Analogt med en ventende multivibrator er denne tilstand karakteristisk for en blokerende oscillator, idet kredsløbet kun genererer impulser, når udløsningsimpulser af vilkårlig form ankommer til dets input. For at opnå standbytilstand skal blokeringsspændingen være tændt i blokeringsgeneratoren (fig. 2).

I den indledende tilstand er transistoren lukket af en negativ forspænding ved basen (-E b), og den direkte blokeringsproces begynder først, efter at en positiv impuls med tilstrækkelig amplitude påføres transistorens basis. Pulsdannelsen udføres på samme måde som i den selvoscillerende tilstand. Udladningen af ​​kondensator C efter slutningen af ​​pulsen sker til en spænding på -Eb. Transistoren forbliver derefter slukket, indtil den næste triggerimpuls ankommer. Formen og varigheden af ​​de impulser, der genereres af blokeringsgeneratoren, afhænger af kredsløbets parametre.

For normal drift af venteblokeringsgeneratoren er det nødvendigt at opfylde følgende ulighed:

T ≥(5÷10)R1C1

Hvor T s- gentagelsesperiode for udløsningsimpulser.

For at eliminere påvirkningen af ​​udløsningskredsløbene på driften af ​​den ventende blokeringsgenerator tændes isolationsdioden VD2, som lukker, efter at transistoren åbner, hvilket resulterer i, at forbindelsen mellem blokeringsgeneratoren og udløsningskredsløbet afsluttes. Nogle gange er et ekstra afkoblingstrin (emitterfølger) inkluderet i triggerkredsløbet.

Bemærk: hjemmeside-

Det udføres på basis af et forstærkende element (for eksempel en transistor) med stærk transformatorfeedback. Positiv feedback bruges oftest.

Fordele og ulemper

Fordelen ved sådanne generatorer er deres relative enkelhed og evnen til at forbinde belastningen gennem en transformer. Formen af ​​de genererede impulser nærmer sig rektangulær, arbejdscyklussen når titusindvis, og varigheden når hundredvis af mikrosekunder. Den maksimale pulsgentagelsesfrekvens når flere hundrede kHz. Kapacitansen af ​​sådanne enheders oscillerende kredsløb er lille, bestemt af interturn-kapacitanserne og selvfølgelig monteringskapacitansen. Takket være disse kvaliteter har blokeringsgeneratoren fundet bred anvendelse i produktionen: i automatisering, kontrol og industrielle elektroniske enheder.

Ulempen ved disse generatorer er, at frekvensen afhænger af ændringer i forsyningsspændingen. Stabiliteten af ​​en multivibrator er kun 5-10 procent.

En blokerende oscillator, samlet i henhold til et kredsløb med et positivt gitter eller med et resonanskredsløb, som er indstillet til pulsgentagelsesfrekvensen, med en spændediode, har en ret høj oscillationsstabilitet. Frekvensustabiliteten i sådanne kredsløb er mindre end én procent.

Der er mange ordninger til implementering af sådanne generatorer: rørtransistor med basisforspænding, transistor med emitterkobling, med et positivt gitter, med en forstærket kaskade, med felteffekttransistorer og andre.

Billedet viser en blokerende generator tændt

De mest populære enheder er dem, der er baseret på konventionelle transistorer. I sådanne enheder bruger de normalt en generator, der kan fungere i en hæmmet tilstand; den er let synkroniseret med et eksternt signal.

Blokeringsgenerator, driftsprincip

Driften af ​​kredsløbet er opdelt i flere faser. Fase et: transistoren låses op, når en puls ankommer til emitteren. Enheden begynder at fungere. Når en gate-strøm påføres bunden af ​​transistoren, får det en ladning til at akkumulere såvel som en stigning i kollektorstrømmen. Gennem en modstand, udført af viklingerne af en pulstransformator, exciterer den en lavine-lignende proces med at øge basen, kollektorstrømmene og belastningsstrømmen. I dette tilfælde falder potentialforskellen mellem transistorens emitter og kollektor; når den når nul, går enheden i en mætningstilstand. Trin to: forsømme modstanden af ​​den primære vikling, vi antager, at en konstant forsyningsspænding påføres viklingen. Som følge heraf er spændingen på transformatorens resterende viklinger også konstant. Arten af ​​ændringen i kredsløbsstrømme bestemmes af egenskaberne af de kredsløb, der er forbundet i serie med sekundære viklinger, såvel som af transformatorkernens egenskaber. For eksempel, med en aktiv belastning vil strømmen være konstant. Strømmen i bunden af ​​transistoren er konstant, men begynder at falde, efterhånden som kondensatoren oplades. Kollektorstrømmen bestemmes af summen af ​​magnetiseringsstrømmen og viklingernes transiente strømme.

