Oscilatorul de blocare este un generator cu o singură treaptă de oscilații de relaxare cu feedback pozitiv puternic, implementat folosind un transformator de impulsuri. Oscilatorul de blocare generează impulsuri dreptunghiulare cu timpi scurti de creștere și coborâre și un vârf aproape plat. Durata impulsurilor generate variază de la zeci de nanosecunde la sute de microsecunde. O trăsătură caracteristică a generatoarelor de blocare este posibilitatea de a obține un ciclu de lucru mare de impulsuri - de la câteva unități la câteva sute.

Schema oscilatorului de blocare care funcționează în modul auto-oscilant este prezentată în fig. 1a.

Poza 1

Circuitul colector al tranzistorului include înfășurarea primară Wk a unui transformator de impulsuri, a cărei înfășurare secundară este utilizată pentru a crea feedback pozitiv: cu o creștere a curentului colectorului Ik, tensiunea de la capătul de bază al înfășurării Wb este negativă, ceea ce duce la deschiderea tranzistorului.

Luați în considerare funcționarea circuitului din starea închisă a tranzistorului VT1, care este susținută de curentul de descărcare al condensatorului C1, care curge din placa din dreapta prin rezistorul R1, -Ek, un punct comun, înfășurarea de bază a transformator de impuls la placa din stânga a condensatorului. EMF indus în înfășurarea de bază a unui transformator de impuls în timpul curgerii unui curent care se schimbă lent este atât de mic încât poate fi neglijat în comparație cu tensiunea de pe condensator și se poate presupune că în timpul descărcării condensatorul este conectat între baza și emițătorul (plus la bază). Aceasta asigură starea închisă a tranzistorului (intervalul 0 - t 1 în Fig. 1b). În momentul în care tensiunea de la bază, care scade din cauza descărcării condensatorului C1, ajunge la zero (momentul t 1), tranzistorul VT1 se va deschide. Curentul de bază care apare va determina o creștere a curentului de colector, ceea ce duce la inducerea unui EMF în înfășurarea de bază a transformatorului de impuls, aplicată cu semn minus la bază, dacă înfășurările de bază și de colector sunt fazate corespunzător.

EMF indus în înfășurarea de bază contribuie la creșterea curentului de bază și, în consecință, a curentului de colector. Ca urmare, procesul de creștere a curenților de bază și de colector și de reducere (în valoare absolută) a tensiunii colectorului decurge ca o avalanșă (interval t 1 - t 2). Acest proces se oprește în momentul în care curentul colectorului ajunge la saturație (timpul t 2). Începând din acest moment începe etapa de formare a vârfului impulsului (interval t 2 - t 3). Tensiunea colectorului unui tranzistor saturat rămâne aproape constantă (aproape de zero) și aproape toată tensiunea de alimentare este aplicată înfășurării colectorului, provocând o creștere a curentului de magnetizare. În înfășurarea de bază, este indus un EMF egal cu n B * E k (unde n B \u003d W b / W k este raportul de transformare al transformatorului de impulsuri), sub influența căruia condensatorul C1 este încărcat la valoarea prin rezistenţa de intrare a tranzistorului saturat până la momentul t 3 . Pe măsură ce condensatorul se încarcă, curentul de bază al tranzistorului scade. Aceasta duce la o scădere a gradului de saturație a tranzistorului, iar la momentul t 3 tranzistorul iese din saturație. Formarea vârfului plat al impulsului se încheie.

În plus, tranzistorul trece din nou la modul activ, în care o scădere a curentului de bază duce la o scădere a curentului colectorului (interval t 3 - t 4), în timp ce se formează o întrerupere a impulsului. În momentul t 4 tranzistorul se închide (modul de întrerupere a curentului).

După sfârșitul tranzitoriului, tranzistorul rămâne blocat cu o tensiune pozitivă pe bază. Ulterior (pe intervalul t 4 - t 5) are loc descărcarea considerată anterior a condensatorului și procesul de avalanșă se repetă. Tensiunea impulsului de ieșire este preluată de la înfășurarea de sarcină W n și alimentată la rezistența de sarcină R n. Durata impulsurilor generate poate fi ajustată folosind un rezistor variabil suplimentar R ext în circuitul de încărcare a condensatorului.

Blocare - generator Este un generator de impulsuri pe termen scurt care se repetă la intervale de timp destul de mari.

