Блокинг-генераторы и двухтактные блокинг-генераторы

Закрытое состояние транзистора продолжается до момента времени , поскольку на интервале  происходит перезаряд конденсатора С по цепи  и в момент времени  напряжение на конденсаторе становится равным нулю (рис. 1, д). 

           На интервале   осуществляется отпирание транзистора . Этот процесс обусловливается  наличием  в схеме положительной обратной связи и называется регенерации или  прямым блокинг-процессом.

Сущность регенеративного процесса отпирания транзистора заключается в том, что он сопровождается взаимным увеличением базового и коллекторного  токов и протекает следующим образом.

Переход а момент времени  напряжения  через нуль приводит к возникновению токов базы и коллектора транзистора. При отпирании транзистора напряжение на его коллекторе уменьшается, что вызывает появление напряжения на коллекторной обмотке , трансформатора (рис. 1, а). Напряжение на коллекторной обмотке трансформируется в базовую обмотку   с полярностью, соответствующей увеличению базового тока.  Рост базового тока, в свою очередь, вызывает увеличение коллекторного тока, снижение напряжения на коллекторе и дальнейшее повышение напряжения на коллекторной и базовой обмотках.  Процесс завершается переходом транзистора в момент времени  в режим насыщения.

Развитие регенеративного процесса отпирания транзистора возможно, если в схеме создаются условия для увеличения тока базы за счет положительной обратной связи. Это означает, что цепь обратной связи должна обеспечить соотношение для токов транзистора, при котором

                                                                      (1)

           Ток коллектора транзистора равен сумме приведенных к коллекторной обмотке трансформатора токов базы в нагрузки:       

                                                                     (2)

           Если принять на этапе регенеративного процесса напряжение на коллекторной обмотке равным , то ток  (где  - входное сопротивление транзистора), а ток  .

      В результате  подстановки выражения (1) в (2) с учётом полученных соотношений для токов  и   находим условие, необходимое для развитие прямого  блокинг - процесса в схеме:

                                                                                                                                         (3)

         Интервал  определяет длительность переходного фронта формируемого импульса. Время  в блокинг-генераторах составляет микросекунды.

          Для интервала  действительная  схема замещения блокинг-генератора, приведённая на рис. 2, а. Транзистор на схеме изображён в  виде ключа Т, а трансформатор – в виде схеме замещения без учёта паразитных параметров (индуктивностей рассеяния, паразитных ёмкостей и активных сопротивлений обмоток).

            Через коллекторную обмотку и транзистор протекает ток  (рис 2, а), равным суме трёх составляющих: приведённых к коллекторной обмотке тока нагрузке  и тока базы, а также тока намагничивания .

Рис. 2. Схема замещения блокинг-генератора

                                                        На этапе открытого состояния транзистора (а); петля

                                                       намагничивания сердечника трансформатора (б); схема

                                                       замещения блокинг-генератора на этапе формирования

                                                       выброса напряжения на коллекторе транзистора (в)                   

Ток намагничивания (см. рис. 1, е) является балластной составляющей в коллекторном токе транзистора. Он создаётся по воздействием  приложенного к коллекторной обмотке напряжения  и обусловлен  перемещением рабочей точки по кривой намагничивания сердечника трансформатора из точки 1 в направлении к точке 2 (рис 2, б). Характер изменения  во времени  тока   зависит от вида кривой намагничивания и числа витков коллекторной обмотке (её индуктивности ). Выбором соответствующей величины индуктивности коллекторной обмотке максимальное значение тока  ограничивают на уровне  . Участок перемещения рабочей точке по петле намагничивания при этом получается достаточно малым  и близким к прямой, в связи с чем характер изменения тока   во времени близок к линейному. Для тока   будет действительно уравнение   , откуда находим     

                   Ток базы (см. рис. 1, е) обеспечивает на интервале режим насыщения транзистора. Он обусловливается процессом заряда конденсатора С через входную цепь открытого транзистора и резистор R под действием  напряжения на базовой обмотке трансформатора. При этом ток  убывает по экспоненциальному закону. Приведённая составляющая   по экспоненциальному закону. Приведённая составляющая   в токе коллектора также относительно мала и уменьшается во времени.

                     Зависимые во времени токи   и     создают вначале некоторое убывания тока , а затем его нарастание (см. рис. 1, ж).Вследствие относительно малых значениях малых составляющих    и     ток    на этапе   определяется преимущественно током  , т.е.

 = = .

                 Если принять  , то ток базы на интервале  будет изменяться