Oscylatory blokujące-Być może realizujesz projekt, który wymaga od Ciebie wiedzy na temat oscylatorów blokujących. Czy obawiasz się, że może Cię to przerosnąć?
Obwody oscylatorów blokujących lub impulsowych są proste i ekscytujące w pracy, ale mają wiele zastosowań w naszym codziennym życiu.
Doceniamy znaczenie oscylatorów blokujących w obwodach elektronicznych i dzielimy się naszą wiedzą.
Ten artykuł obejmuje wszystko, co musisz o nich wiedzieć. Czytaj dalej.
Czym jest oscylator blokujący?
Rys. 1: Schemat obwodu oscylatora blokującego
Oscylator blokujący to generator fal dyskretnych wykorzystujący transformator, rezystor i element wzmacniający do wytwarzania okresowych impulsów.
Niektóre popularne elementy wzmacniające to tranzystory i lampy próżniowe.
Właściwości blokujące oscylatora wynikają z faktu, że element wzmacniający jest zablokowany przez większą część cyklu pracy.
Ważnymi parametrami oscylatora blokującego są:
Czas powtórzenia impulsu
Szerokość impulsu
Częstotliwość powtarzania impulsów
Rodzaje oscylatorów blokujących
Transformator impulsowy jest krytyczny we wszystkich oscylatorach blokujących, ponieważ generuje okresowy impuls.
Jeśli układ wytwarza pojedynczy impuls, jest to układ monostabilny. A jeśli przebieg może automatycznie zmienić swój stan, to jest to obwód oscylatora astabilnego.
Musisz zauważyć, że nie można uzyskać pracy bistabilnej za pomocą oscylatora blokującego. W poniższej części przyjrzymy się różnym klasom oscylatorów blokujących.
Oscylatory blokujące-Monostabilny oscylator blokujący
Obwód monostabilnego oscylatora blokującego składa się z trójzwojowego transformatora impulsowego i rezystora emiterowego. Oscylatory blokujące wykorzystują rezystory obciążające lub obciążenia w celu tłumienia.
Ponadto wykorzystują obroty transformatora kolektora i bazy do zapewnienia regeneracyjnego sprzężenia zwrotnego. Trzecia noga transformatora jest dowolna i zapewnia ujemny lub dodatni impuls przez obciążenie.
Mając to na uwadze, mamy dwa rodzaje monostabilnych oscylatorów blokujących.
Monostabilny oscylator blokujący z timingiem bazowym
Oscylatory blokujące-Monostabilny oscylator blokujący z timingiem emitera
Monostabilny oscylator blokujący z timingiem bazowym
Fig 2: Schemat oscylatora monostabilnego z bazowym taktowaniem
Monostabilny oscylator z taktowaniem bazowym składa się z transformatora impulsowego, tranzystora i rezystora.
Transformator impulsowy zapewnia sprzężenie zwrotne, podczas gdy rezystor kontroluje czas trwania impulsu.
Stosunek bazy do kolektora uzwojenia wynosi n:1. Zatem na każdy obrót uzwojenia pierwotnego obwodu kolektora, obwód bazy ma n obrotów uzwojenia wtórnego.
Tranzystor jest początkowo wyłączony, a napięcie bazy, VBB, jest zbyt małe. Dlatego można przyjąć, że VBB jest pomijalne. Zatem napięcie na tranzystorze to VCC, czyli napięcie w obwodzie kolektora.
Wprowadzenie ujemnego wejścia do kolektora powoduje zmniejszenie napięcia przez kolektor, VCC. Powoduje to efektywny wzrost napięcia na bazie tranzystora.
Wzrost napięcia na bazie jest możliwy dzięki polaryzacji uzwojeń transformatora.
W obwodzie następuje taki wzrost napięcia, że napięcie na emiterze i bazie, VBE, przekracza napięcie włączenia. W związku z tym na tranzystorze indukuje się mały prąd.
Stopniowo, ten mały prąd powoduje spadek napięcia na kolektorze, zwiększając jednocześnie prąd kolektora. Zwiększa to również wzmocnienie pętli. W końcu dochodzi do punktu, w którym tranzystor wchodzi w nasycenie.
Powyższy stan jest niestabilny, a tranzystor osiąga stabilność poprzez wejście w odcięcie.
Monostabilny oscylator blokujący z taktowaniem emitera
Rys. 3: Schemat monostabilnego oscylatora z emiterowym zegarem
Oscylator monostabilny z emiterem ma szerokość impulsu niewrażliwą na wzmocnienie prądowe. Jego obwód emitera ma rezystor czasowy do kontroli szerokości impulsu.
Musisz użyć trójuzwojeniowego transformatora impulsowego z kolektorem i bazą.
