Блоки нг-генератор!3gjrco(c3!ha:^i fi •'l ff"'\".-.1\ -"• •• •• -- г.|n4ii.,-;h:;j-i!^a;.-;;:;:4',rfб? .'•-•- ti-- .- .т — . . - •;й.'->&';,^: • ;/' ^ ".•

 

ЗВИ54

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.!Х.1970 (№ 1476994/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.V.1973. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания ЗО.VI I.1973

М. Кл, Н 03k 3,/28 комитет по делам иаобретений и открытий

llpH Совете й1иииотров

СССР

УДК 621.373.544(088.8) A.Bò0ð изобретения

Б. А. Глебов

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

БЛОКИ НГ-ГЕНEPATOP

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. 10

Цель изобретения — повышение стабильности частоты следования и длительности импульсов.

Предлагаемый блокинг-генератор отличается тем, что параллельно конденсатору LC-кон- ls тура включена через диод дополнительная обмотка трансформатора; при этом база транзистора через последовательно соединенные дополнительный конденсатор, обмотку обратной связи и диод подключена к обкладке 20 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 2S 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 30 через цепочку из параллельно включенных рсзистора 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 1, эмиттер которого заземлен, через обмотку 2 трансформатора д 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 диод,".

9. Параллельно конденсатору 8 через диод 10 включена обмотка 11 трансформатора. Общая точка конденсатора 8 и диода 9 через последовательно соединенные диод 12, обмотку 18 и конденсатор 14 связана с базой транзистора.

Общая точка обмотки 18 и конденсатора 11 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.

381154

65 где

Работу схемы целесообразно рассматривать с момента возбуждения блокинг-процесса. I1oследний поддерживается током положительной обратной связи, задаваемым в базу транзистора обмоткой 18 через конденсатор 14.

Ьо время блокинг-процесса на нагрузке формируется прямоугольный импульс (c выраженной плоскои 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 10 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 11, 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 Т )) Т„.

По 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 напряжения 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 L

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

Y,(t) = — E» — JE (c„— 1) — (е, g—

2 t — е„=iо)) cos

Т с

Ед — напряжение питания схемы;

n>< — коэффициент трансформации обмотки 11; е,=9, е„= о — пороги отпирания диодов 9 и 10;

4

Т е — период колебательного процесса в LC-контуре.

Как следует из записанного выражения, при n»))2 напряжение между анодом и катодом диода 10 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 18, после окончания импульса разряжается. Ток разряда протекает через резисторы 5 и 15, а также через диод б.

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 б запирается, С этого момента запирающее смещение на базе транзистора сменяется отпирающим. При соответствующем выборе параметров схемы это происходит до очередного срабатывания блокингген ер а тор а.

Наличие диода б не обязательно. Этот диод позволяет уменьшить положительный запирающий потенциал на базе транзистора, а также ускорить разряд конденсатора 14..

Через полпериода колебательного процесса направление тока в LС-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 открыт, 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 1.С-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 28 связана с базой транзистора.

381154

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 13 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 28 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 ток дополнительного LC-контура достигает максимума, диод 28 отпирается. Через открывшийся диод 28 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 LC-контуре, чем достигается стабилизация длительности импульса и, как следствис, повь;шснпе 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 последовательно1р го LC-контура, дроссель которого соединен с шиной питания, а одна обкладка конденсатора соединена через диод с эмиттером транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты импульсов, па15 раллельно конденсатору LC-контура включена через диод дополнительная обмотка трансформатора, при этом база транзистора через последовательно соединенные дополнительный конденсатор, обмотку обратной связи и диод

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

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

25 импульсов, в него введен дополнительный последовательный 1.С-контур, у которого свободный вывод дросселя соединен с общей шиной, одна обкладка конденсатора соединена с концом обмотки обратной связи, а точка

30 сое.".инення дросселя и конденсатора подклю:;ei а через;,нод к базе транзистора, соединенной с концом обмотки обратной связи через цепочку из параллельно включенных резистора и конденсатора.

Фиъ 1

Фиъ 2

Составитель А. Горбачев

Техред Т. Миронова Корректор С. Сатагулова

Редактор Н. Синицына

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2044/4 Изд. № 499 Тираж 780 Подписное

UHHHITH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5