Magnetiseringsstrømmen stiger, arten af ​​stigningen bestemmes af kernematerialets hysteresesløjfe. Som følge heraf øges kollektorstrømmen også. Dette fører til, at transistoren forlader mætningstilstanden, og toppen af ​​pulsen dannes. Kollektorstrømmen bliver igen afhængig af værdien af ​​basisladningen, og basisstrømmen begynder at falde som en lavine. Transistoren slukkes, og der dannes en pulsafskæring. Når enheden er låst, begynder blokeringsgeneratoren at gendanne sin oprindelige tilstand.

Blokering – generator er en generator af kortvarige impulser, der gentages med ret store intervaller.

En af fordelene ved at blokere generatorer er deres komparative enkelhed, evnen til at forbinde en belastning gennem en transformer, høj effektivitet og tilslutning af en tilstrækkelig kraftig belastning.

Blokerende oscillatorer bruges meget ofte i amatørradiokredsløb. Men vi vil køre en LED fra denne generator.

Meget ofte har du brug for en lommelygte til vandreture, fiskeri eller jagt. Men du har ikke altid et batteri eller 3V batterier ved hånden. Dette kredsløb kan køre LED'en ved fuld effekt fra et næsten dødt batteri.

Lidt om ordningen. Detaljer: enhver transistor (n-p-n eller p-n-p) kan bruges i mit KT315G-kredsløb.

Modstanden skal vælges, men mere om det senere.

Ferritringen er ikke særlig stor.

Og en højfrekvent diode med lavt spændingsfald.

Så jeg var ved at rydde ud i en skuffe på mit skrivebord og fandt en gammel lommelygte med en glødepære, selvfølgelig udbrændt, og for nylig så jeg et diagram over denne generator.

Og jeg besluttede at lodde kredsløbet og sætte det i en lommelygte.

Nå, lad os komme i gang:

Lad os først samle i henhold til denne ordning.

Vi tager en ferritring (jeg trak den ud fra ballasten af ​​en fluorescerende lampe) og vind 10 omdrejninger af 0,5-0,3 mm ledning (det kunne være tyndere, men det vil ikke være praktisk). Vi viklede den, laver en løkke eller en gren og vikler den yderligere 10 omgange.

Nu tager vi KT315 transistoren, en LED og vores transformer. Vi samler i henhold til diagrammet (se ovenfor). Jeg placerede også en kondensator parallelt med dioden, så den lyste stærkere.

Så de samlede det. Hvis LED'en ikke lyser, skal du ændre polariteten på batteriet. Stadig ikke tændt, tjek at LED'en og transistoren er tilsluttet korrekt. Hvis alt er korrekt og stadig ikke lyser, så er transformeren ikke viklet korrekt. For at være ærlig virkede mit kredsløb heller ikke første gang.

Nu supplerer vi diagrammet med de resterende detaljer.

Ved at installere diode VD1 og kondensator C1 vil LED'en lyse kraftigere.

Den sidste fase er valget af modstanden. I stedet for en konstant modstand sætter vi en 1,5 kOhm variabel. Og vi begynder at spinde. Du skal finde det sted, hvor LED'en lyser kraftigere, og du skal finde det sted, hvor hvis du øger modstanden selv lidt, så slukker LED'en. I mit tilfælde er det 471 Ohm.

Okay, nu tættere på punktet))

Vi skiller lommelygten ad

Vi skærer en cirkel fra ensidet tynd glasfiber til størrelsen af ​​lommelygterøret.

Nu går vi og leder efter dele af de nødvendige pålydende værdier på flere millimeter store. Transistor KT315

Nu markerer vi brættet og skærer folien med en brevpapirkniv.

Vi roder på tavlen

Vi retter eventuelle fejl.

For at lodde brættet har vi brug for en speciel spids, hvis ikke, er det lige meget. Vi tager tråd 1-1,5 mm tyk. Vi renser det grundigt.

Nu vikler vi den på den eksisterende loddekolbe. Enden af ​​tråden kan slibes og fortinnes.

Nå, lad os begynde at lodde delene.

Du kan bruge et forstørrelsesglas.

Nå, alt ser ud til at være loddet, bortset fra kondensatoren, LED og transformeren.

Prøv nu at køre. Vi fastgør alle disse dele (uden lodning) til "snoten"

Hurra!! sket. Nu kan du lodde alle delene normalt uden frygt

Jeg blev pludselig interesseret i, hvad udgangsspændingen var, så jeg målte