Блокинг-генератор

Блокинг-генератор. Интефалдык схемалардың кең қолданылып, олардың аумағының кішіреюі электроңдық құрылғыларда трансформатордың пайдалану өрісін тарылтты. Дегенмен, кейбір жағдайларда, трансформаторлық схемаларды пайдалану өте тиімді. Оның бір мысалы жоғарыда қаралып өткен қуат күшейткіштері болса, ал екіншісі, импульстік техникада кеңінен қолданылатын блокинг-генератор.

Блокинг-генератор да екі режимде жұмыс істей алады. Біріншісі, "күтуші" режим болса, ал екіншісі, атхугербелістік режим. Блокинг-генератор күтуші режимде жұмыс істегеңде, онда қолданылатын транзистор бастапқы кезеңде жабық күйде болады. Бірақ қозғаушы имлульс келісімен ол бірден ашық күйге ауысып, шығыс жолында бір дара импульс береді. Әлбетте қозғаушы импульстің шамасы транэисторды сенімді түрде ашуға қабілетті болуы тиіс.

Күтуші блокинг-генератордың схемасы 3.30,а-суретте келтірілген. Мұнда VT транзисторының базасына теріс e ығысу кернеуі беріліп, ол жабық күйде болады. Кіріс импульсі келісімен транзистор ашыла түсіп, оның коллектор кернеуі төмендейді де, соның салдарынан коллектор тізбегіндегі индуктивтікте (трансформатордың бірінші орамы ) өзіңдік индукциялық кернеу пайда болады. Трансформатор орамдары өзара магниттік байланыста болғандықтан, пайда болған кернеудің әсерінен -те де өзара индукциялық кернеу пайда болып, ол R1 кедергісі арқылы транзистордың базасына қайтып оралып (тағы да кері байланыс), транзисторды одан сайын аша түсеш де,   оныц толық қанығу режиміне  енуімен бітеді.

Осыған орай мынадай сұрақ  туады. Кері байланыстың қандай түрінде, яғни ол қандай бағытта болғанда (оң ба, теріс пе), осындай әсер өзін-өзі  үдете түседі? ... Әрине, кері байланыс тек оң бағытта болғанда! Тек сонда  ғана, жоғарыда айтылган амплитуда  және фаза теңбе-тендіктері орындалып, біз өшпес толқындар алуға  мүмкіндік аламыз.

 

 

Олай болса, траизистордың ОЭ схемасы бойынша қосылғаның, оның сигнал фазасын 1800-қа ығыстыратынын біле отырып, кері байланыс тізбегіндегі трансформатордың қалай қосылатыиына қойылатын талапты да анықтаймыз, Фазалық шарт бойынша толық фазалық ығысудың 0 немесе 360° болу керек екенін біле тұрып, біз трансформатордың фазалық ығысуы да 180° болуы керек деп шешеміз. Ол, әрине, трансформатор орамдарының өзара қарама-қарсы қосылуымен қамтамасыз етіледі (трансформатор орамдарының үйлесімді және карама-қарсы қосылуын түзеткіштер  тақырыбынан қараңыз).

Транзистор толық ашылған соң энергия көзінің кернеуі толығымен L1 индуктивтігіне түсіп, одан жүктеме тоғы (оның бірінші" орамға аударылып есептелген шамасы) аға бастайды. Нақты жағдайда жүктеме тоғы тұрақты болғанымен, өзгермелі магниттеу тоғының () әсерінен (трансформатор өзекшесін магниттеу үшін жұмсалатын тоқ деп есептеңіз) L1 тоғы аздар болса да өсе түседі. Осы екі ток 3.30,ә-суретте үзікті сызықгармен, ал олардың қосыңдысы, яғни L1-дің толық тоғы тұтас сызықпен көрсетілген.

Транзистордың жабылуы өз-өзінен орындалады. Оның мәнісі, транзистордың  қанығу режимінен өздігінен шығуында. Мәселен, транзистордың қанығу режимінде болу шарты

/

деп есептесек, мұндағы , - базалық және коллекторлық қанығу тоқтары; - статикалық күшейту коэффициентті (-ның үлкен сигналдар режиміне арналған мәні), онда осы келтірілген теңдеуге байланысты транзистордың қанығу режимінен шығуының екі жолы болады: біріншісі, база тоғы -ны азайту арқылы; екіншісі, коллектор тоғын көбейту арқылы. Таза (активті) жүктемемен жұмыс істейтін транзисторлық кілтге коллектор тоғы -ның өзгерісі болмай, ол тұрақты болып, транзистордың канығудан шығуы тек база тоғының өзгерісіне байланысты болады. Индуктивтікті жүктеменің кедергісінің өзінен аққан токқа тәуелділігіне байланысты ( тоғын қараңыз) ондай тұрақтылық байқалмайды. Сондықган транзистордың қанығудан шығуы база тоғымен қатар коллектор тоғына да байланысты болады. Қарастырылып отырған жағдайда база тоғының шамасы тұрақты, яғни

