Релаксационные генераторы. Общие сведения о релаксационных генераторах. Симметричный транзисторный мультивибратор. Автоколебательный мультивибратор с одним конденсатором. Заторможенные (ждущие) мультивибраторы. Блокинг-генератор. Стабильность частоты релаксационных генераторов. Ограничители и фиксаторы уровня, страница 3

Заторможенные мультивибраторы  обладают устойчивым состоянием, в котором отсутствуют релаксационные процессы внутри схемы. Под воздействием внешнего пришедшего в произвольный момент запускающего импульса схема переходит в состояние, длительность которого определяется процессом релаксации запасённой в реактивности схемы энергии. По окончании этого процесса схема возвращается в исходное состояние, формируя таким образом импульс с длительностью, определяемой параметрами  мультивибратора. Предполагается, что запускающий импульс к этому моменту закончился и схема останется в устойчивом состоянии до прибытия следующего.

В соответствии с изложенным схема заторможенного мультивибратора (рис.5.9) может быть получена заменой в автоколебательном мультивибраторе одной из релаксационных связей (через конденсатор)   кондуктивной связью  (через резистор, как в триггере). Исходное состояние схемы определено: транзистор  насыщен током через резистор , а  заперт, т.к. к его базе приложено коллекторное напряжение насыщенного . Конденсатор  заряжен до напряжения питания через резистор . Запускающий импульс  может быть подан, например, на базу  (отрицательной полярности). Выход из насыщения   повлечёт  подачу на базу открывающего напряжения с последующим уменьшением его коллекторного напряжения и (через конденсатор ) ускорением закрытия  (регенеративный процесс опрокидывания). В результате  перейдёт в насыщение (, а  будет закрыт отрицательным напряжением на конденсаторе в течение времени его перезаряда (длительности импульса), определяемой как в симметричном мультивибраторе:

.

По окончании времени релаксации транзистор  откроется и схема регенеративно вернётся в исходное состояние. На коллекторе  формируется прямоугольный импульс положительной полярности       с амплитудой 

.

Резистор  для ускорения процесса опрокидывания может быть шунтирован конденсатором малой ёмкости.

На коллекторе транзистора  формируется импульс отрицательной полярности с амплитудой, равной напряжению питания Е, но имеющий достаточно длинный фронт   закрытия   , определяемый процессом восстановления заряда конденсатора .

            Заторможенный мультивибратор с эмиттерной связью

Используя такой же, как выше,  подход к  схеме триггера с эмиттерной связью (рис.4.12)  можно получить распространённую схему заторможенного мультивибратора (рис.5). В этой схеме кондуктивная связь транзисторов в триггере заменена ёмкостной. В исходном состоянии транзистор  насыщен (), а  закрыт положительным потенциалом  на эмиттере. Это условие предъявляет требования к резисторному делителю . Конденсатор С заряжен до напряжения . Запускающий импульс открывает   и положительная обратная связь через резистор   осуществляет опрокидывание схемы:  переходит в насыщение, а   закрывается отрицательным напряжением на конденсаторе С. Напомним, что, как и в схеме триггера рис.4.12 насыщение    реализуется при . Длительность пребывания схемы в этом состоянии (длительность импульса) определяется процессом релаксации – перезаряда конденсатора С от начального отрицательного напряжения до . Пользуясь стандартными приёмами, определим

  ,                     (5.6)

где   - напряжение на эмиттере при  насыщенном .

Выходное напряжение представляет собой импульс положительной полярности амплитудой    с формой , близкой к прямоугольной, поскольку выходная цепь изолирована от действия конденсатора С.

5.6. Блокинг-генератор

Блокинг-генератор  представляет собой релаксатор, в котором накопление и расход энергии происходит в основном в магнитном сердечнике трансформатора.  Такие схемы предназначены для формирования импульсов в электрических цепях значительной мощности, исторически – в импульсных модуляторах РЛС. Как и другие релаксаторы, блокинг – генератор может работать в автоколебательном и в ждущем режимах.

На рис.5.11а  показана простейшая схема блокинг–генератора. Необходимая для регенеративного переключения положительная обратная связь при использовании единственного транзистора обеспечивается встречным включением коллекторной и базовой обмоток трансформатора (точки на рис.5.11а). При открытии транзистора нарастание тока в коллекторной обмотке   создаёт падение напряжения, которое благодаря встречному включению базовой обмотки  прикладывается к базе транзистора в открывающем направлении  и увеличивает коллекторный ток ещё больше (положительная обратная связь). Регенеративный процесс приводит транзистор в режим насыщения.