Osilator pemblokiran adalah generator satu tahap dari osilasi relaksasi dengan umpan balik positif yang kuat, diimplementasikan menggunakan transformator pulsa. Osilator pemblokiran menghasilkan pulsa persegi panjang dengan waktu naik dan turun yang singkat dan bagian atas yang hampir rata. Durasi pulsa yang dihasilkan berkisar dari puluhan nanodetik hingga ratusan mikrodetik. Ciri khas generator pemblokiran adalah kemungkinan memperoleh siklus pulsa yang besar - dari beberapa unit hingga beberapa ratus.

Skema osilator pemblokiran yang beroperasi dalam mode berosilasi sendiri ditunjukkan pada gambar. 1a.

Gambar 1

Rangkaian kolektor transistor mencakup belitan primer Wk dari transformator pulsa, belitan sekunder yang digunakan untuk membuat umpan balik positif: dengan peningkatan arus kolektor Ik, tegangan pada ujung dasar belitan Wb negatif, yang mengarah ke pembukaan transistor.

Pertimbangkan operasi rangkaian dari keadaan tertutup transistor VT1, yang didukung oleh arus pelepasan kapasitor C1, yang mengalir dari pelat kanan ke-ke melalui resistor R1, -Ek, titik yang sama, belitan basis dari transformator pulsa ke pelat kiri kapasitor. EMF yang diinduksi dalam belitan dasar transformator pulsa selama aliran arus yang berubah perlahan sangat kecil sehingga dapat diabaikan dibandingkan dengan tegangan pada kapasitor dan dapat diasumsikan bahwa selama pengosongan kapasitor terhubung antara basis dan emitor (plus ke basis). Ini memastikan keadaan transistor tertutup (interval 0 - t 1 pada Gambar. 1b). Pada saat tegangan di pangkalan, yang berkurang karena pelepasan kapasitor C1, mencapai nol (momen t 1), transistor VT1 akan terbuka. Arus basis yang muncul akan menyebabkan peningkatan arus kolektor, yang mengarah pada induksi EMF pada belitan basis transformator pulsa, diterapkan dengan tanda minus ke basis, jika belitan basis dan kolektor diberi fase yang sesuai.

EMF yang diinduksi dalam belitan basis berkontribusi pada peningkatan arus basis, dan, akibatnya, arus kolektor. Akibatnya, proses peningkatan arus basis dan kolektor dan pengurangan (dalam nilai absolut) tegangan kolektor berlangsung seperti longsoran (interval t 1 - t 2). Proses ini berhenti pada saat arus kolektor mencapai saturasi (waktu t 2). Mulai dari saat ini, tahap pembentukan puncak impuls dimulai (interval t 2 - t 3). Tegangan kolektor dari transistor jenuh tetap hampir konstan (mendekati nol) dan hampir semua tegangan catu daya diterapkan ke belitan kolektor, menyebabkan peningkatan arus magnetisasi. Dalam belitan dasar, EMF diinduksi sama dengan n B * E k (di mana n B \u003d W b / W k adalah rasio transformasi transformator pulsa), di bawah pengaruh kapasitor C1 dibebankan ke nilai melalui resistansi input transistor jenuh pada waktu t 3. Saat kapasitor diisi, arus basis transistor berkurang. Hal ini menyebabkan penurunan tingkat saturasi transistor, dan pada waktu t 3 transistor keluar dari saturasi. Pembentukan bagian atas impuls berakhir.

Selanjutnya, transistor kembali beralih ke mode aktif, di mana penurunan arus basis menyebabkan penurunan arus kolektor (interval t 3 - t 4), sementara pemutusan pulsa terbentuk. Pada saat t 4 transistor menutup (mode cutoff saat ini).

Setelah akhir transien, transistor tetap terkunci dengan tegangan positif pada basis. Kemudian (pada interval t 4 - t 5) pelepasan kapasitor yang sebelumnya dianggap terjadi dan proses longsoran diulang. Tegangan pulsa keluaran diambil dari belitan beban W n dan diumpankan ke tahanan beban R n. Durasi pulsa yang dihasilkan dapat disesuaikan menggunakan resistor variabel tambahan R ext dalam rangkaian pengisian kapasitor.

Pemblokiran - generator Ini adalah generator pulsa jangka pendek yang berulang pada interval waktu yang cukup besar.

Salah satu keuntungan dari generator pemblokiran adalah kesederhanaannya yang relatif, kemampuan untuk menghubungkan beban melalui transformator, efisiensi tinggi, dan koneksi beban yang cukup kuat.

