Схема блокинг генератора на двух транзисторах: Блокинг-генератор

Содержание

Схемы простых генераторов импульсов

Генераторы импульсов являются важной составляющей многих радиоэлектронных устройств. Простейший генератор импульсов (мультивибратор) может быть получен из двух-каскадного УНЧ (рис. 6.1). Для этого достаточно соединить вход усилителя с его выходом. Рабочая частота такого генератора определяется значениями R1C1, R3C2 и напряжением питания. На рис. 6.2, 6.3 показаны схемы мультивибраторов, полученные простой перестановкой элементов (деталей) схемы, изображенной на рис. 6.1. Отсюда следует, что одну и ту же простейшую схему можно изобразить различными способами.

Рис. 6.1

Рис. 6.2

Практические примеры использования мультивибратора приведены на рис. 6.4, 6.5.

На рис. 6.4 показана схема генератора, позволяющего плавно перераспределять длительность или яркость свечения светодиодов, включенных в качестве нагрузки в цепи коллекторов. Вращением ручки потенциометра R3 можно управлять соотношением длительностей свечения светодиодов левой и правой ветвей. Если увеличить емкость конденсаторов С1 и С2, частота генерации понизится, светодиоды начнут мигать. При уменьшении емкости этих конденсаторов частота генерации возрастает, мелькание светодиодов сольется в сплошное свечение, яркость которого будет зависеть от положения ручки потенциометра R3. На основе подобного схемного решения могут быть собраны разнообразные полезные конструкции, например, регулятор яркости светодиодного фонарика; игрушка с мигающими глазами; устройство плавного изменения спектрального состава источника излучения (разноцветные светодиоды или миниатюрные лампочки и светосуммирую-щий экран).

Рис. 6.3

Рис. 6.4

Генератор переменной частоты (рис. 6.5) конструкции В. Цибульского позволяет получать плавно изменяющееся со временем по частоте звучание [Р 5/85-54]. При включении генератора его частота возрастает с 300 до 3000 Гц за 6 сек (при емкости конденсатора СЗ 500 мкФ). Изменение емкости этого конденсатора в ту или иную сторону ускоряет или, напротив, замедляет скорость изменения частоты. Плавно изменять эту скорость можно и переменным сопротивлением R6. Для того чтобы этот генератор мог выполнять роль сирены, или быть использованным в качестве генератора качающейся частоты, можно предусмотреть схему принудительного периодического разряда конденсатора СЗ. Такие эксперименты можно рекомендовать для самостоятельного расширения познаний в области импульсной техники.

Рис. 6.5

Рис. 6.6

Управляемый генератор прямоугольных импульсов показан на рис. 6.6 [Р 10/76-60]. Генератор также представляет собой двухкаскадный усилитель, охваченный положительной обратной связью. Для упрощения схемы генератора достаточно соединить эмиттеры транзисторов конденсатором. Емкость этого конденсатора определяет рабочую частоту генерации. В данной схеме для управления частотой генерации в качестве управляемой напряжением емкости использован варикап. Увеличение запирающего напряжения на варикапе приводит к уменьшению его емкости. Соответственно, как показано на рис. 6.7, возрастает рабочая частота генерации.

Рис. 6.7

Варикап, в порядке эксперимента и изучения принципа работы этого полупроводникового прибора, можно заменить простым диодом. При этом следует учитывать, что германиевые точечные диоды (например, Д9) имеют очень малую начальную емкость (порядка нескольких пФ), и, соответственно, обеспечивают небольшое изменение этой емкости от величины приложенного напряжения. Кремниевые диоды, особенно силовые, рассчитанные на большой ток, а также стабилитроны, имеют начальную емкость 100… 1000 пФ, поэтому зачастую могут быть использованы вместо варикапов. В качестве варикапов можно применить и р-n переходы транзисторов, см. также главу 2.

Для контроля работы сигнал с генератора (рис. 6.6) можно подать на вход частотометра и проверить границы перестройки генератора при изменении величины управляющего напряжения, а также при смене варикапа или его аналога. Рекомендуется полученные результаты (значения управляющего напряжения и частоту генерации) при использовании разного вида варикапов занести в таблицу и отобразить на графике (см. , например, рис. 6.7). Отметим, что стабильность генераторов на RC-элементах невысока.

Рис. 6.8

Рис. 6.9

На рис. 6.8, 6.9 показаны типовые схемы генераторов световых и звуковых импульсов, выполненные на транзисторах различного типа проводимости. Генераторы работоспособны в широком диапазоне питающих напряжений. Первый из них вырабатывает короткие вспышки света частотой единицы Гц, второй — импульсы звуковой частоты. Соответственно, первый генератор может быть использован в качестве маячка, светового метронома, второй — в качестве звукового генератора, частота колебаний которого зависит от положения ручки потенциометра R1. Эти генераторы можно объединить в единое целое. Для этого достаточно один из генераторов включить в качестве нагрузки другого, либо параллельно ей. Например, вместо цепочки из светодиода HL1, R2 или параллельно ей (рис. 6.8) можно включить генератор по схеме на рис. 6.9. В итоге получится устройство периодической звуковой или светозвуковой сигнализации.

Генератор импульсов (рис. 6.10), выполненный на составном транзисторе (п-р-п и р-п-р), не содержит конденсаторов (в качестве частотозадающего конденсатора использован пьезокерамиче-ский излучатель BF1). Генератор работает при напряжении от 1 до 10 Б и потребляет ток от 0,4 до 5 мА. Для повышения громкости звучания пьезокерамического излучателя его настраивают на резонансную частоту подбором резистора R1.

Рис. 6.10

Рис. 6.11

На рис. 6.11 показан достаточно оригинальный генератор релаксационных колебаний, выполненный на биполярном лавинном транзисторе.

Генератор содержит в качестве активного элемента транзистор микросхемы К101КТ1А с инверсным включением в режиме с «оборванной» базой. Лавинный транзистор может быть заменен его аналогом (см. рис. 2.1).

Устройства (рис. 6.11) часто используют для преобразования измеряемого параметра (интенсивности светового потока, температуры, давления, влажности и т.д.) в частоту при помощи резистивных или емкостных датчиков.

При работе генератора конденсатор, подключенный параллельно активному элементу, заряжается от источника питания через резистор. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения пробоя активного элемента (лавинного транзистора, динистора или т.п. элемента), происходит разряд конденсатора на сопротивление нагрузки, после чего процесс повторяется с частотой, определяемой постоянной RC-цепи. Резистор R1 ограничивает максимальный ток через транзистор, препятствуя его тепловому пробою. Времязадающая цепь генератора (R1C1) определяет рабочую область частот генерации. В качестве индикатора звуковых колебаний при качественном контроле работы генератора используют головные телефоны. Для количественной оценки частоты к выходу генератора может быть подключен частотомер или счетчик импульсов.

