3.Постройте диаграммы напряжений автоколебательного мультивибратора, работающего в режиме синхронизации.

4.Постройте диаграммы напряжений автоколебательного

(рис. 17.5, а), при которых обеспечивается ждущий режим ее работы.

Г л а в а 18

БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ

18.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Блокинг-генератором называют релаксационный гене­ ратор с трансформаторной обратной связью. Блокинг-ге- нератор позволяет получать мощные импульсы практически прямоугольной формы с амплитудой почти равной напря­ жению источника питания. Длительность импульсов от 1 мкс и ниже, а скважность последовательности импульсов может меняться от нескольких единиц до нескольких сотен. Блокинг-генераторы также, как и мультивибраторы могут работать в трех режимах: автоколебательном, ждущем и режиме синхронизации (деления частоты). Применяются блокинг-генераторы в качестве импульсных генераторог, формирователей импульсов, а также основных элементов сравнивающих устройств.

18.2. АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОР

Принципиальная схема автоколебательного блокинг-ге- нератора на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером показана на рис. 18.1, а. На рис. 18.1, б приведе­ ны диаграммы токов и напряжений, характеризующие ра­ боту схемы.

В цепь коллектора транзистора включена обмотка импульсного трансформатора, а в цепь базы — обмотка w2. Коллекторная и базовая обмотки включены так, чтобы обеспечить положительную обратную связь в схеме, необ­ ходимую для выполнения одного из условий самовозбужде­ ния, а именно, условия баланса фаз. В базу введена также

Рис. 18.1. Принципиальная схема и временные диаграммы напряже­ ний автоколебательного блокинг-генератора

времязадающая цепь, состоящая из конденсатора С и ре­ зистора R. Эта цепь определяет частоту следования выход­ ных импульсов.

Начнем рассмотрение работы схемы блокинг-генератора с момента времени /0, когда конденсатор С, заряженный в предыдущем цикле работы, медленно разрядился почти до нуля. В этот момент времени начинается отпирание тран­ зистора VT и в коллекторной и базовой цепях транзистора появляются токи. Приращение коллекторного тока вызы­ вает в коллекторной обмотке wx ЭДС самоиндукции, за счет чего в базовой обмотке w2наводится ЭДС взаимоиндук­ ции отрицательной полярности относительно базы. Повы­ шение отрицательного напряжения на базе увеличивает ток базы транзистора, что в свою очередь, приводит к еще большему увеличению тока коллектора. Этот процесс про­ текает лавинообразно и заканчивается в момент tx насыще­ нием транзистора. На этом этапе опрокидывания схемы формируется передний фронт импульса. Напряжение на

конденсаторе при этом практически не изменяется, т. к. длительность фронта незначительна.

В режиме насыщения транзистор не обладает усилитель­ ными свойствами, что нарушает условие самовозбуждения схемы. Ток базы перестает управлять током коллектора, скорость нарастания последнего уменьшается и уменьша­ ется ЭДС, наводимая в обмотке w2, что уменьшает, в свою очередь, ток базы. На этом этапе формируется вершина импульса.

Уменьшение тока базы приводит к появлению в базовой обмотке ЭДС самоиндукции, препятствующей уменьшению этого тока. При этом очевидно, что ЭДС самоиндукции имеет ту же полярность, что и наводимая ранее током коллектора. Под действием ЭДС самоиндукции базовой обмотки происхо­ дит заряд конденсатора через эмиттерный переход насыщен­ ного транзистора. Сопротивление эмиттерного перехода мало, поэтому заряд конденсатора происходит достаточно быстро. Одновременно с этим напряжение на базе транзисто­ ра и ток базы изменяются до нуля и в некоторый момент времени / 2 транзистор выходит из состояния насыщения и восстанавливает свои усилительные свойства. Формиро- в:ние вершины импульса заканчивается и начинается фор­ мирование заднего фронта.

На этом этапе уменьшение коллекторного тока приводит к появлению в базовой обмотке w2 ЭДС взаимоиндукции с полярностью, противоположной той, которая имела место при отпирании транзистора. Транзистор закрывается и в схеме возникает лавинообразный процесс нового опрокиды­ вания схемы, который заканчивается в момент t3 запирани­ ем транзистора. В промежутке времени t2— t3при опрокиды­ вании схемы напряжение на базе становится положитель­ ным, что обусловливает рассасывание неосновных носителей заряда, скопившихся в базе при насыщении транзистора через коллекторный переход и вызывает появление значи­ тельного по величине обратного тока базы.

В момент времени t3 заканчивается формирование зад­ него фронта импульса.

Так как в момент запирания транзистора ток в коллек­ торной обмотке не равен нулю и не может мгновенно пре­ кратиться, то в обмотке wi возникает ЭДС самоиндукции, которая вызывает появление на коллекторе всплеска на­ пряжения, превышающего напряжение источника питания Е к. Уменьшается величина всплеска путем шунтирования обмотки wi цепью 1/О ш# ш.

В момент времени t3 начинает формироваться пауза между импульсами. С этого момента начинается переразряд конденсатора через источник питания Ек и резистор R. Пос­ ле достижения напряжением на конденсаторе уровня при­ мерно равного нулю начнется новое опрокидывание схемы. Длительность паузы определяется временем разряда кон­ денсатора С и может быть найдено из выражения [24] tn =

Длительность импульса /и зависит от величины емкости конденсатора С и индуктивности намагничивания L им­ пульсного трансформатора.

На практике по заданной длительности импульса и пау­ зы определяют величины С и L.

На рис. 18.1, в представлены диаграммы напряжений блокинг-генератора в реальном масштабе времени.

18.3. ЖДУЩИЙ БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОР

При использовании блокинг-генератора в качестве фор­ мирователя импульсов необходим ждущий режим его работы. Ждущий режим может быть обеспечен подачей во входную цепь транзистора запирающего напряжения пт

Рис. 18.2. Принципиальные схемы ждущего блокинг-генератора

источника смещения Е6 (рис. 18.2, а)улибо запирающего на­ пряжения от источника Ек через делитель R 1R2 (рис. 18.2, б).

Для запуска заторможенного блокинг-генератора ис­ пользуются последовательный и параллельный способы.

При последовательном запуске источник запускающих им­ пульсов включается в разрыв базовой цепи. Внутреннее сопротивление источника запускающих импульсов должно быть минимальным. Поэтому источник может быть под­