Unul dintre avantajele blocării generatoarelor este simplitatea lor relativă, capacitatea de a conecta sarcina printr-un transformator, eficiența ridicată și conectarea unei sarcini suficient de puternice.

Oscilatorii de blocare sunt foarte des folosiți în circuitele radio amatorilor. Dar vom rula un LED de la acest generator.

Foarte des, când faci drumeții, pescuiți sau vânați, aveți nevoie de o lanternă. Dar nu întotdeauna la îndemână există o baterie sau baterii de 3V. Acest circuit poate rula LED-ul la putere maximă de la o baterie aproape descărcată.

Un pic despre schema. Detalii: orice tranzistor (n-p-n sau p-n-p) poate fi folosit în circuitul meu KT315G.

Rezistorul trebuie selectat, dar mai multe despre asta mai târziu.

Inelul de ferită nu este foarte mare.

Și dioda este de înaltă frecvență, cu cădere scăzută de tensiune.

Așadar, făceam curățenie într-un sertar din masă și am găsit o lanternă veche cu bec incandescent, bineînțeles, arsă, iar recent am văzut o diagramă a acestui generator.

Și am decis să lipim circuitul și să-l pun într-o lanternă.

Ei bine, să începem:

Pentru început, vom colecta conform acestei scheme.

Luăm un inel de ferită (l-am scos din balastul unei lămpi fluorescente) Și înfășurăm 10 spire cu un fir de 0,5-0,3 mm (poate fi mai subțire, dar nu va fi convenabil). Îl înfășurăm, facem o buclă, puț, sau o ramură și mai înfășurăm 10 ture.

Acum luăm tranzistorul KT315, LED-ul și transformatorul nostru. Colectăm conform schemei (vezi mai sus). Am mai pus un condensator in paralel cu dioda, asa ca a stralucit mai tare.

Aici sunt adunate. Dacă LED-ul nu se aprinde, inversați polaritatea bateriei. Încă nu se aprinde, verificați conectarea corectă a LED-ului și a tranzistorului. Dacă totul este corect și tot nu se aprinde, atunci transformatorul nu este bobinat corect. Sincer să fiu, am primit și schema departe de prima dată.

Acum completăm schema cu restul detaliilor.

Punând dioda VD1 și condensatorul C1, LED-ul se va aprinde mai puternic.

Ultimul pas este alegerea rezistorului. În loc de un rezistor fix, punem o variabilă la 1,5 kOhm. Și începem să ne învârtim. Trebuie să găsiți locul în care LED-ul strălucește mai puternic, în timp ce trebuie să găsiți un loc în care dacă creșteți rezistența chiar și puțin, LED-ul se stinge. În cazul meu, acesta este 471 ohmi.

Bine, acum la obiect))

Dezasamblam lanterna

Tăiem un cerc din fibră de sticlă subțire pe o singură față pentru a se potrivi cu dimensiunea tubului lanternei.

Acum haideți să căutăm părți din denumirea cerută de câțiva milimetri. Tranzistor KT315

Acum marcam tabla si taiem folia cu un cutit de birou.

Taxa Ludim

Reparăm stâlpii, dacă există.

Acum, pentru a lipi placa, avem nevoie de o înțepătură specială, dacă nu, nu contează. Luăm un fir de 1-1,5 mm grosime. Curățăm bine.

Acum înfășurăm fierul de lipit existent. Capătul firului poate fi ascuțit și cositorit.

Ei bine, să începem să lipim detaliile.

Puteți folosi o lupă.

Ei bine, totul pare a fi lipit, mai puțin condensatorul, LED-ul și transformatorul.

Acum testează. Atașăm toate aceste detalii (fără lipire) la „muci”

Ura!! S-a întâmplat. Acum puteți lipi toate detaliile în mod normal, fără teamă

Am devenit brusc interesat, care este tensiunea la ieșire, am măsurat

Generatorul de blocare este utilizat în inginerie electrică și electronică pentru a genera semnale de impuls impresionante, dar de scurtă durată, cu un front ascuțit și un raport semnificativ între perioada de repetare a impulsului și durata lor (ciclul de lucru). În prezent, ele sunt utilizate în ecranele dispozitivelor cu raze catodice (kinescop, osciloscop).