Устройство работоспособно в широком интервале изменения параметров: R1 от 10 до 100 кОм (и даже до 10 МОм), С1 — от 100 пФ до 1000 мкФ, напряжения питания от 8 до 300 В. Потребляемый устройством ток обычно не превышает одного мА. Возможна работа генератора в ждущем режиме: при замыкании базы транзистора на землю (общую шину) генерация срывается. Преобразователь-генератор (рис. 6.11) может быть использован и в режиме сенсорного ключа, простейшего Rx-и Сх-метра, перестраиваемого широкодиапазонного генератора импульсов и т.д.

Генераторы импульсов (рис. 6.12, 6.13) также выполнены на лавинных транзисторах микросхемы К101КТ1 типа п-р-п или К162КТ1 типа р-п-р, динисторах, или их аналогах (см. рис. 2.1). Генераторы работают при напряжении питания выше 9 Б и вырабатывают напряжение треугольной формы. Выходной сигнал снимается с одного из выводов конденсатора. Входное сопротивление следующего за генератором каскада (сопротивление нагрузки) должно в десятки раз превышать величину сопротивления R1 (или R2). Низкоомную нагрузку (до 1 кОм) можно включать в коллекторную цепь одного из транзисторов генератора.

Рис. 6.12

Рис. 6.13

Рис. 6.14

Довольно простые и часто встречающиеся на практике генераторы импульсов (блокинг-генераторы) с использованием индуктивной обратной связи показаны на рис. 6.14 [А. с. СССР 728214], 6.15 и 6.16. Такие генераторы обычно работоспособны в широком диапазоне изменения напряжения питания. При сборке блокинг-генераторов необходимо соблюдать фазировку выводов: при неправильном подключении «полярности» обмотки генератор не заработает.

Рис. 6.15

Рис. 6.16

Подобные генераторы можно использовать при проверке трансформаторов на наличие межвитковых замыканий (см. главу 32): никаким иным методом такие дефекты не могут быть выявлены.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

Блокинг генератор на полевом транзисторе схема

В этой статье я поведаю вам о том, что такое блокинг-генератор.

Блокинг-генератор – это генератор импульсов сравнительно небольшой длительности и большого периода. Он работает благодаря трансформаторной обратной связи. Из-за простоты блокинг-генератор широко применяют в компактных преобразователях напряжения (например в каждой второй схеме электронной зажигалки можно встретить эту схему).

Вот это блокинг-генератор(одна из многих вариаций этой схемы):

Как видите, он реально прост в сборке. Самая сложная часть в нем – это трансформатор.Но обо всем по порядку.

1) Принцип работы

Сначала обмотка 2 работает как «резистор», т.е. через нее и резистор протекает ток, который начинает открывать транзистор.Открывание транзистора приводит к появлению тока в обмотке 1, а это в свою очередь приводит к появлению напряжения на обмотке 2, т.е. напряжение на базе транзистора увеличивается еще, он открывается еще больше, и так происходит до тех пор, пока сердечник или транзистор не войдет в насыщение. Когда это произошло, ток через обмотку 1 начинает уменьшаться, следовательно напряжение на обмотке 2 меняет полярность, что приводит к закрыванию транзистора.Все, цикл замкнулся!

2) Детали

Трансформатор обмотка 1 обычно в 2 раза больше обмотки 2, а число витков и диаметр провода подбираются в зависимости от напряжения на обмотке 3 и тока через нее.

Резистор обычно берут в пределах 1кОм – 4,7кОм.

Транзистор подойдет почти любой.

3) Тест

Сначала соберем базовую схему генератора. Трансформатор вот такой от балласта энергосберегающей лампы:

На нем я намотал сначала обмотку 2 (18 витков проводом 0,4мм)

Изолировал ее (подойдет обычная изолента)

А потом намотал и обмотку 1 (36 витков тем же проводом, что и 2-ую)

И наконец, вставил сердечник и зафиксировал его той же изолентой

На этом трансформатор готов.

Транзистор я выбрал мощный: кт805, потому что в обмотке всего 36 витков не самого тонкого провода(малое сопротивление).

Вот что у меня в итоге получилось:

Питание, как вы поняли, я буду брать от кроны.

Итак, с транзистором кт805, резистором 2,2кОм и обмоткой 1 в 2 раза больше обмотки 2, осциллограмма напряжения между коллектором и эмиттером выглядит так:

Амплитуда 60В, частота около 170кГц.

Теперь поставим резистор на 4,7кОм. Осциллограмма выглядит так:

Амплитуда около 10В, частота такая же.

Поставим теперь резистор 1кОм:

Амплитуда 120В, частота около 140кГц.

Теперь поставим обратно резистор 2,2кОм, и поменяем местами обмотки:

Амплитуда 80В, частота около 250кГц.

4) Вывод

Чем больше коэффициент обратной связи, тем быстрее нарастает сигнал, и частота выше.(чем меньше резистор, и больше соотношение число витков обмотки 2/число витков обмотки 1, тем больше коэффициент ОС).Еще на ОС влияет коэффициент усиления транзистора.

5) Практическая польза

Вы наверняка заметили, что я ни слова не сказал про обмотку 3. Она нужна для того, чтобы снять выходное напряжение.

Давайте посмотрим что будет, если намотать в обмотку 3 100 витков провода 0,08мм:

Сначала нам, конечно, нужно домотать трансформатор. Изолируем в прошлом последний слой:

Теперь наматываем 100 витков провода 0,08. Собираем сердечник. НА ВЫХОД ЦЕПЛЯЕМ ДИОД (можно любой с обратным напряжением не менее 200В. Например я взял дешевый и распространенный 1n4007). Спаиваем схему:

Диод нужен для отсекания отрицательных выбросов. Смотрим осциллограмму на выходе:

Постоянная составляющая 50В, импульсы амплитудой 50В. Чтобы убрать импульсную составляющую, поставим конденсатор на выходе. Подойдет 0,1мкФ:

Постоянное напряжение амплитудой 100В.

Небольшие колебания амплитудой 50мВ.

И наконец, полная схема:

Если генерации нет, впаяйте параллельно резистору конденсатор на пару микрофарад.

В этой статье я поведаю вам о том, что такое блокинг-генератор.

Вот это блокинг-генератор(одна из многих вариаций этой схемы):

Как видите, он реально прост в сборке. Самая сложная часть в нем – это трансформатор.Но обо всем по порядку.

1) Принцип работы

2) Детали

Резистор обычно берут в пределах 1кОм – 4,7кОм.

Транзистор подойдет почти любой.

3) Тест

Сначала соберем базовую схему генератора. Трансформатор вот такой от балласта энергосберегающей лампы:

На нем я намотал сначала обмотку 2 (18 витков проводом 0,4мм)

Изолировал ее (подойдет обычная изолента)

А потом намотал и обмотку 1 (36 витков тем же проводом, что и 2-ую)

И наконец, вставил сердечник и зафиксировал его той же изолентой

На этом трансформатор готов.

Вот что у меня в итоге получилось:

Питание, как вы поняли, я буду брать от кроны.

Амплитуда 60В, частота около 170кГц.

Теперь поставим резистор на 4,7кОм. Осциллограмма выглядит так:

Амплитуда около 10В, частота такая же.

