БЛОКИ НГ-ГЕНЕРАТОР!3GJrCO(C3!HA:^i fi •'l ff"'\".-.1\ -"• •• •• -- г.|n4ii.,-;h:;J-i!^A;.-;;:;:4',rfБ? .'•-•- ti-- .- .т — . . - •;й.'->&';,^: • ;/' ^ ".• Советский патент 1973 года по МПК H03K3/28 

1

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен блокинг-генератор на транзисторе, содержащий трансформатор с обмоткой обратной связи и выходной обмоткой и времязадающую цепь, выполненную по схеме последовательного LC-контура, дроссель которого соединен с общей шиной, а одна обкладка конденсатора соединена через диод с эмиттером транзистора.

Цель изобретения - повышение стабильности частоты следования и длительности импульсов.

Предлагаемый блокинг-генератор отличается тем, что параллельно конденсатору LC-контура включена через диод дополнительная обмотка трансформатора; при этом база транзистора через последовательно соединенные дополнительный конденсатор, обмотку обратной связи и диод подключена к обкладке конденсатора LC-контура, соединенной через диод с эмиттером транзистора.

Кроме того, в блокинг-генератор введен дополнительный последовательный LC-контур, у которого свободный вывод дросселя соединен с общей шиной, одна обкладка конденсатора соединена с концом обмотки обратной связи, а точка соединения дросселя и конденсатора подключена через диод к базе транзистора, соединенной с концом обмотки обратной связи

через цепочку из параллельно включенных резистора и конденсатора.

На фиг. 1 изображена схема блокинг-генератора со стабилизацией частоты повторения импульсов; на фиг. 2 - схема того же генератора с дополнительно введенной цепью стабилизации длительности формируемых импульсов.

Коллектор транзистора /, эмиттер которого заземлен, через обмотку 2 трансформатора 3 связан с шиной питания 4.

База транзистора через резистор 5 подключена к шине питания и через диод 6 - к земле. Между шиной питания и землей включен LC-контур, состоящий из последовательно соединенных дросселя 7, конденсатора 8 и диода 9. Параллельно конденсатору 8 через диод 10 включена обмотка // трансформатора. Общая точка конденсатора 8 и диода 9 через последовательно соединенные диод 12, обмотку 13 и конденсатор 14 связана с базой транзистора. Общая точка обмотки 13 и конденсатора 14 через резистор 15 связана с землей. Последовательно соединенные обмотка 16, диод 17 и резистор 18 образуют цепь нагрузки. Цепочка из последовательно соединенных диода 19 и резистора 20, подключенная параллельно первичной обмотке 2, образует цепь восстановления трансформатора. Работу схемы целесообразно рассматривать с момента возбуждения блокинг-процесса. Последний поддерживается током положительной обратной связи, задаваемым в базу транзистора обмоткой 13 через конденсатор 14. Во время блокинг-нроцесса на нагрузке формируется прямоугольный импульс (с выраженной плоской вершиной), поскольку первичная обмотка трансформатора подключена через открытый транзистор к шине питания, Мощность импульса ограничивается лишь нагрузочной способностью транзистора. За время действия импульса конденсатор 8 заряжается через диод W током обмотки 11. Коэффициент трансформации этой обмотки выбран большим единицы, и поэтому конденсатор заряжается до напряжения, превышающего напряжение питания. Одновременно с конденсатором 8 заряжается конденсатор 14: первый - коллекторным током, трансформируемым в обмотку //, второй - базовым током транзистора. Разница в токах коллектора и базы, обусловленная усилительными свойствами транзистора, позволяет за время импульса зарядить конденсатор 8 значительно большим зарядом, чем конденсатор 14. Иными словами, емкость конденсатора 8 может быть выбрана существенно большей емкости конденсатора 14, что дает возможность достичь желаемого соотношения длительностей паузы и импульса, выраженного неравенством ТпЗ 7иПо окончании импульса диод 10 запирается, поскольку на его аноде действует отрицательный потенциал, обусловленный заряженным конденсатором 8, а на катоде потенциал положителен, что обусловлено сменой знака нанряжения на обмотках трансформатора после запирания транзистора. Изза высокого «обратного сопротивления запертого диода 10 это не сказывается на процессах, происходящих в С-контуре после окончания импульса в цепи нагрузки. Иными словами, в схеме при использовании кремниевого диода достигается желаемое малое значение тока утечки, разряжающего конденсатор LC-контура. Конденсатор 8, заряженный к моменту окончания импульса до напряжения большего, чем напряжение питания, во время паузы между импульсами разряжается через дроссель 7, источник питания и диод 9. При этом ток разряда имеет полусинусоидальную форму, а напряжение на конденсаторе 8 изменяется согласно выражению УС (О -Ek- Ek-(n,, - 1) - ( - )со8 Ek - напряжение питания схемы; RII - коэффициент трансформации обмотки //; , - пороги отпирания диодов 9 и 10; TLC - период колебательного процесса в LC-контуре. Как следует из записанного выражения, при напряжение между анодом и катодом диода W ни в какой момент колебательного процесса не становится положительным, что гарантирует запертое состояние диода и, тем самым, высокую добротность LCконтура. Полусинусоидальный ток LC-контура, протекающий через диод 9, создает на нем положительный потенциал, из-за чего диод 12 заперт, и цепь положительной обратной связи разорвана. Это обусловливает отсутствие самовозбуждения даже при открытом транзисторе. Конденсатор 14, заряженный в момент окончания импульса до напряжения, действующего на обмотке 13, после окончания импульса разряжается. Ток разряда протекает через резисторы 5 и 15, а также через диод 6. Падение напряжения на этом диоде является запирающим смещением для транзистора. Ток разряда конденсатора экспоненциально спадает, и в момент, когда он становится равным току резистора 5, диод 6 запирается. С этого момента запирающее смещение на базе транзистора сменяется отпирающим. При соответствующем выборе параметров схемы это происходит до очередного срабатывания блокинггенератора. Наличие диода 6 не обязательно. Этот диод позволяет уменьшить положительный запирающий потенциал на базе транзистора, а также ускорить разряд конденсатора 14. . Через нолпериода колебательного процесса панравление тока в LC-контуре (дроссель 7 и конденсатор 8) изменяется на обратное. При этом диод 9 запирается, а диод 12 отпирается. Через открывшийся диод 12 замыкается цепь положительной обратной связи и, поскольку к этому моменту транзистор уже от крыт, формируется новый импульс. Открытое состояние транзистора перед очередным срабатыванием обусловливает малую величину тока срабатывания (обычно порядка единиц-десятков мка), что способствует повышению стабильности паузы. Стабильность частоты генерации может быть дополнительно повышена, если наряду со стабилизацией длительности паузы обеспечить стабилизацию длительности импульсов. Генератор импульсов с дополнителньо введенной цепью стабилизации длительности импульсов представлен на фиг. 2. Здесь цепь стабилизации длительности импульса образована конденсатором 14 и резистором 15 в сочетании с дополнительным последовательным LC-контуром, образованным дросселем 21 и конденсатором 22. Контур включен между землей и точкой соединения обмотки 13, конденсатора 14 и резистора 15, а средняя точка контура через диод 23 связана с базой транзистора.