Osilator pemblokiran sangat sering digunakan di sirkuit radio amatir. Tapi kami akan menjalankan LED dari generator ini.

Sangat sering, saat hiking, memancing, atau berburu, Anda membutuhkan senter. Tapi tidak selalu di tangan ada baterai atau baterai 3V. Sirkuit ini dapat menjalankan LED dengan daya penuh dari baterai yang hampir mati.

Sedikit tentang skema. Detail: transistor apa pun (n-p-n atau p-n-p) dapat digunakan di sirkuit KT315G saya.

Resistor perlu dipilih, tetapi lebih lanjut tentang itu nanti.

Cincin ferit tidak terlalu besar.

Dan dioda adalah frekuensi tinggi dengan drop tegangan rendah.

Jadi, saya sedang membersihkan laci di meja dan menemukan senter tua dengan lampu pijar, tentu saja, padam, dan baru-baru ini saya melihat diagram generator ini.

Dan saya memutuskan untuk menyolder sirkuit dan memasukkannya ke dalam senter.

Baiklah, mari kita mulai:

Untuk memulainya, kami akan mengumpulkan sesuai dengan skema ini.

Kami mengambil cincin ferit (saya menariknya keluar dari pemberat lampu neon) Dan kami memutar 10 putaran dengan kawat 0,5-0,3 mm (bisa lebih tipis, tetapi itu tidak akan nyaman). Kami melilitkannya, kami membuat lingkaran, sumur, atau cabang, dan kami memutar 10 putaran lagi.

Sekarang kita ambil transistor KT315, LED dan trafo kita. Kami mengumpulkan sesuai dengan skema (lihat di atas). Saya meletakkan kapasitor lain secara paralel dengan dioda, sehingga bersinar lebih terang.

Di sini mereka dikumpulkan. Jika LED tidak menyala, balikkan polaritas baterai. Masih tidak menyala, periksa koneksi LED dan transistor yang benar. Jika semuanya benar dan masih tidak menyala, maka transformator tidak digulung dengan benar. Sejujurnya, saya juga mendapat skema jauh dari pertama kali.

Sekarang kami melengkapi skema dengan detail lainnya.

Dengan meletakkan dioda VD1 dan kapasitor C1, maka LED akan menyala lebih terang.

Langkah terakhir adalah pemilihan resistor. Alih-alih resistor tetap, kami menempatkan variabel pada 1,5 kOhm. Dan kita mulai berputar. Anda perlu menemukan tempat di mana LED bersinar lebih terang, sementara Anda perlu menemukan tempat di mana jika Anda meningkatkan resistensi bahkan sedikit, LED padam. Dalam kasus saya, ini adalah 471 ohm.

Oke, sekarang to the point))

Kami membongkar senter

Kami memotong lingkaran dari fiberglass tipis satu sisi agar sesuai dengan ukuran tabung senter.

Sekarang mari kita pergi dan mencari bagian dari denominasi yang diperlukan yang berukuran beberapa milimeter. Transistor KT315

Sekarang kita menandai papan dan memotong kertas timah dengan pisau klerikal.

Biaya ludim

Kami memperbaiki kusen, jika ada.

Nah, untuk menyolder papan, kita perlu sengatan khusus, jika tidak, tidak masalah. Kami mengambil kawat setebal 1-1,5 mm. Kami membersihkan secara menyeluruh.

Sekarang kita memutar besi solder yang ada. Ujung kawat bisa diasah dan diasah.

Baiklah, mari kita mulai menyolder detailnya.

Anda bisa menggunakan kaca pembesar.

Yah, semuanya tampaknya disolder, kecuali kapasitor, LED, dan transformator.

Sekarang uji coba. Kami melampirkan semua detail ini (tanpa menyolder) ke "ingus"

Hore!! Telah terjadi. Sekarang Anda dapat menyolder semua detail secara normal tanpa rasa takut

Saya tiba-tiba menjadi tertarik, berapa tegangan pada output, saya mengukur

Generator pemblokiran digunakan dalam teknik listrik dan elektronik untuk menghasilkan sinyal pulsa jangka pendek yang mengesankan dengan bagian depan yang tajam dan rasio periode pengulangan pulsa yang signifikan terhadap durasinya (siklus tugas). Saat ini, mereka digunakan di layar perangkat sinar katoda (kinescope, osiloskop).