Поставим теперь резистор 1кОм:

Амплитуда 120В, частота около 140кГц.

Теперь поставим обратно резистор 2,2кОм, и поменяем местами обмотки:

Амплитуда 80В, частота около 250кГц.

4) Вывод

5) Практическая польза

Давайте посмотрим что будет, если намотать в обмотку 3 100 витков провода 0,08мм:

Сначала нам, конечно, нужно домотать трансформатор. Изолируем в прошлом последний слой:

Диод нужен для отсекания отрицательных выбросов. Смотрим осциллограмму на выходе:

Постоянное напряжение амплитудой 100В.

Небольшие колебания амплитудой 50мВ.

И наконец, полная схема:

Если генерации нет, впаяйте параллельно резистору конденсатор на пару микрофарад.

Всем доброго времени суток! В прошлой статье я рассказал о мультивибраторах, которые предназначены для генерирования прямоугольных импульсов. Но для этой, же цели применяются и другой тип генератора, который называется блокинг-генератором. Вообще же блокинг-генератор – это регенеративное устройство (генератор импульсов), основанное на однокаскадном усилителе, обратная связь в котором создаётся за счёт импульсного трансформатора.

Основное предназначение блокинг-генераторов заключается в создании мощных коротких импульсов с крутыми фронтами и большой скважностью. В настоящее время они используются в импульсных блоках питания в качестве задающих генераторов

Так же как и мультивибратор, блокинг-генератор может работать в следующих режимах: автоколебательном, ждущем, синхронизации и деления частоты, но наиболее распространенным являются автоколебательный и ждущий режимы.

Автоколебательный блокинг-генератор

Как говорилось выше, автоколебательный блокинг-генератор является наиболее распространённым. Давайте рассмотрим его устройство и принцип работы на основе простейшей схемы, которая изображена ниже

Простейшая схема автоколебательного блокинг-генератора.

Простейший блокинг-генератор состоит из транзистора VT1 по схеме с общим эмиттером, трансформатора обратной связи Т1, демпфирующей цепи в виде диода VD1, времязадающей цепочки R2C1, базового резистора R1 и сопротивления нагрузки Rн.

Рассмотрим работу блокинг-генератора на основе временных диаграмм его работы, которые представлены ниже

Временные диаграммы работы блокинг-генератора.

Первая стадия (формирование фронта импульса) начинается в момент времени t_{, то есть в момент включения питания либо по окончании периода предыдущего импульса. В этот момент транзистор оказывается заперт, а конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R2. По мере заряда конденсатора С1 увеличивается напряжение U_BE на базе транзистора VT1, что приводит к постепенному открытию транзистора и возрастанию коллекторного тока I_C. Возрастающий ток коллектора приводит к формированию ЭДС в трансформаторе и на его зажимах формируется возрастающее напряжение и ток пропорционально току коллектора транзистора VT1. Данная стадия заканчивается в момент времени t₁, когда транзистор перешёл полностью в режим насыщения.}

Вторая стадия (формирование вершины импульса) начинается в момент времени t₁. После того как транзистор VT1 перешёл в режим насыщения на него уже мало влияет ток протекающий через базу транзистора, поэтому нарастание амплитуды импульса прекращается и начинает формироваться плоская вершина импульса. В данный период времени напряжение на зажимах трансформатора практически не изменяется, поэтому напряжение на коллекторе не изменяется, но так как происходит разряд конденсатора С1 уменьшается напряжение на базе транзистора VT1, а следовательно и ток базы I_b. По мере уменьшения тока базы I_b начинает уменьшаться ток коллектора I_C, но вследствие индуктивного характера коллекторной нагрузки, начинает увеличиваться ток намагничивания трансформатора, а, следовательно, и коллекторный ток транзистора VT1, в результате напряжение на коллекторе остаётся постоянным некоторое время, которое зависит от параметров трансформатора Т1.

Третья стадия (формирование среза импульса) начинается в момент времени t₂. В это время ток подмагничивания уменьшается и транзистор VT1 начинает закрываться под воздействием уменьшающегося тока базы I_b, вследствие разряда конденсатора С1. Когда транзистор полностью закроется коллекторный ток уменьшится практически до нуля и потенциал на выводах трансформатора Т1 также уменьшится, но вследствие этого в обмотках трансформатора возникнет ток обратный току коллектора I_C и соответственно току базы I_b, что приведёт к ещё быстрейшему разряду конденсатора и образованию отрицательного всплеска напряжения на базе. Отрицательный импульс напряжения на базе транзистора VT1 ещё быстрее разрядит конденсатор, что уменьшит продолжительность среза импульса по сравнению с фронтом.

Четвёртая стадия (восстановление) начинается в момент времени t₃. В это время транзистор находится в полностью закрытом состоянии. В этот период времени происходит рассеивание энергии в конденсаторе и трансформаторе, запасённой в третьей стадии работы блокинг-генератора. В этот период времени в трансформаторе могут возникать некоторые колебательные процессы (изменение напряжения до уровня U_{K max}), что в общем случае нежелательны, поэтому для предотвращения этого параллельно коллекторной обмотке трансформатора включают различные демпфирующие цепи, в данном случае эту роль выполняет диод VD1.

Расчёт блокинг-генератора в автоколебательном режиме

Как любая электронная схема параметры работы блокинг-генератора полностью зависят от величин элементов составляющих схему, поэтому для расчёта необходимо задаться параметрами схемы.

Для расчёта блокинг-генератора обычно задаются следующими выходными характеристиками схемы: амплитуда импульсов U_m, период прохождения импульсов Т, длительность импульса τ_i, сопротивление нагрузки R_H.

Так как в настоящее время блокинг-генераторы очень часто используют в качестве задающих генераторов импульсных блоков питания, то для примера рассчитаем простейшую схему, на основе которой можно создать импульсный блок питания.

Зададим следующие параметры для расчёта: частота прохождения импульсов F = 50 кГц, скважность импульсов Q = 0,3, амплитуда выходных импульсов U_m = 5 В, сопротивление нагрузки R_H = 25 Ом, напряжение питания схемы Е_К = 310 В (выпрямленное сетевое напряжение).

1.Первым этапом расчёта является определение типа транзистора, как основного элемента схемы. Транзистор выбирается по следующим параметрам: максимально допустимое напряжение U_CBmax, максимально допустимый ток коллектора I_Cmax и предельная частота f_h31e.

где n_H — коэффициент трансформации из коллекторной обмотки в обмотку нагрузки.

Примем I_C = 0,02 А

Данным параметрам удовлетворяет транзистор MJE13001 со следующими характеристиками:

2.Определим величину сопротивления R1

Примем значение R1 = 390 Ом.

3.Рассчитаем параметры импульсного трансформатора. Коэффициент трансформации для выходной обмотки n_H

Коэффициент трансформации для обмотки в цепи базы n_B

где U_b – напряжение на базе транзистора VT1.

Выберем U_B = 5 В. Тогда

Индуктивность коллекторной обмотки трансформатора

где t_i – длительность импульса;

R’_H – приведённое сопротивление нагрузки;

r’_b – приведённое к коллекторной нагрузке сопротивление базы.

