Блокинг-генераторы

 

Блокинг-генераторы также работают в автоколебательном режиме и предназначены для получения импульсов напряжения малой длительности, форма которых близка к прямоугольной, а скважность значительно больше 2.

Схема блокинг-генератора, выполненного на транзисторе VT,включенном с ОЭ, показана на рисунке 2.24, а. В коллекторную цепь транзистора включена первичная (коллекторная) обмотка w2 импульсного трансформатора Т. Вторичная (базовая) обмотка с числом витков w1через конденсатор С₂подключена к базе транзистора. Базовую обмотку включают так, чтобы обратная связь, охватывающая каскад, была положительной. Так как коэффициент трансформации трансформатора Т обычно близок к единице, коэффициент передачи цепи обратной связи β также близок к единице, т. е. глубина ПОС в блокинг–генераторе велика.

Рассмотрим автоколебательный процесс в блокинг-генераторе, начиная с момента а, когда конденсатор С₂заряжен. В этот момент транзистор VTзакрыт напряжением конденсатора С₂(т. е. I_к = 0, a U_к = Ек.), который разряжается по цепи: + С₂, обмотка w1,корпус, Ек, + Ек, R1, – С₂. В момент t₁ конденсатор С₂,разрядившись, начнет перезаряжаться, но как только напряжение U_c2на нем достигнет примерно 0,4 – 0,6 В, появятся базовый и коллекторный токи транзистора, а на обмотке wвозникнет э.д.с. взаимоиндукции, способствующая открыванию транзистора VT.

Процесс развивается лавинообразно, завершаясь в момент t₂ насыщением транзистора и уменьшением напряжения U_к
почти до нуля. Напряжение на обмотке w2при этом достигает почти напряжения питания Е_к. Так формируется фронт импульса. Этот процесс,
обусловленный глубокой ПОС, называют прямым блокинг-процессором.Длительность фронта импульса составляет доли микросекунды и ограничивается частотными свойствами транзистора (рисунок 2.24, б–г).

Рисунок 2.24 – Схема блокинг-генератора (а) и ее временные диаграммы (б–г)

Под действием э.д.с. взаимоиндукции конденсатор С₂ заряжается током базы насыщенного транзистора VT. Вершина импульса формируется в течение времени (интервал t₂– t₃), пока ток заряда удерживает транзистор в насыщении. По мере заряда конденсатора ток базы уменьшается, транзистор выходит из насыщения и переходит в активный режим, т. е. начинает уменьшаться его коллекторный ток. Так происходит обратный блокинг-процесс,завершающийся в момент t₄лавинообразным переходом транзистора в режим отсечки. Этот процесс ускоряется э.д.с. взаимоиндукции, полярность которой при уменьшении тока коллектора противоположна полярности при прямом блокинг-процессе.

Процессы, наблюдаемые в схеме после закрытия транзистора, начиная с момента t₄, связаны с рассеянием энергии, запасенной в магнитном поле трансформатора Т за время формирования импульса. С этого момента t₄ конденсатор С₂ разряжается. Диод VD шунтирует обмотку w2трансформатора Т,устраняя опасный для транзистора обратный выброс коллекторного напряжения, который может быть как колебательным, так и апериодическим (рисунок 2.24, б).

Блокинг-генераторы применяют, например, в индикаторных устройствах радиолокационных станций, а также в телевизионной аппаратуре.