Prinsip operasi

Pada intinya, osilator pemblokiran adalah penguat (generator) yang dirakit berdasarkan transistor yang disusun dalam satu kaskade. Cakupannya sempit: sumber sinyal pulsa yang mengesankan, tetapi cepat berlalu (durasi dari seperseribu hingga beberapa puluh mikrodetik) dengan umpan balik positif induktif yang besar. Siklus tugas lebih dari 10 dan dapat mencapai beberapa puluh ribu secara relatif. Ada ketajaman yang serius dari bagian depan, yang secara praktis tidak berbeda bentuknya dari persegi panjang yang teratur secara geometris.

Penguat yang digunakan untuk memproduksi osilator pemblokiran berada dalam posisi terbuka hanya selama pembentukan sinyal pulsa. Untuk sisa waktu ditutup. Oleh karena itu, dengan nilai rasio periode pengulangan pulsa yang besar terhadap durasinya, elemen penguat berada dalam posisi terbuka untuk jangka waktu yang jauh lebih singkat daripada di posisi tertutup. Penguat memiliki rezim termal. Dalam hal ini, secara langsung berkaitan dengan daya rata-rata yang diberikan oleh kolektor. Karena siklus tugas tinggi selama pengoperasian perangkat, daya yang signifikan diperoleh selama sinyal daya rendah.

Nilai signifikan dari siklus kerja generator pemblokiran memungkinkannya beroperasi dalam mode ekonomis, karena. daya dibutuhkan oleh amplifier hanya selama posisi terbuka (waktu pembangkitan sinyal). Mode operasi dasar: berosilasi sendiri dan menunggu. Mari kita pertimbangkan mereka secara lebih rinci.

Paling sering, osilator pemblokiran dipasang pada elemen penguat - transistor, dinyalakan sesuai dengan dua skema utama:

• dengan emitor bersama;
• dengan basis umum.

Yang pertama lebih umum, karena, memiliki waktu naik yang lebih pendek, adalah mungkin untuk menghasilkan bentuk gelombang yang disukai. Skema kedua kurang tunduk pada fluktuasi karakteristik amplifier.

Alur kerja perangkat yang dimaksud dibagi menjadi 2 tahap:

• posisi tertutup transistor, menempati waktu utama periode osilasi;
• transistor dalam posisi terbuka, sinyal-pulsa melewati tahap pembentukan.

Kapasitor C1 diisi oleh arus sumber selama pembentukan pulsa. Karena ini, C1 memastikan posisi tertutup elemen penguat. Selama tahap ini, kapasitor C1 perlahan-lahan habis melalui resistansi signifikan dari resistor R1. Pada saat yang sama, potensi mendekati nol dibuat berdasarkan dioda VT1, yang tidak memungkinkannya untuk terbuka.

Ketika ambang tegangan pembukaan tercapai, proses pembukaan terjadi pada elemen penguat, dan arus akan mengalir melalui belitan I, yang disebut kolektor, dari transformator T. Pada saat ini, induksi potensial terjadi pada belitan utama atau belitan basis II. Polaritas harus sedemikian rupa sehingga tegangan yang dihasilkan di dasar transistor memiliki polaritas positif. Jika gulungan transformator tidak terhubung dengan benar, perangkat tidak akan menghasilkan sinyal. Dalam hal ini, diperlukan untuk menghubungkan kembali ujung salah satu belitan. Generator pemblokiran akan bekerja.

Penting! Perkembangan longsor dari proses pembukaan transistor disebut proses pemblokiran langsung.

Tegangan positif muncul pada belitan I transformator, yang mengarah pada peningkatan berbagai arus dan, akibatnya, penurunan berkelanjutan pada tegangan kolektor dan basis penguat. Ada peningkatan tajam dalam arus kolektor dan tegangan pada elemen penguat. Saat berikutnya, tegangan turun menjadi hampir nol, dan perangkat masuk ke mode saturasi.

Penting! Perkembangan longsor dari proses penutupan transistor disebut proses pemblokiran terbalik.

Pembukaan penguat terjadi hampir seketika, oleh karena itu, selama ini, potensi kapasitor C1 dan jumlah energi dalam transformator praktis tidak berubah. Depan impuls terbentuk. Puncak pulsa terbentuk, kapasitor C1 mulai diisi.

Keluaran elemen penguat dari mode saturasi berarti bahwa arus pada kolektor kembali bergantung pada jumlah muatan yang terakumulasi di basis transistor, dan arus basis berkurang. Sifat penguat transistor mulai pulih. Pada saat ini, tegangan negatif relatif terhadap transistor terbentuk pada belitan primer transformator. Proses ini menyebabkan penurunan terus-menerus pada arus kolektor. Ada pembentukan pulsa cutoff.