Определим длительность импульса и приведённые сопротивления

где r_b – внутреннее объемное сопротивление базы. Тогда

Тогда индуктивность первичной обмотки будет равна

4.Определим величину сопротивления R2 и емкость конденсатора С1. Ёмкость конденсатора С1 определится из следующего условия

Примем С1 = 12 нФ
Сопротивление резистора R2

Примем R2 = 62 кОм.

5.В коллекторную цепь транзистора необходимо включать демпфирующую цепочку. Она позволяет ограничить всплески импульсов на трансформаторе, вследствие чего уменьшаются импульсные помехи и вероятность пробоя транзистора. В данном случае применена простейшая демпфирующая цепь в виде диода VD1, который должен удовлетворять следующим условиям

Данным параметрам удовлетворяет диод типа 1N4004.

Более подробно о демпфирующих цепях я расскажу, когда будем рассматривать индуктивные элементы и импульсные источники питания.

Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова. Здесь можно всё сделать своими руками.

Блокинг генератор на двух транзисторах схема

В этой статье я поведаю вам о том, что такое блокинг-генератор.

Блокинг-генератор — это генератор импульсов сравнительно небольшой длительности и большого периода. Он работает благодаря трансформаторной обратной связи. Из-за простоты блокинг-генератор широко применяют в компактных преобразователях напряжения (например в каждой второй схеме электронной зажигалки можно встретить эту схему).

Вот это блокинг-генератор(одна из многих вариаций этой схемы):

Как видите, он реально прост в сборке. Самая сложная часть в нем — это трансформатор.Но обо всем по порядку.

1) Принцип работы

Сначала обмотка 2 работает как «резистор», т.е. через нее и резистор протекает ток, который начинает открывать транзистор.Открывание транзистора приводит к появлению тока в обмотке 1, а это в свою очередь приводит к появлению напряжения на обмотке 2, т. е. напряжение на базе транзистора увеличивается еще, он открывается еще больше, и так происходит до тех пор, пока сердечник или транзистор не войдет в насыщение. Когда это произошло, ток через обмотку 1 начинает уменьшаться, следовательно напряжение на обмотке 2 меняет полярность, что приводит к закрыванию транзистора.Все, цикл замкнулся!

2) Детали

Резистор обычно берут в пределах 1кОм — 4,7кОм.

Транзистор подойдет почти любой.

3) Тест

Сначала соберем базовую схему генератора. Трансформатор вот такой от балласта энергосберегающей лампы:

На нем я намотал сначала обмотку 2 (18 витков проводом 0,4мм)

Изолировал ее (подойдет обычная изолента)

А потом намотал и обмотку 1 (36 витков тем же проводом, что и 2-ую)

И наконец, вставил сердечник и зафиксировал его той же изолентой

На этом трансформатор готов.

Вот что у меня в итоге получилось:

Питание, как вы поняли, я буду брать от кроны.

Амплитуда 60В, частота около 170кГц.

Теперь поставим резистор на 4,7кОм. Осциллограмма выглядит так:

Амплитуда около 10В, частота такая же.

Поставим теперь резистор 1кОм:

Амплитуда 120В, частота около 140кГц.

Теперь поставим обратно резистор 2,2кОм, и поменяем местами обмотки:

Амплитуда 80В, частота около 250кГц.

4) Вывод

Чем больше коэффициент обратной связи, тем быстрее нарастает сигнал, и частота выше.(чем меньше резистор, и больше соотношение число витков обмотки 2/число витков обмотки 1, тем больше коэффициент ОС). Еще на ОС влияет коэффициент усиления транзистора.

5) Практическая польза

Давайте посмотрим что будет, если намотать в обмотку 3 100 витков провода 0,08мм:

Сначала нам, конечно, нужно домотать трансформатор. Изолируем в прошлом последний слой:

Диод нужен для отсекания отрицательных выбросов. Смотрим осциллограмму на выходе:

Постоянное напряжение амплитудой 100В.

Небольшие колебания амплитудой 50мВ.

И наконец, полная схема:

Если генерации нет, впаяйте параллельно резистору конденсатор на пару микрофарад.

Самозапитка блокинг генератора или обратная связь по питанию была продемонстрирована таким деятелем как tiger2007ify в одноименном видео еще в 2011 году

обратная связь по питанию

Изначально автор представил такую схему

(справа — оригинал из видео автора)

Множество человек пытались ее повторить и ничего ни у кого не получилось. Позже выяснилось множество интересных ньюансов, который автор по ошибке или намеренно указал неверно.

1.Съемная обмотка со средней точкой должна мотаться в одну сторону, верхняя и нижняя часть, фактически это одна намотка с отводом от середины, именно такой вариант позволит в положительную полярность превращать как ЭДС, так и ОЭДС. Если от средней точки обмотки намотать в разные стороны, то мы будем снимать только ЭДС или только ОЭДС, что видимо не совсем верный ход. В крайнем случае имеет смысл делать генератор со съемом именно ОЭДС, так как съем ОЭДС не оказывает существенного влияния на потребляемый ток и другие параметры схемы, нагрузка на ЭДС существено повышает потребляемый ток схемы и меняет частоту генерации.

2.Автор не показал конденсатор параллельный индуктору в коллекторной цепи транзистора, а он — необходим. Есть предположения, что у автора конденсатор выполнен ввиде фольги таким образом, чтобы фирритовое кольцо было бы между обкладками этого конденсатора, выступая в роли диэлектрика. И даже без такого хитрого конденсатора генератор работать будет, если туда поставить хоть какой-нибудь небольшой конденсатор в районе 10-100нФ. Без конденсатора блокинг генератор может правильно не заработать, скатываясь в режим качера, в режим ВЧ колебаний. Однако обычный конденсатор не даст СЕ прибавки и только ХК — Хитрый Конденсатор, фактически являющийся приемником СЕ энергии способен дать генератору ту дополнительную энергию, которая преодалеет потери и задействует положительную обратную связь по питанию. Емкость ХК также надо подбирать и желательно, чтобы он был подстраиваемым. Подробнее о ХК позже.

Более усовершенствованая схема блокинг генератора с обратной связью по питанию

Видео показывающее пробный пуск этой схемы от гальванического элемента 1. 5 вольт

Проблема низкочастотных блокинг генераторов в сползании режима генерации на ВЧ, фактически в качерный режим. Решается этот вопрос установкой небольшого конденсатора, в данной схеме 47н параллельно индуктору — коллекторной катушке. Но возможности этой схемы шире. Если этот кондёр сделать «хитрым», то блокинг генератор можно будет гонять в режиме самозапита. Хитрый кондёр должен осуществлять энергетическую подкачку системы. Как вариант — устройство генерации энергии на электрохимической ячейке, которая сможет выдавать энергию лишь в купе с этой схемой, а не самостоятельно.