Uzwojenie pierwotne łączy się z kolektorem, natomiast uzwojenie wtórne z bazą. Trzecie uzwojenie podłącz do rezystora obciążenia w celu tłumienia.
Taki układ ułatwia odwrócenie polaryzacji mocy w uzwojeniu pierwotnym i wtórnym transformatora.
W przypadku oscylatora z emiterem, rezystancja emitera kontroluje okres impulsu wyjściowego.
Oscylatory blokujące-Astabilne oscylatory blokujące
Mamy dwa rodzaje oscylatorów astabilnych blokujących.
Oscylatory astabilne sterowane diodami
Oscylatory astabilne blokowe sterowane RC
Diodowy oscylator astabilny
Rys. 4: Schemat oscylatora astabilnego blokowego sterowanego diodą
Powyższy oscylator blokujący posiada kondensator pomiędzy bazą tranzystora a wtórnikiem transformatora. Dioda łączy kolektor tranzystora z uzwojeniem pierwotnym transformatora.
Działanie astabilnych oscylatorów blokujących polega na wprowadzeniu początkowego impulsu na kolektorze, po czym usuwasz ten impuls. W tym stanie dioda jest odwrotnie stronnicza. Dlatego każde napięcie na zaciskach transformatora będzie indukować się w bazie bez zmiany fazy.
W końcu prąd bazy rośnie, a tranzystor rozwija napięcie baza-emiter, VBE. Wystarczające VBE pokonuje napięcie odcięcia i włącza tranzystor.
Wzrost prądu kolektora powoduje biasowanie diody i odbija się od uzwojenia transformatora, ładując kondensator. Kondensator ładujący jest wyłączony, ponieważ nie będzie rozładowywał prądu podczas ładowania. Ostatnia baza spada wystarczająco, aby wyłączyć tranzystor.
Dlatego napięcie na diodzie ustawia się na uzwojeniu pierwotnym transformatora i na jego uzwojeniu wtórnym. Kondensator rozładowuje się, a prąd bazy włącza tranzystor i proces się powtarza.
Oscylatory blokujące-Sterowany RC astabilny oscylator blokujący
Rys. 5: Schemat oscylatora astabilnego blokowego sterowanego RC
W oscylatorach blokowych sterowanych przez RC do emitera należy dodać rezystor czasowy i kondensator. Ich rolą jest kontrola czasu trwania impulsu w oscylatorze.
Zasada działania jest znacznie podobna do astabilnych oscylatorów blokujących sterowanych diodami. Rozładowanie kondensatora nie jest kontrolowane przez diodę, ale przez stałą czasową ustawioną przez sieć rezystor-kondensator.
Oscylatory blokujące-Jak działa oscylator blokujący
Oscylator opiera się na transformatorze impulsowym, który generuje falę prostokątną, oraz na rezystorze, który kontroluje częstotliwość wyjściową.
W stanie uśpienia napięcie bazy tranzystora jest minimalne, a więc znajduje się on w stanie OFF. Napięcie bazy nie powinno być zerowe, aby uniknąć fałszywego wyzwalania oscylatora szumem.
Podanie sygnału impulsowego na kolektor powoduje obniżenie jego potencjału i podniesienie potencjału bazy na skutek działania transformatora.
W końcu dochodzi do etapu, gdy napięcie przez bazę i emiter, VBE, przekracza napięcie kolana. Tranzystor wychodzi z fazy odcięcia powodując zmniejszenie prądu kolektora. A w wyniku odwrócenia fazy przez działanie transformatora, potencjał bazy wzrasta.
Jeśli potencjał bazy wzrasta i tranzystor zyskuje więcej niż raz, to zostaje doprowadzony do nasycenia. W okresie nasycenia wzrasta prąd kolektora, podczas gdy napięcie kolektora pozostaje stałe.
Prąd emitera jest określany przez rezystor emitera i sprzężenie zwrotne transformatora. Wzrost prądu kolektora powoduje stały spadek prądu podstawowego.
Ostatecznie punkt osiąga, gdy prąd podstawowy jest wystarczająco niski, aby popchnąć tranzystor do odcięcia. Cykl lub impuls powtarza się.
Blokowanie aplikacji oscylatora
Są krytyczne jako okresowe przełączniki w obwodach elektronicznych
Blokowanie oscylatorów może być również używane jako dzielniki częstotliwości w obwodach cyfrowych
Są również kluczem do generowania dużych impulsów mocy szczytowej
Są krytyczne jako przełączniki w systemach o niskiej impedancji
Oscylatory blokujące-Wniosek
Podsumowując, omówiliśmy krytyczne aspekty blokowania oscylatorów i sposób, w jaki możesz zastosować wiedzę w prawdziwym życiu.
Jeśli potrzebujesz pomocy w blokowaniu oscylatorów lub projektu, skontaktuj się z nami w dowolnym momencie.