Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

/

Рис. 6. 56. Временные диаграммы напряжений в ждущем бло-

кинг-генераторе.

пряжения запирания лампы. Графики, поясняющие работу блокинг-генератора в ждущем режиме, приведены на рис. 6.56.

Р а б о т а с х е м ы

В исходном состоянии (Оч-ti) лампа заперта, так как

смещения, сеточное напряжение лампы становится положи­ тельным и процесс формирования импульса протекает так же, как и автоколебательном режиме.

По окончании формирования импульса лампа запирает­ ся и конденсатор разряжается через резистор R и сеточную обмотку трансформатора до напряжения E g (момент време­ ни t2). Схема принимает исходное состояние, в котором она находилась до поступления очередного запускающего им­ пульса.

430

Для нормальной работы блокинг-генератора необходи­ мо, чтобы постоянная времени разряда конденсатора С была меньше периода повторения запускающих импульсов:

Тразр.= CR<CTn3-

Если пауза между запускающими импульсами мала, то необходимо постоянную времени цепи разряда конденсатора выбирать также небольшой.

Ждущий блокинг-генератор имеет высокую стабильность импульсов по отношению к блокинг-генератору с самовоз­ буждением, поэтому он широко применяется в радиотехни­ ческих устройствах.

В.Самовозбуждающийся блокинг-генератор на транзисторе с общим эмиттером

Схема блокинг-генератора на транзисторе представлена на рис. 6.57. По своему построению она почти совпадает с аналогичной схемой на вакуумной лампе.

о 5

Рис. 6. 57. Блокинг-генератор на транзисторе: а ’— схема; б — ■ временные диаграммы напряжений.

Отличием является то, что при использовании транзистора нельзя построить блокинг-генератор, работающий в автоко­ лебательном режиме, с нулевым смещением на базе, так как пороговое напряжение транзистора равно нулю. Поэтому транзисторный блокинг-генератор выполняется по схеме с отрицательным смещением (в случае использования транзи­ стора типа р-п-р). Для этой цели резистор подключают к ис­ точнику — Ек через коллекторную обмотку импульсного тран­ сформатора.

431

всех напряжений и направлений токов, а также некоторыми особенностями свойств и характеристик транзисторов, кото­ рые, однако, здесь не рассматриваются.

Как и в ламповой схеме, обмотки импульсного транзи­ стора должны быть так подключены к транзистору, чтобы обеспечить положительную обратную связь коллекторной це­

ную обмотку импульсного транзистора, внутреннее сопротив­ ление источника Ек, сеточную обмотку импульсного транзи­ стора, поддерживая транзистор в закрытом состоянии.

роста коллекторного и базового токов (рис. 6.57 Этот процесс длится до тех пор, пока транзистор не ока­

жется в режиме насыщения, в котором напряжение на его коллекторе практически фиксируется на нулевом уровне (по­ тенциалы эмиттера и коллектора почти равны) и действие положительной обратной связи прекращается.

Длительность фронта импульса определяется длительно­ стью перехода транзистора через активную область: от гра­ ницы области отсечки до границы области насыщения.

Вершина импульса формируется при работе транзистора в режиме насыщения. Благодаря последнему на маломощных транзисторах (с допустимой мощностью рассеяния 0,14-0,2 вт) можно получить токи до сотен миллиампер или единиц ампер

вимпульсах при большой скважности.

Всхеме блокинг-генератора при формировании вершины

возникают два процесса: процесс роста тока намагничивания и процесс заряда конденсатора Сб по цепи — корпус, эмиттербаза, Сб, базовая обмотка импульсного трансформатора, кор­ пус. Источником заряда конденсатора является э. д .с . на ба­ зовой обмотке.

Эти -процессы приводят в конечном итоге к тому, что кол­ лекторный ток, возрастая, достигает в некоторый момент времени уровня, при котором транзистор выходит на грани­

432

цу активной области. В этот момент восстанавливается дей­ ствие положительной обратной связи и в схеме возникает лавинообразный процесс обратного опрокидывания.