Катушки съема верно мотать в одну сторону, а не в разные, как это говорилось у последователей Тигр2007. В данном случае один диод будет снимать ЭДС, а другой диод ОЭДС заряжая кондёр одной выбранной полярностью. Если съёмные катушки намотать в разные стороны, то оба плеча будут работать фактически параллельно, беря энергию либо только ЭДС либо только ОЭДС, а не обе энергии сразу

Для более детального изучения эффектов можно воспользоваться отдельным генератором частот, что расширяет возможности таких экспериментов

воскресенье, 13 апреля 2014 г.

Блокинг-генератор.

Из анимированного рисунка 3 видно что преобразователь обратноходовый (ток идёт в нагрузку после того как энергия накоплена в дросселе и тогда когда ключ разомкнут), на выходе короткие прямоугольные импульсы. Быть может рисунки немного не грамотные но так визуально проще представить работу блокинг-генератора.
Процесс изготовления преобразователя на блокинг-генераторе показан на видео:

Преобразователь без умножителя выглядит так:

Транзистор лучше прижать (например болтом с гайкой) к радиатору для охлаждения. С выхода трансформатора разрядов может не быть поэтому нужен умножитель. Питать преобразователь можно от батарейки «крона» на 9В. Выводов умножителя лучше не касаться во время работы преобразователя, после отключения питания и прекращения работы преобразователя конденсаторы в умножителе всё ещё будут заряжены и умножитель может «ударить током», чтобы этого не произошло нужно ненадолго замкнуть выводы умножителя с которых возникают разряды при работе преобразователя.

20 комментариев:

Здравствуйте
Благодарим за интересные и полезные сведения на сайте.
Существует ли ещё проще схема генератора для повышения напряжения?

Можно сделать генератор для повышения напряжения на туннельном диоде. Туннельный диод катодом подключается к первичной обмотке, на его анод подаётся небольшое положительное напряжение относительно другого вывода первичной обмотки.

Тогда предложение, — публикация с этим примером 🙂
Более того, можно сделать повышение напряжения до возможно бОльших значений, со ступенчатым выбором уровня. Это даст очень простой, экономичный и не дорогой в изготовлении высоковольтный источник эл.энергии, для опытов и лабораторных исследований.
Можно обойтись минимальным числом во вторичной обмотке трансформатора, а дальнейшее повышение потенциала реализовать многоступенчатым простым множителем напряжения. Либо как вариант — по схеме генератора Маркса, но в качестве промежутков разрядников — неонки.

Интересная мысль таким образом создать подобие электрофорной машинки, но без движущихся частей. Интересных опытов для такого источника много, да и прикладное применение найдётся.

А из чего делается обмотка?

Обмотки делаются из эмалированного провода. Можно из медного эмалированного можно из алюминиевого но лучше из медного. Диаметр провода не помню но 0.5мм наверное точно хватит.

По каким формулам этой схеме рассчитывается количество витков и сопротивление резистора?

То что показано на рисунке 1 определено опытным путём. Сопротивление резистора выбирается таким чтобы было не достаточно низким для того чтобы переход база-эмиттер перегорел и не на столько высоким чтобы транзистор не открылся. Исходя из этого выбирается ток базы Iб. Сопротивление резистора R=Eб/Iб где Eб-ЭДС обмотки w2. Это ЭДС примерно можно найти по формуле: Ew2=(S*w2*dB)/dt где: S-площадь поперечного сечения магнитопровода, w2-количество витков обмотки w2, dB-изменение индукции (т.к. это блокинг-генератор то индукция изменяется до индукции насыщения (не знаю точно от чего но возможно от нуля)), dt-время за которое происходит это изменение индукции dB. dt-это время за которое w1 заряжается до насыщения, не знаю на сколько это правильно, но думаю можно это время рассчитать по формуле: dt=(S*w1*dB)/Eп где: w1-количество витков обмотки w1, Eп-напряжение питания. Количество витков w1 выбирается небольшим для того чтобы коэффициент трансформации был больше и напряжение на выходе было больше.

помогите пожалуйста у меня тема курсовой » Разработка на базе блокинг-генератора с преобразователя напряжения 5В в напряжение 1500В, I=200мкА» как расчитать, с чего начать? работаю в мультисиме, просто нужно собрать схему.

Расчет ждущего блокинг-генератора (стр. 1 из 2)

Расчет ждущего блокинг-генератора

Реферат

В данном курсовом проекте производится расчет ждущего блокинг-генератора. Блокинг-генератор представляет собой релаксационную схему, содержащую усилительный элемент (транзистор), работающий в ключевом режиме, и трансформатор, осуществляющий положительную обратную связь. Достоинствами блокинг-генераторов являются сравнительная простота, возможность подключения нагрузки через трансформатор, присущая этим схемам способность формировать мощные импульсы, близкие по форме к прямоугольным. При использовании в качестве формирователей импульсов блокинг-генераторы работают в ждущем режиме. Важнейшими их характеристиками являются: чувствительность к запуску, длительность формируемых импульсов и их стабильность, предельно достигаемая частота срабатываний. Ждущий режим работы блокинг-генератора с общим эмиттером создается с помощью дополнительной базовой батареи. Основной отличительной особенностью блокинг-генераторов по сравнению с другими генераторами прямоугольных импульсов (мультивибраторами) является возможность получения большой скважности выходных импульсов. Ждущий режим блокинг-генератора получается, если закрыть транзистор включением в цепь базы или эмиттера запирающего напряжения. Для формирования импульса с помощью ждущего блокинг-генератора необходимо на его вход подавать запускающие импульсы, амплитуда которых достаточна для открывания транзистора. Ждущие блокинг-генераторы отличаются друг от друга способами подачи запирающих напряжений и схемами запуска.

Содержание

Введение

1 Расчетная часть

1. 1 Анализ технического задания

1.2 Разработка и расчет принципиальной схемы

1.3 Анализ устройства на ЭВМ

Выводы

Список литературы

Приложения

Введение

Несмотря на все более расширяющееся использование машинных методов схемотехнического проектирования современной электронной аппаратуры, в повседневной практике разработчикам электронных схем приходится вначале решать задачи приближенного расчета типовых узлов и устройств, а затем уточнять результаты расчета на ЭВМ или экспериментальным путем.

В данном курсовом проекте расчет блокинг-генератора также в начале будет производится без применения программного обеспечения, а затем схема моделируется на ЭВМ с целью проверки принятых решений и уточнения полученных результатов.

Таким образом, целью данного курсового проектирования является приобретение практических навыков конструирования электронных схем и опыта моделирования электронных схем на ЭВМ на примере разработки схемы ждущего блокинг-генератора с заданными в техническом задании параметрами.

1. Расчетная часть

1.1 Анализ технического задания

Транзисторный блокинг-генератор может быть использован как генератор импульсов почти прямоугольной формы сравнительно большой мощности, как делитель частоты следования импульсов и как формирователь импульсов, имеющих небольшую (2 — 5) скважность.

Выбираем схему блокинг-генератора на транзисторе с общим эмиттером, имеющим сравнительно низкую стабильность частоты колебаний, обеспечивающим получение импульсов с меньшей длительностью фронта и с плоской вершиной.

