Блокінг-генератор: види, принцип роботи

Блокінг-генератор - це релаксаційний генератор імпульсів, виконується він на базі підсилювального елемента (наприклад, транзистора) з сильною трансформаторної зворотним зв`язком. Найчастіше використовують позитивний зворотний зв`язок.

Переваги та недоліки

Перевагою таких генераторів вважається відносна простота, можливість приєднання навантаження через трансформатор. Форма генеруючих імпульсів наближається до прямокутної, шпаруватість сягає десятків тисяч, тривалість - сотень мікросекунд. Гранична частота повторень імпульсів досягає декількох сотень кГц. Ємність коливальних контурів у таких пристроїв невелика, обумовлюється межвитковое ємностями і, звичайно ж, ємністю монтажу. Завдяки цим якостям блокинг-генератор знайшов широке застосування у виробництві: в пристроях автоматики, регулювання та промислової електроніки.

Недоліком цих генераторів є залежність частоти від зміни напруги живлення. Стабільність частоти нижче, ніж у мультивибратора, складає всього 5-10 відсотків.

Блокінг-генератор, зібраний за схемою з позитивною сіткою або з резонансним контуром, який налаштований на частоту повтору імпульсів, з фіксуючим діодом, має досить високу стабільність коливань. Нестабільність частоти в таких схемах менше одного відсотка.

Існує безліч схем реалізації таких генераторів: лампові транзисторні з базовим зміщенням, транзисторні з емітерний зв`язком, з позитивною сіткою, з посиленим каскадом, на польових транзисторах та інші.

На фото зображений блокинг-генератор на польовому транзисторі.

Найбільшу популярність отримали пристрої на звичайних транзисторах. У таких пристроях звичайно використовують імпульсні трансформатори. Генератор може працювати в загальмованому режимі, він легко синхронізується зовнішнім сигналом.

Блокінг-генератор, принцип роботи

Робота схеми поділяється на кілька етапів. Етап перший: відбувається відмикання транзистора при надходженні імпульсу на емітер. Прилад починає працювати. Коли на базу транзистора надходить отпирающий струм, він викликає накопичення заряду, а також зростання колекторного струму. Через резистор позитивний зворотний зв`язок, здійснювана обмотками імпульсного трансформатора, збуджує лавиноподібний процес наростання базового, колекторного струмів і струму навантаження. При цьому зменшується різниця потенціалів між емітером і колектором транзистора, коли вона досягне нуля, прилад переходить у стан насичення. Етап другий: нехтуючи опором первинної обмотки, вважаємо, що на обмотку подано постійна напруга живлення. В результаті на інших обмотках трансформатора напруга також незмінно. Характер зміни струмів схеми визначається властивістю ланцюгів, які включені послідовно з вторинними обмотками, а також з властивостями сердечника трансформатора. Наприклад, при активному навантаженні струм буде постійним. Струм на базі транзистора постійний, але починає зменшуватися при заряді конденсатора. Колекторний струм визначається сумою струму намагнічування та перехідних струмів обмоток. Струм намагнічування зростає, характер росту визначається петлею гистерезиса матеріалу сердечника. Внаслідок цього збільшується і струм колектора. Це призводить до того, що транзистор виходить зі стану насичення, сформована вершина імпульсу. Колекторний струм знову стає залежним від величини базового заряду, а базовий струм при цьому починає лавиноподібно зменшуватися. Транзистор закривається, формується зріз імпульсу. При замиканні приладу блокинг-генератор починає відновлюватися в початковий стан.