Таким образом, длительность вершины импульса опреде­ ляется временем, в течение которого транзистор находится в режиме насыщения.

Во время обратного опрокидывания формируется срез импульса и происходит лавинообразный спад токов транзи­ стора, э. д. с. на базовой обмотке и конденсаторе совпадают по полярности (плюс — на базу, минус — на эмиттер) и тран­ зистор запирается.

Процессы в схеме после запирания транзистора аналогич­ ны процессам в ламповой схеме. Первый из этих процессов связан с колебательным или апериодическим спадом тока намагничивания; при этом энергия магнитного поля транс­ форматора, запасенная во время формирования вершины им­ пульса, превращается в тепло. Выброс напряжения на кол­ лекторе возрастает до уровня, значительно превышающего значение Е^, и транзистор может быть пробит. Для исключе­ ния этого явления применяют шунтирование коллекторной обмотки транзистора диодом, который отпирается во время обратного выброса напряжения, шунтируя паразитные коле­ бания.

Второй процесс, имеющий место в схеме блокинг-генера- тора, связан с восстановлением исходного режима формиро­ вания следующего импульса разрядом конденсатора СбЭтот процесс был рассмотрен выше.

Длительность импульса транзисторного блокинг-генера- тора приблизительно определяется по формуле:

u ~ n -R BX ’

где L — индуктивность коллекторной обмотки;

ß— коэффициент передачи тока базы;

п— коэффициент трансформации импульсного транс­

форматора;

R B X — входное сопротивление открытого транзистора.

Чтобы поставить транзисторный блокинг-генератор в ждущий режим, необходимо подать на базу транзистора че­ рез резистор Re положительное смещение от специального источника напряжения Еб. Это напряжение должно превы­ шать порог запирания транзистора (рис. 6.58).

433

Рис. 6. 58. Блокинг-генератор на тран­ зисторе в ждущем режиме.

В некоторых случаях заторможенный режим удается по­ лучить при нулевом напряжении смещения Еб = 0.

§6.7. Мультивибраторы и блокинг-генераторы

врежиме синхронизации и деления частоты

А. Общие понятия о синхронизации и делении частоты

Вавтоколебательном режиме мультивибратор и блокинггенератор имеют низкую стабильность частоты колебаний.

Для повышения стабильности применяют синхронизацию ге­ нераторов напряжением стабильной частоты.

раз больше или меньше частоты другого, а изменение часто­ ты одного вызывает пропорциональное изменение частоты другого.

При синхронизации одно колебание (синхронизирующее) воздействует на другое (синхронизируемое), определяя его частоту.

434

Принцип синхронизации заключается в том, что в схему мультивибратора (блокинг-генератора), работающую в ав­ токолебательном режиме, вводят напряжение стабильной ча­ стоты, которое определяет момент опрокидывания генерато­ ра импульсов.

где п — целое число (кроме единицы).

Деление частоты является частным случаем синхрониза­ ции и соответствует второму режиму.

Синхронизация широко применяется в радиолокации, те­ левидении, вычислительной технике, а также в других обла­ стях радиотехники в целях:

—стабилизации частоты колебаний мультивибраторов и блокинг-генераторов;

—получения строгой временной согласованности в рабо­ те нескольких элементов (например, передающего и индика­ торного устройств в Р Л С );

—получения нескольких колебаний различных частот, на­

ходящихся точно в кратном отношении друг к другу (напри­ мер, для получения электрических масштабных меток даль­ ности) .

Б. Работа мультивибратора в режиме синхронизации

Схема и графики напряжений симметричного мультивиб­ ратора, работающего в этом режиме, приведены на рис. 6.59. Синхронизирующее напряжение U c подводится к цепи сет­ ки лампы Лі через переходную цепь, образованную конденса­ тором Сз и резистором Rg].

Лучше всего синхронизацию производить остроконечными импульсами напряжения малой длительности любой поляр-

435