Базовое сопротивление R_Б с целью повышения стабильности периода колебаний Т целесообразно включать между базой транзистора и отрицательным полюсом коллекторной батареи.

Выбираем коэффициент трансформации, от которого зависит емкость хронирующего конденсатора, разрядное сопротивление, максимальное напряжение на конденсаторе и длительность фронта импульса.

При получении импульсов с большой крутизной фронта коэффициент трансформации желательно выбирать оптимальным: для блокинг-генератора с общим эмиттером q=3÷5. Выбираем коэффициент трансформации равным 3. После выбора коэффициента трансформации выбираем трансформатор. При этом следует иметь в виду, что чем меньше индуктивность намагничивания L_m, тем большей будет емкость и тем большей будет стабильность частоты следования импульсов. Выбираем импульсный трансформатор типа ГХО.472.007 ТУ, количество витков коллекторной, эмиттерной и нагрузочной обмоток которого относится как 3:1:3

1.2 Разработка и расчет принципиальной схемы

Для выбранного трансформатора выполняется условие

τ_L=

. (1.1)

Выбираем тип транзистора и напряжение источника питания Е_К.Транзистор должен обеспечить требуемую длительность импульса и иметь допустимое напряжение на коллекторе

Е_к.доп=(1.1÷1.2)U_m=Е_к=10·1.2=12 (1.2)

Выбираем величину ограничительного коллекторного и эмиттерного сопротивлений. Эти сопротивления облегчают тепловой режим работы транзистора и стабилизируют длительность импульса. При малых ограничительных сопротивлениях на длительность и период следования импульсов значительно влияют параметры транзистора. Базовое и эмиттерное ограничивающие сопротивления обычно имеют величину 10 – 30 Ом, а коллекторное – до 100 Ом. Выбираем R_б=30 Ом, R_k=80 Ом.

Тогда в соответствии с формулами [1], имеем

r=q²(r_б+r₂+R₂)=q²·R₂=9·30=270 Ом; (1.3)

R’_н=R_н·q²=150·9=1350; (1.4)

Общее сопротивление коллекторной цепи при насыщенном транзисторе и ограничительном коллекторном резисторе R₁=0 полагаем равным

R_k=r₁+r_k+R₁≈R₁=85 Ом; (1.5)

После выбора транзистора по заданным длительности импульса и длительности его фронта величина

становится известной, где — время жизни не основных носителей ( =5·10^-6).После определения ограничительных сопротивлений r и R_k коэффициента q, а также индуктивности L_m первичной обмотки трансформатора (выбираем L_m=2 мГн для импульсного трансформатора из 7-го ряда), левая и правая части выражения (1. 6)

оказываются функциями только величины

Для облегчения решения трансцендентного относительно величины t_И уравнения (1.6) перепишем последнее следующим образом:

, (1.7)

где

(1.8) (1.9)

где

=20, что составляет 70-80% от ( — коэффициент усиления тока базы) (1.10)

Находим τ_L:

τ_L₌_,

По графику зависимости ξ(

) по известной величине находим =0.9, тогда τ=5.6·10^-6

По формуле

при R=80 Ом определяем

C_б=

Сопротивление R_б необходимо рассчитать так, чтобы к моменту прихода очередного запускающего импульса конденсатор успевал разрядиться. Для этого необходимо выполнить условие

Напряжение базовой батареи при этом определяется по формуле

1.3 Анализ устройства на ЭВМ

Анализ работы схемы производился при помощи программы ElectronicsWorkbenchVersion 5.12. Как видно из осциллограмм, приведенных в приложении Б, так как базовый конденсатор имеет сравнительно большую емкость (свыше 20000 пФ) он заряжается в течение всей стадии формирования импульса, и импульс базового тока приобретает треугольную форму, что сказывается на формировании вершины выходного импульса (выходной импульс имеет трапецевидную форму, что видно на графике).

Выводы

Как показали расчеты и анализ работы смоделированной схемы на ЭВМ, спроектированный блокинг-генератор удовлетворяет требованиям технического задания. Такие параметры блокинг-генератора, как коэффициент нелинейных искажений, коэффициент полезного действия, напряжение шумов, а также некоторые другие параметры и характеристики в данном курсовом проекте не рассчитывались ввиду отсутствия соответствующих требований в техническом задании.

Во время работы над данным курсовым проектом были углублены знания по аналоговой электронике, в частности по блокинг-генераторам. Были приобретены навыки работы с программой Workbench, моделирующей работу электрических цепей.

Список литературы

1. Справочник по импульсной технике. Под ред.В.Н.Яковлева – Киев: «Техника», 1970, 656 с.

2. Глебов Б.А. Блокинг-генераторы на транзисторах – Москва: «Энергия», 1972,104 с.

3. Бочаров Л.Н. Расчет электронных устройств на транзисторах– Москва: «Энергия»,1978,208 с.

блокинг-генератор — патент РФ 2030096

Применение: устройство может использоваться для генерирования мощных импульсов большой скважности. Сущность изобретения: устройство содержит источник постоянного тока, транзисторы, резисторы, конденсатор и трансформатор, с первичной и вторичными обмотками. 1 ил.