Схема на фиг. 2 отличается от схемы на фиг. 1 только дополнительно введенной цепью стабилизации длительности формируемых импульсов, принцип действия которой состоит в следующем.

При возбуждении блокинг-процесса на обмотках трансформатора, в том числе на обмотке 13 положительной обратной связи, возникают импульсы напряжения. Под действием напряжения на обмотке /5 в базу транзистора через резистор 15 поступает, ток, поддерживающий транзистор в открытом состоянии (в насыщении). Конденсатор 14 ускоряет развитие блокинг-процесса.

Отрицательный скачок напряжения на конце обмотки 13, возникший в результате развития блокинг-процесса, передается через конденсатор 22 на анод диода 23 и запирает диод. В LC-контуре (дроссель 21 и конденсатор 22} возникает колебательный процесс, в результате которого потенциал на аноде диода 23 повышается по косинусоидальному закону. Через четверть периода, когда тех дополнительного LC-контура достигает максимума, диод 23 отпирается. Через открывшийся диод 23 ток дросселя 21 поступает в базу транзистора. Этот ток, направленный противоположно току положительной обратной связи, вызывает запирание транзистора. Тем самым длительность формируемого импульса оказывается близкой к четверти периода колебательного процесса в дополнительном Z-C-контуре, чем достигается стабилизация длительности импульса и, как следствие, повышение стабильности частоты генерации.

Предмет изобретения

1.Блокинг-генератор на транзисторе, содержащий трансформатор с обмоткой обратной связи и выходной обмоткой и времязадающую цепь, выполненную по схеме последовательного LC-контура, дроссель которого соединен с щиной питания, а одна обкладка конденсатора соединена через диод с эмиттером транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты импульсов, параллельно конденсатору LC-контура включена через диод дополнительная обмотка трансформатора, при этом база транзистора через последовательно соединенные дополнительный конденсатор, обмотку обратной связи и диод

подключена к обкладке конденсатора LC-контура, соединенной через диод с эмиттером транзистора.

2.Блокинг-генератор но п. 1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации длительности

импульсов, в него введен дополнительный последовательный LC-контур, у которого свободный вывод дросселя соединен с общей шиной, одна обкладка конденсатора соединена с концом обмотки обратной связи, а точка

соединения дросселя и конденсатора подключена через днод к базе транзистора, соединенной с концом обмотки обратной связи через цепочку из параллельно включенных резистора и конденсатора.

к

27