Ti » (3 - 5) R1С1 - ekspresi ini mencirikan mode osilasi sendiri.

Modus menunggu

Dalam mode siaga operasi perangkat yang dimaksud, sinyal dihasilkan hanya dengan bantuan pengaruh eksternal - pulsa pemicu sewenang-wenang harus diterapkan ke input.

Dalam keadaan awal, elemen penguat ditutup oleh bias negatif pada pangkalan, dan pengembangan seperti longsoran dari proses pembukaan transistor akan dimulai hanya setelah pulsa dengan amplitudo yang sesuai dari tanda yang berlawanan diterapkan ke pangkalan. .

Munculnya pulsa terjadi dalam analogi penuh dengan rezim osilasi diri yang dibahas di atas. Kapasitor C1 dilepaskan ke tegangan dasar awal. Selanjutnya, transistor tetap dalam keadaan tertutup sampai pulsa pemicu berikutnya muncul. Durasi sinyal, serta bentuknya, yang berasal dari perangkat yang bersangkutan, sepenuhnya bergantung pada parameter rangkaian rakitan.

Agar rangkaian start tidak berpengaruh pada pengoperasian generator pemblokiran dalam mode siaga, dalam rangkaian yang disajikan ada dioda isolasi khusus VD2. Tugasnya adalah menutup segera setelah berakhirnya proses pembukaan transistor. Tindakan ini memutuskan hubungan antara sumber eksternal dan perangkat yang kami minati. Diperbolehkan untuk menambahkan pengikut emitor ke perhitungan sirkuit yang disajikan.

Dengan demikian, kami merangkum prinsip pengoperasian osilator pemblokiran pada transistor efek medan: jika, ketika tegangan di dasar transistor hilang, kondisi yang diperlukan untuk mengulangi siklus tanpa pengaruh eksternal tidak terpenuhi, maka mode ini operasi disebut siaga. Jika, ketika tegangan hilang, siklus baru dimulai di tempat yang sama untuk pembentukan pulsa baru tanpa melibatkan sumber eksternal, maka mode operasi rangkaian berosilasi sendiri.

Video

Dalam artikel Anda akan ditawarkan, tetapi, sebagai permulaan, sedikit teori.
Ada satu jenis generator yang umum di mana semua peristiwa dikendalikan oleh muatan - pelepasan kapasitor. Ini memblokir generator, skema yang disederhanakan ditunjukkan pada gambar. Kenalan dengan pengoperasian generator pemblokiran Mari kita mulai dari saat tegangan suplai dihidupkan dan arus muncul di rangkaian kolektor. Arus kolektor yang naik segera melalui trafo akan menginduksi tegangan pada rangkaian basis. Selain itu, tegangan polaritas seperti itu (tergantung pada bagaimana belitan II dihidupkan), yang berkontribusi pada pembukaan transistor yang lebih besar. Transistor terbuka seperti longsoran salju hingga saturasi penuh (tegangan pada beban maksimum, pada kolektor itu sendiri mendekati nol), dan arus umpan balik positif mengisi kapasitor Cd dan pada saat yang sama menjaga transistor tetap terbuka. Tetapi setelah kapasitor ini terisi penuh ke tegangan pada belitan U c, arus yang melaluinya akan berhenti dan transistor akan tiba-tiba menutup dengan tegangan konstan pada kapasitor, yang memiliki polaritas positif relatif terhadap basis. Sekarang tegangan Uc pada kapasitor Cg mulai berkurang secara bertahap, ia dilepaskan melalui resistor Re. Dan kemudian tiba saatnya ketika kapasitor tidak dapat lagi melawan "minus" yang memasuki basis melalui Rq: transistor terbuka secara instan, arus muncul di rangkaian kolektor dan semuanya dimulai dari awal lagi - lagi sentakan arus kolektor, lagi muatan kapasitor, lagi-lagi menutup transistor, pelepasan kapasitor secara bertahap dan pada titik tertentu transistor terbuka lagi dan gelombang lain dari arus kolektor ...

Jadi dalam generator pemblokiran, transistor, tentu saja, dengan bantuan transformator dan sedikit sirkuit RC, secara berkala membuka dan menutup sendiri, menghasilkan tegangan yang berubah. Frekuensi tegangan ini tergantung pada berapa lama waktu berlalu dari satu pemicu transistor ke pemicu berikutnya, yang berarti bahwa itu terutama tergantung pada konstanta waktu dari rangkaian pelepasan, pada resistansi Rq dan kapasitansi C b. Semakin besar, semakin lambat proses pelepasan, semakin rendah frekuensinya.