Рисунок 1

Формула изобретения

БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОР, содержащий транзистор с резистором в цепи коллектора, времезадающую цепочку, состоящую из резистора и конденсатора и подсоединенную к базе транзистора, трансформатор, имеющий первичную и вторичную обмотки обратной связи, однотранзисторный усилитель мощности с выходной нагрузкой в цепи коллектора транзистора и источник постоянного тока, отличающийся тем, что трансформатор не содержит магнитопровода с индуктивно связанными обмотками обратной связи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к генераторам импульсов и может быть использовано, например, в автоматических устройствах в качестве источника прямоугольных импульсов большой длительности и мощности. Известен блокинг-генератор, содержащий транзистор, времязадающую цепочку, состоящую из резистора и конденсатора, трансформатор, первая обмотка которого включена между коллектором транзистора и коллекторной нагрузкой, вторая обмотка трансформатора соединена между базой транзистора и местом соединения резистора и конденсатора времязадающей цепочки. В известном блокинг-генераторе для подключения нагрузки предусмотрена дополнительная обмотка трансформатора. Однако включение низкоомной нагрузки в дополнительную обмотку трансформатора вызывает срыв работы блокинг-генератора. Срыв генерации обусловлен противодействующей ЭДС, наводимой в дополнительной обмотке под нагрузкой. Противодействующая ЭДС, используя энергию положительной обратной связи, резко ослабляет или полностью компенсирует ее. Известен блокинг-генератор на спаренном транзисторе, содержащий трансформатор с обмотками положительной обратной связи и времязадающую цепочку, состоящую из резистора и конденсатора. Преимуществом этой схемы является то, что импульсы эмиттерных токов спаренных транзисторов блокинг-генератора замыкаются через цепь базы дополнительного транзистора — усилителя мощности. При этом нагрузка включается в коллекторную цепь транзистора усилителя мощности. Введение дополнительного транзистора позволяет отделить цепь нагрузки от блокинг-генератора и исключает влияние нагрузки на работу блокинг-генератора. Однако известный блокинг-генератор не может быть использован в качестве источника мощных прямоугольных импульсов, например, для шагового искателя или для лампы накаливания, работающей в проблесковом режиме, что ограничивает функциональные возможности блокинг-генератора. Это обусловлено также тем, что вырабатываемые им импульсы имеют недостаточную длительность. Известно, что период импульсов у блокинг-генератора складывается из времени длительности импульса, где время длительности паузы в основном зависит от времязадающей цепочки, состоящей из резистора и конденсатора, а величина длительности импульса зависит от многих факторов и в первую очередь от емкости конденсатора времязадающей цепочки, сопротивления нагрузки в цепи коллектора транзистора и коэффициента трансформации трансформатора определяемого из отношения количества витков в базовой обмотке транзистора к количеству витков в коллекторной цепи транзистора. Однако при увеличении емкости, например, до одной тысячи микрофарад и более величина длительности импульса остается относительно малой и не может достигать, например, нескольких секунд. Основной причиной, не позволяющей оказывать влияние величиной емкости конденсатора на величину длительности импульсов, является наличие у трансформатора блокинг-генератора магнитопровода. Магнитопровод (сердечник) трансформатора резко ограничивает длительность вырабатываемых блокинг-генератором импульсов за счет усиления магнитного потока, пронизывающего обмотку в цепи базы транзистора, тем самым еще более усиливая положительную обратную связь. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей блокинг-генератора путем увеличения длительности выходных импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в известном блокинг-генераторе, содержащем транзистор с резистором в цепи коллектора, времязадающую цепочку, состоящую из резистора и конденсатора и подсоединенную к базе транзистора, трансформатор, имеющий первичную и вторичную обмотки обратной связи, однотранзисторный усилитель мощности с выходной нагрузкой в цепи коллектора транзистора и источник постоянного тока трансформатор выполнен без магнитопровода с индуктивно связанными обмотками обратной связи. На чертеже изображен блокинг-генератор в виде принципиальной схемы. Блокинг-генератор содержит источник постоянного тока 1, транзистор 2, резисторы 3 и 4, конденсатор 5, трансформатор 6 с индуктивно связанными первичной обмоткой 7 и вторичной 8, где точками обозначены начала обмоток, усилитель мощности 9, содержащий транзистор 10 с резистором 11 и нагрузку 12. Блокинг-генератор работает следующим образом. При подаче напряжения от источника постоянного тока 1 через резистор 4 времязадающей цепочки подается отрицательное напряжение смещения на базу транзистора 2. Отрицательный потенциал на базе транзистора 2 вызывает ток база-эмиттер. Этот ток приводит к появлению коллекторного тока транзистора 2, который идет от минуса источника питания 1 через первичную обмотку 7 трансформатора 6 и резистор 3. За счет взаимоиндукции во вторичной обмотке 8 также наводится ток, который заряжает конденсатор 5 времязадающей цепочки (на фиг. 1 левая обкладка конденсатора — минус, правая — плюс) и усиливает ток база-эмиттер, что приводит к еще большему увеличению коллекторного тока транзистора 2 и в первичной обмотке 7. Таким образом, с помощью положительной обратной связи осуществляется лавинообразный процесс (блокинг-пресс). При достижении транзистором 2 режима насыщения влияние обмотки 7 на обмотку 8 прекращается, т.к. в обмотке 7 величина тока в этот момент не изменяется. В результате начинается разряд конденсатора 5 по цепи: левая обкладка, обмотка 8, источник постоянного тока 1, резистор 4, правая обкладка конденсатора. Разряд конденсатора 5 через резистор 4 вызывает уменьшение отрицательного потенциала на базе транзистора 2, что в свою очередь ведет к уменьшению коллекторного тока транзистора 2 и в обмотке 7 приводит к перевороту фазы (направления) наводимого тока в обмотке 8, т.е. направление наводимого тока в обмотке 8 теперь совпадает с направлением тока разряда конденсатора 5. Наводимый в обмотке 8 ток еще сильнее снижает отрицательный потенциал базы транзистора 2, вызывая резкое уменьшение коллекторного тока. После разряда конденсатора 5 на базе транзистора 2 через резистор 4 вновь появляется отрицательный потенциал и работа блокинг-генератора в автоколебательном режиме происходит аналогично описанному. Выработанные импульсы прямоугольной формы подаются на базу транзистора 10 усилителя мощности 9. В цепь коллектора транзистора 10 включена выходная нагрузка в виде резистора 12. Резистор 11 предотвращает смещение транзистора 10 в область проводимости за счет тока утечки. В коллекторную цепь транзистора 10 можно подключить как активную нагрузку (лампу накаливания), так и индивидуальную (обмотку трансформатора, обмотку шагового искателя и т.д.). Период и скважность импульсов в соответствии с заданными устанавливаются времязадающей цепочкой, состоящей из резистора 4 и конденсатора 5, а также коэффициентом трансформации трансформатора 6, полученным из отношения количества витков во вторичной обмотке 8 к количеству витков в первичной обмотке 7. Скважность устанавливается и резистором 3, который формирует вершину импульсов и амплитуду. Блокинг-генератор с трансформатором без магнитопровода с индуктивно связанными обмотками сохраняет свою работоспособность в различных режимах: ждущем, режиме синхронизации и деления частоты. Выполнение трансформатора блокинг-генератора без магнитопровода с индуктивно связанными обмотками позволяет увеличить инерционность (время) нарастания, формирования и спада амплитуды импульсов с сохранением сильных положительной и отрицательной обратных связей, что ведет к достижению увеличения их длительности и позволяет добиться частоты выходных импульсов в сторону уменьшения от нескольких Гц до нескольких долей Гц со скважностью от 0,5 до единицы. Это дает возможность расширить функциональные возможности блокинг-генератора, например, использовать его в качестве светосигнальных устройств, работающих в проблесковом режиме с использованием ламп накаливания и в различных автоматических устройствах в качестве источника прямоугольных импульсов инфразвуковой частоты.

мир электроники — Блокинг-генератор

Электронные устройства

материалы в категории

Устройство блокинг-генератора

Блокинг-генератор представляет собой однокаскадный релаксационный генератор кратковременных импульсов с сильной индуктивной положительной обратной связью, создаваемой импульсным трансформатором.
Вырабатываемые блокинг-генератором импульсы имеют большую крутизну фронта и среза и по форме близки к прямоугольным. Длительность импульсов может быть в пределах от нескольких десятков нс до нескольких сотен мкс.
Обычно блокинг-генератор работает в режиме большой скважности, т. е. длительность импульсов много меньше периода их повторения. Скважность может быть от нескольких сотен до десятков тысяч.

Транзистор, на котором собран блокинг-генератор, открывается только на время генерирования импульса, а остальное время закрыт. Поэтому при большой скважности время, в течении которого транзистор открыт, много меньше времени, в течение которого он закрыт. Тепловой режим транзистора зависит от средней мощности, рассеиваемой на коллекторе.
Благодаря большой скважности в блокинг-генераторе можно получить очень большую мощность во время импульсов малой и средней мощности.