Principiul de funcționare

La baza sa, un oscilator de blocare este un amplificator (generator) asamblat pe baza tranzistoarelor dispuse intr-o cascada. Domeniul de aplicare este îngust: o sursă de semnale de impuls impresionante, dar trecătoare în timp (durată de la miimi la câteva zeci de microsecunde) cu un feedback pozitiv inductiv mare. Ciclul de funcționare este mai mare de 10 și poate ajunge la câteva zeci de mii în termeni relativi. Există o claritate serioasă a fronturilor, care practic nu diferă ca formă de dreptunghiuri regulate geometric.

Amplificatorul folosit la fabricarea oscilatorului de blocare se află în poziție deschisă numai în timpul formării semnalului de impuls. În restul timpului este închis. Rezultă că, cu o valoare mare a raportului dintre perioada de repetare a impulsului și durata lor, elementul de amplificare se află în poziția deschisă pentru o perioadă de timp semnificativ mai mică decât în ​​poziția închis. Amplificatorul are un regim termic. În acest caz, este direct legată de puterea medie furnizată de colector. Datorită ciclului de lucru ridicat în timpul funcționării dispozitivului, se obține o putere semnificativă în timpul unui semnal de putere scăzută.

Valoarea semnificativă a ciclului de lucru al generatorului de blocare îi permite să funcționeze într-un mod economic, deoarece. puterea este cerută de amplificator numai în poziția deschisă (timp de generare a semnalului). Moduri de bază de funcționare: auto-oscilant și așteptare. Să le luăm în considerare mai detaliat.

Cel mai adesea, un oscilator de blocare este asamblat pe elemente de amplificare - tranzistoare, pornite după două scheme principale:

• cu un emițător comun;
• cu o bază comună.

Prima este mai comună, deoarece, având un timp de creștere mai scurt, este posibil să se genereze o formă de undă preferată. A doua schemă este mai puțin supusă fluctuațiilor caracteristicilor amplificatoarelor.

Fluxul de lucru al dispozitivului în cauză este împărțit în 2 etape:

• poziția închisă a tranzistorului, ocupă timpul principal al perioadei de oscilație;
• tranzistorul este în poziția deschisă, semnalul-impuls trece de stadiul de formare.

Condensatorul C1 este încărcat de curentul sursă în timpul formării impulsului. Datorită acestui fapt, C1 asigură poziția închisă a elementului de armare. În această etapă, condensatorul C1 se descarcă lent prin rezistența semnificativă a rezistenței R1. În același timp, se creează un potențial aproape de zero pe baza diodei VT1, care nu îi permite deschiderea.

Când se atinge pragul de tensiune de deschidere, procesul de deschidere are loc la elementul de amplificare, iar curentul va curge prin înfășurarea I, numită colector, a transformatorului T. În acest moment, inducția potențialului are loc în înfășurarea principală sau de bază II. Polaritatea trebuie să fie astfel încât tensiunea generată la baza tranzistorului să aibă o polaritate pozitivă. Dacă înfășurările transformatorului sunt conectate incorect, dispozitivul nu va genera semnale. În acest caz, este necesară reconectarea capetele uneia dintre înfășurări. Generatorul de blocare va funcționa.

Important! Dezvoltarea alunecării de teren a procesului de deschidere a tranzistorului se numește proces de blocare directă.

În înfășurarea I a transformatorului apare o tensiune pozitivă, ceea ce duce la o creștere a diverșilor curenți și, în consecință, la o scădere continuă a tensiunii de colector și de bază a amplificatorului. Există o creștere bruscă a curentului și tensiunii colectorului pe elementul de amplificare. În clipa următoare, tensiunea scade la aproape zero, iar dispozitivul intră în modul de saturație.

Important! Dezvoltarea alunecării de teren a procesului de închidere a tranzistorului se numește proces de blocare inversă.

Deschiderea amplificatorului are loc aproape instantaneu, prin urmare, în tot acest timp, potențialul condensatorului C1 și cantitatea de energie din transformator practic nu se modifică. Se formează frontul de impuls. Se formează vârful pulsului, condensatorul C1 începe să se încarce.

Ieșirea elementului de amplificare din modul de saturație înseamnă că curentul de la colector începe din nou să depindă de cantitatea de sarcină acumulată în baza tranzistorului, iar curentul de bază scade. Proprietățile de amplificare ale tranzistorului încep să-și revină. În acest moment, în înfășurarea primară a transformatorului se formează o tensiune negativă în raport cu tranzistorul. Acest proces duce la o scădere continuă a curentului de colector. Există o formare a unui puls de tăiere.