5. Memblokir generator. Frekuensi sinyalnya dapat diubah dengan mengubah Rl atau C1. Berdasarkan generator ini, Anda dapat membuat alat musik listrik sederhana atau indikator hambatan. Jadi, misalnya, jika dengan bantuan dua elektroda sejumlah air dinyalakan alih-alih R1, maka nada suara akan berubah tergantung pada ketinggian air atau, misalnya, salinitasnya. Sebagai Tp 1, Anda dapat mengambil BTK (transformator pemblokiran bingkai) dari TV mana pun. Impedansi keluaran dari generator semacam itu besar, harus dihubungkan ke kaskade dengan impedansi masukan yang besar.

Pemblokiran rangkaian listrik generator pada transistor tunggal dengan deskripsi prinsip operasiuntuk perakitan DIY. Transistor dapat berupa efek bipolar atau medan. Pemblokiran ditemukan pada saat belum ada sirkuit mikro, tetapi sirkuitnya masih menarik.

Osilator pemblokiran adalah osilator mandiri dengan umpan balik positif transformator yang kuat, dirancang untuk menghasilkan pulsa jangka pendek dengan rasio periode yang besar terhadap durasi pulsa, mis. dengan denyut nadi yang tinggi. Frekuensi osilator pemblokiran dapat berkisar dari beberapa hertz hingga ratusan kHz.

Sirkuit generator pemblokiran dan diagram waktu operasi ditampilkan pada tab (dapat diklik). Gulungan kopling terhubung ke persimpangan emitor-basis transistor VT secara seri melalui kapasitor C. Ketika rangkaian dihidupkan, peningkatan kecil pada arus kolektor melalui belitan kopling menyebabkan arus basis muncul dan meningkat. Proses ini seperti longsoran salju dan mengarah pada transisi transistor ke keadaan saturasi.

Dengan arus yang sama, kapasitor diisi, sehingga mengurangi tegangan basis-emitor. Ketika tegangan pengisian kapasitor sama dengan tegangan pada belitan kopling, arus basis dan, karenanya, arus kolektor turun tajam ke nol. Pulsa tegangan hampir persegi panjang terbentuk pada belitan keluaran.

Karena, dari titik ini, tegangan umpan balik hampir nol, tegangan polaritas negatif kapasitor C diterapkan ke persimpangan basis-emitor dan menempatkan transistor ke dalam keadaan cutoff. Selanjutnya, proses pengosongan kapasitor C secara eksponensial melalui R dari sumber listrik dimulai. Ketika tegangan pembukaan tercapai, peningkatan arus transistor seperti longsoran dimulai dan pembentukan pulsa baru, prosesnya menjadi periodik.

Transistor bisa apa saja dengan gain yang cukup tinggi. Trafo biasanya dililitkan pada cincin ferit. Gulungan kolektor berisi 30-50 putaran kawat. Komunikasi berliku 3-5 putaran. Semakin kecil ukuran ring dan semakin rendah frekuensi pembangkitan yang direncanakan, semakin banyak putaran yang dibutuhkan. Jika transistor efek medan digunakan, belitan kopling berisi jumlah belitan yang sama dengan belitan penggerak, karena tegangan 4 hingga 20 volt diperlukan untuk menggerakkan transistor efek medan kunci.

Transistor generator harus dilindungi dari emisi OEMF. Jika transistor adalah efek medan, cukup menempatkan dioda di antara gerbang dan plus sumber daya. Dalam perwujudan ini, pulsa pembuangan akan terputus pada tingkat tegangan IP ditambah penurunan dioda (0,5 - 1 V). FET biasanya dilindungi dari tegangan lebih saluran oleh dioda built-in.

Dalam kasus paling sederhana, Anda dapat melakukannya tanpa kapasitor. Dalam perwujudan ini, pergantian generator pemblokiran terjadi ketika cincin jenuh. Sirkuit yang disederhanakan dapat digunakan untuk daya tegangan rendah dan ukuran cincin kecil. Efisiensi skema ini cukup rendah.

Frekuensi generator pemblokiran sangat tergantung pada tegangan suplai. Dalam hal ini, lebih baik menggunakan generator pulsa pada sirkuit mikro, terutama karena Anda tidak perlu memutar belitan komunikasi. Pemblokiran masuk akal untuk digunakan ketika tegangan sumber daya tidak melebihi beberapa volt, misalnya, ketika ditenagai oleh 1-3 baterai. Jika menggunakan transistor germanium, rangkaian dapat berfungsi saat baterai dikosongkan hingga 0,5 V.