//

Сондықтан транзистордын  қанығудан шығуы оның коллектор  тоғына байланысты. Ал колектор тоғының  магниттеу тоғына () тәуелді өсуі транзисторды қанығу режимінен активті режимге шығаруға әкеп соғады. Бұл шарттың орындалуы былай анықталады:

Транзистор активті режимге көшісімен, оның коллектор кернеуі арта түсіп, соның салдарынан кернеуі кеми бастайды, Өйткені, . Бұл өзгеріс кері беріліс тізбегімен базаға қайта оралып, транзисторды жабылған үстіне жаба түсіп, коллектор кернеуін одан сайын өршіте түседі. Транзистордың ашылған кезеңіндегідей, бұл процесс те өзін-өзі үдете түсіп, оң кері байланыстың әсерінен транзистордың толық жабылуымен аяқталады.

Транзистор жабылғанымен оның коллектор тізбегіндегі (L1 индуктивтігіңдегі) энергия бірден жоғалып кете қоймайды. Оның өз бетінше сейілуі транзистор коллекторында кернеу өсімшесінің пайда болуына екен соғады. Транзистор неғұрлым тезірек жабылса, энергияның сейілуіне де соғұрлым    аз    уақыт    қалады    да,    кернеу    ауытқуының амплитудасы соғұрлым үлкен болады. Энергияның сейілу ұзактығының тұрақтысы / (мұндағы  - фанзистор жабылғаннан кейінгі энергияның сейілу кедергісі, яғни бірінші орамға келтірілген ).

Қарастырылған кернеу өсімшесі шамадан тыс үлкен болып, транзисторды істен шығаруы мүмкін. Сондықтан оның шамасын шектеу үшін L1 орамы VD диодымен және резисторымен тұйықталады. Мұндағы көзделген мақсат -жиналып сейілмей қалған энергияның әсерінен көтерілген коллектор кернеуін мәнінен асысымен VD диодымен тұйықтап, арқылы сейілту. Энергияның сейілуі -мен қатар арқылы да өтетіндіктен, жалпы энергияның сейілу тұрақтысы былай анықталады:

)/)

мұндағы - бірінші орам () тізбегіне келтірілген жүктеме кедергісі;

nтрансформатордың түрлендіру коэффициенті; - магниттелу индуктивтігі.

Әрине, көпшілік жағдайда   болуы керек. Тіпті бояуы да мүмкін (схемада тек VD). неғұрлым аз болса, ауытқу амплитудасының да шамасы соғұрлым төмен болады да, ал энергияның сейілу ұзақтығы созыла түседі. Бұл жадай блокинг-генератордың жиілігіне шек қоюы мүмкін* Сондықтан, So шамасы берілген жиілікке және пайдаланылатын транзистордың кернеуге шыдамдық шегіне 
байланысты алынады.

Қорыта келгенде, есте ұстайтын жай: берілген энергияны аз уақытта сейілтсек, онда қауіпті үлкен кернеу ауытқуы пайда болады; ал егер оны азайтуға тырыссақ, онда артық энергияны сейілту ұзакқа созылады.

Блокинг-генераторды автотербелістік режимге көшіру үшін, біріншіден транзисторды бастапқы ашық күйде ұстайтын кернеу түсіру керек. Екіншіден, оны жабық күйге көшіретін кернеу уақытша әсерлі болып, белгілі бір мезеттен сон өздігінен жойылып кетіп отыруы тиіс. Бірінші шартты орындау үшін жоғарыда кетірілген (3.30,а-сурет) теріс ығысу кернеуін (-) оң ығысу кернеуіне ауыстырамыз. Арнайы жеке ток көзін пайдаланбас үшін оны коллектор тізбегінің өзінен () алуымызға болады (З.З1.а-сурет).

Екінші шартты орындау үшін кері байланыс тізбегіне конденсатор    жалғасақ    болады.    Онда    конденсатордың разрядтала түсуіне байланысты ондағы кернеу де өзгермелі болады (3.31,а,ө-суреттер).

 

 

Бір импульстен екінші импульске  дейінгі аралық осы конденсатордың разрядтала отырып, ондағы кернеу шамасының  нөлге жақыңдауына байланысты болғандықтан (осы мезетте транзистор қайта  ашылады, суретте кезеңдері), үзіліс ұзақтығын былай табуға болады :

1n(1/

Егер болса (яғни болса), онда

1n2

Блокинг-генераторда болғандықтан, Т болады да, оның жиілігін шамамен былай анықтауға болады:

¦/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланған әдебиеттер:

 

1. Л.И.Коновалов, Д.П.Петелин «Элементы и системы электро-автоматики» Москва «Высшая школа» 1985

2. www.google.kz