Ti » (3 - 5) R1С1 - această expresie caracterizează modul auto-oscilant.

Modul de așteptare

În modul de funcționare standby al dispozitivului în cauză, semnalele sunt generate numai cu ajutorul influenței externe - impulsuri de declanșare arbitrare trebuie aplicate la intrare.

În starea inițială, elementul de amplificare este închis printr-o polarizare negativă pe bază, iar dezvoltarea ca avalanșă a procesului de deschidere a tranzistorului va începe numai după ce pe bază este aplicat un impuls cu amplitudinea corespunzătoare a semnului opus. .

Apariția unui puls are loc în deplină analogie cu regimul auto-oscilator discutat mai sus. Condensatorul C1 este descărcat la tensiunea de bază inițială. În plus, tranzistorul rămâne în stare închisă până când apare următorul impuls de declanșare. Durata semnalelor, precum și forma acestora, provenite de la dispozitivul în cauză, depind complet de parametrii circuitului asamblat.

Pentru ca circuitul de pornire să nu aibă niciun efect asupra funcționării generatorului de blocare în modul de așteptare, în circuitul prezentat există o diodă de izolare specială VD2. Sarcina sa este de a închide imediat după încheierea procesului de deschidere a tranzistorului. Această acțiune rupe legătura dintre sursa externă și dispozitivul care ne interesează. Este permisă adăugarea unui emițător urmăritor la calculul circuitului prezentat.

Astfel, rezumăm principiul de funcționare a unui oscilator de blocare pe un tranzistor cu efect de câmp: dacă, atunci când tensiunea de la baza tranzistorului dispare, nu sunt îndeplinite condițiile necesare pentru a repeta ciclul fără influență externă, atunci acest mod de operațiunea se numește standby. Dacă, când tensiunea dispare, în același loc începe un nou ciclu pentru formarea unui nou impuls fără a implica o sursă externă, atunci modul de funcționare al circuitului este auto-oscilant.

Video

În articol vi se va oferi, dar, pentru început, puțină teorie.
Există un tip comun de generator în care toate evenimentele sunt controlate de o sarcină - descărcarea unui condensator. Aceasta este generator de blocare, schema sa simplificată este prezentată în figură. Cunoștință cu funcţionarea generatorului de blocare Să începem din momentul în care tensiunea de alimentare este pornită și curent apare în circuitul colectorului. Creșterea curentului colector imediat prin transformator va induce tensiune în circuitul de bază. Mai mult, tensiunea unei astfel de polarități (depinde de modul în care este activată înfășurarea II), ceea ce contribuie la deschiderea și mai mare a tranzistorului. Tranzistorul se deschide ca o avalanșă până la saturație completă (tensiunea la sarcină este maximă, la colector însuși este aproape de zero), iar curentul de feedback pozitiv încarcă condensatorul Cd și, în același timp, ține tranzistorul deschis. Dar după ce acest condensator este încărcat complet la tensiunea de pe înfășurarea U c, curentul prin el se va opri și tranzistorul se va închide brusc cu o tensiune constantă pe condensator, care are o polaritate pozitivă față de bază. Acum tensiunea Uc la condensatorul Cg începe să scadă treptat, este descărcată prin rezistorul Re. Și apoi vine un moment în care condensatorul nu mai poate contracara „minusul” care intră în bază prin Rq: tranzistorul se deschide instantaneu, apare un curent în circuitul colectorului și totul pornește din nou - din nou o smucitură a curentului colectorului, din nou. încărcarea condensatorului, închide din nou tranzistorul, descărcarea treptată a condensatorului și la un moment dat tranzistorul se deschide din nou și o nouă creștere a curentului de colector ...

Deci, într-un generator de blocare, tranzistorul, desigur, cu ajutorul unui transformator și a unui circuit bit RC, se deschide și se închide periodic, generează o tensiune în schimbare. Frecvența acestei tensiuni depinde de cât timp trece de la o declanșare a tranzistorului la alta, ceea ce înseamnă că depinde în principal de constanta de timp a circuitului de descărcare, de rezistența Rq și de capacitatea C b. Cu cât sunt mai mari, cu atât procesul de descărcare este mai lent, cu atât frecvența este mai mică.

5. Generator de blocare. Frecvența semnalului său poate fi modificată prin schimbarea Rl sau C1. Pe baza acestui generator, puteți realiza un instrument muzical electric simplu sau un indicator de rezistență. Deci, de exemplu, dacă cu ajutorul a doi electrozi se pornește o anumită cantitate de apă în loc de R1, atunci tonul sonor se va schimba în funcție de nivelul apei sau, de exemplu, de salinitatea acesteia. Ca Tp 1, puteți lua un BTK (transformator de blocare a cadrului) de la orice televizor. Impedanța de ieșire a unui astfel de generator este mare, trebuie conectată la o cascadă cu o impedanță de intrare mare.

Generator de blocare a circuitului electric pe un singur tranzistor cu o descriere a principiului de funcționarepentru asamblare bricolaj. Tranzistorul poate fi bipolar sau cu efect de câmp. Blocarea a fost inventată într-o perioadă în care nu existau încă microcircuite, dar circuitul este încă de interes.

Oscilatorul de blocare este un auto-oscilator cu un puternic feedback pozitiv al transformatorului, conceput pentru a genera impulsuri de scurtă durată cu un raport mare dintre perioada și durata impulsului, de exemplu. cu puls mare. Frecvența oscilatorului de blocare poate varia de la câțiva herți la sute de kHz.

Circuitul generatorului de blocare și diagramele de timp de funcționare sunt afișate în filă (pe care se poate face clic). Înfășurarea cuplajului este conectată la joncțiunea emițător-bază a tranzistorului VT în serie prin condensatorul C. Când circuitul este pornit, o mică creștere a curentului colectorului prin înfășurarea cuplajului face ca curentul de bază să apară și să crească. Acest proces este asemănător unei avalanșe și duce la trecerea tranzistorului la o stare de saturație.

Cu același curent, condensatorul este încărcat, reducând astfel tensiunea bază-emițător. Când tensiunea de încărcare a condensatorului este egală cu tensiunea de pe înfășurarea cuplajului, curentul de bază și, în consecință, curentul colectorului scade brusc la zero. În bobina de ieșire se formează un impuls de tensiune aproape dreptunghiular.

Deoarece, din acest moment, tensiunea de feedback este aproape zero, tensiunea de polaritate negativă a condensatorului C este aplicată joncțiunii bază-emițător și pune tranzistorul într-o stare de întrerupere. În continuare, începe procesul de descărcare exponențială a condensatorului C prin R de la sursa de alimentare. Când se atinge tensiunea de deschidere, începe o creștere asemănătoare unei avalanșe a curentului tranzistorului și formarea unui nou impuls, procesul devine periodic.

Tranzistorul poate fi orice cu un câștig suficient de mare. Transformatorul este de obicei înfășurat pe un inel de ferită. Înfășurarea colectorului conține 30-50 de spire de sârmă. Comunicare înfășurare 3-5 spire. Cu cât este mai mică dimensiunea inelului și cu cât frecvența de generare planificată este mai mică, cu atât sunt necesare mai multe ture. Dacă se folosește un tranzistor cu efect de câmp, înfășurarea de cuplare conține același număr de spire ca și înfășurarea de antrenare, deoarece este necesară o tensiune de 4 până la 20 de volți pentru a antrena tranzistorul cheie cu efect de câmp.

Tranzistorul generatorului trebuie protejat de emisiile OEMF. Dacă tranzistorul este cu efect de câmp, este suficient să puneți o diodă între poartă și plusul sursei de alimentare. În acest exemplu de realizare, impulsul de scurgere va fi întrerupt la nivelul tensiunii IP plus căderea pe diodă (0,5 - 1 V). FET-urile sunt de obicei protejate împotriva supratensiunii de scurgere prin diode încorporate.

În cel mai simplu caz, puteți face fără un condensator. în acest exemplu de realizare, comutarea generatorului de blocare are loc atunci când inelul este saturat. Un circuit simplificat poate fi utilizat pentru puterea de joasă tensiune și inelele de dimensiuni mici. Eficiența schemei este destul de scăzută.

Frecvența generatorului de blocare depinde foarte mult de tensiunea de alimentare. În acest sens, este mai bine să utilizați generatoare de impulsuri pe microcircuite, mai ales că nu trebuie să înfășurați înfășurarea comunicației. Blocarea are sens să se folosească atunci când tensiunea sursei de alimentare nu depășește câțiva volți, de exemplu, atunci când este alimentată de 1-3 baterii. Dacă utilizați un tranzistor cu germaniu, este posibil ca circuitul să funcționeze atunci când bateriile sunt descărcate la 0,5 V.