Но одновременно с тем при большой скважности блокинг-генератор работает весьма экономично, так как транзистор потребляет энергию от источника питания только в течении небольшого времени формирования импульса.
Так же, как и мультивибратор, блокинг-генератор может работать в автоколебательном, ждущем режиме и режиме синхронизации.

Работа блокинг-генератора в автоколебательном режиме

Блокинг-генераторы могут быть собраны на транзисторах, включенных по схеме с ОЭ или по схеме с ОБ. Схему с ОЭ применяют чаще, так как она позволяет получить лучшую форму генерируемых импульсов (меньшую длительность фронта), хотя схема с ОБ более стабильна по отношению к изменению параметров транзистора.

Схема блокинг-генератора показана на рис. 1.

аботу блокинг-генератора можно разделить на две стадии. В первой стадии, занимающей большую часть периода колебаний, транзистор закрыт, а во второй — транзистор открыт и происходит формирование импульса. Закрытое состояние транзистора в первой стадии поддерживается напряжением на кондере С1, заряженным током базы во время генерации предыдущего импульса. В первой стадии кондер медленно разряжается через большое сопротивление резика R1, создавая близкий к нулевому потенциал на базе транзистора VT1 и он остается закрытым.

Когда напряжение на базе достигнет порога открывания транзистора, он открывается и через коллекторную обмотку I трансформатора Т начинает протекать ток. При этом в базовой обмотке II индуктируется напряжение, полярность которого должна быть такой, чтобы оно создавало положительный потенциал на базе. Если обмотки I и II включены неправильно, то блокинг-генератор не будет генерировать. Значится, концы одной из обмоток, неважно какой, необходимо поменять местами.

Положительное напряжение, возникшее в базовой обмотке, приведет к дальнейшему увеличению коллекторного тока и тем самым — к дальнейшему увеличению положительного напряжения на базе и т. д. Развивается лавинообразный процесс увеличения коллекторного тока и напряжения на базе. При увеличении коллекторного тока происходит резкое падение напряжения на коллекторе.

Лавинообразный процесс открывания транзистора, называющийся прямым блокинг-процессом, происходит очень быстро, и поэтому во время его протекания напряжение на кондере С1 и энергия магнитного поля в сердечнике практически не изменяются. В ходе этого процесса формируется фронт импульса. Процесс заканчивается переходом транзистора в режим насыщения, в котором транзистор утрачивает свои усилительные свойства, и в результате положительная обратная связь нарушается. Начинается этап формирования вершины импульса, во время которого рассасываются неосновные носители, накопленные в базе, и кондер С1 заряжается базовым током.

Когда напряжение на базе постепенно приблизится к нулевому потенциалу, транзистор выходит из режима насыщения, и тогда восстанавливаются его усилительные свойства. Уменьшение тока базы вызывает уменьшение тока коллектора. При этом в базовой обмотке индуктируется напряжение, отрицательное относительно базы, что вызывает ещё большее уменьшение тока коллектора и т. д. Образуется лавинообразный процесс, называемый обратным блокинг-процессом, в результате которого транзистор закрывается. Во время этого процесса формируется срез импульса.

Так как за время обратного блокинг-процесса напряжение на кондере С1 и энергия магнитного поля в сердечнике не успевают измениться, то после закрывания транзистора положительное напряжение на коллекторе продолжает расти и образуется характерный для блокинг-генератора выброс напряжения, после которого могут образоваться паразитные колебания.

Обратный выброс напряжения значительно увеличивает напряжение на коллекторе закрытого транзистора, создавая опасность его пробоя. Отрицательные полупериоды паразитных колебаний, трансформируясь в базовую цепь, могут вызвать открывание транзистора, т. е. ложное срабатывание схемы.

Для ограничения обратного выброса включают «демпферный» диод VD1. Во время основного процесса диод закрыт и не влияет на работу блокинг-генератора. Диод VD1 включается параллельно коллекторной обмотке трансформатора.

Опосля всех этих процессов происходит восстановление схемы в исходное состояние. Это и будет промежуток между импульсами. Процесс, так сказать, молчания заключается в медленном разряде кондера С1 через резик R1. Напряжение на безе при этом медленно растет, пока не достигнет порога открывания транзистора и процесс повторяется.

Период следования импульсов можно приближенно определить по формуле:

T_и≈(3÷5)R1C1

Ждущий режим блокинг- генератора

По аналогии со ждущим мультивибратором, для блокинг-генератора этот режим характерен тем, что схема генерирует импульсы только при поступлении на её вход запускающих импульсов произвольной формы. Для получения ждущего режима в блокинг-генератор должно быть включено запирающее напряжение (рис. 2).

В исходном состоянии транзистор закрыт отрицательным смещением на базе (-E_б) и прямой блокинг-процесс начинается только после подачи на базу транзистора положительного импульса достаточной амплитуды. Формирование импульса осуществляется так же, как и в автоколебательном режиме. Разряд кондера С после окончания импульса происходит до напряжения -E_б. Затем транзистор остается закрытым до прихода следующего запускающего импульса. Форма и длительность импульсов, формируемых блокинг-генератором, зависит при этом от параметров схемы.

Для нормальной работы ждущего блокинг-генератора необходимо выполнить неравенство:

Т_з≥(5÷10)R1C1

где Т_з — период повторения запускающих импульсов.

Для устранения влияния цепей запуска на работу ждущего блокинг-генератора включают разделительный диод VD2, который закрывается после открывания транзистора, в результате чего прекращается связь между блокинг-генератором и схемой запуска. Иногда в цепь запуска включают дополнительный каскад развязки (эмиттерный повторитель).

Примечание: сайт-источник: http://naf-st.ru

4.5.4. Ждущий блокинг-генератор | Электротехника

Когда необходимо, чтобы каждый импульс на выходе генератора появлялся только при подаче на вход запускающего импульса, используется ждущий режим. В исходном состоянии блокинг-генератор заперт. С приходом запускающего импульса он формирует один импульс и снова запирается до прихода на вход очередного. Чтобы уменьшить интервал между импульсами, каждым из которых блокинг-генератор мог бы запуститься, разрядка хронирующего конденсатора после формирования рабочего импульса – должна осуществляться по возможности быстро.

Ждущий режим может быть обеспечен различными способами.

На рис. 4.18 показан заторможенный блокинг-генератор, где запирание эмиттерного перехода осуществляется источником Е_З.Чаще напряжение запирания подается от общего коллекторного источника Е_К (рис. 4.19). Чтобы запуск мог осуществляться импульсами относительно небольшой амплитуды, запирающее напряжение Е₃ следует уменьшить по сравнению с Е_К. Этой цели служит делитель R₁ – R₂. Конденсатор С₁ (см. рис. 4.19) исключает отрицательную обратную связь, которая могла бы быть за счет резистора R₂.

Запуск заторможенного генератора стремятся осуществить так, чтобы исключить взаимное влияние цепи запуска и генератора. Схемы с непосредственным запуском на базу через разделительный конденсатор С_Р (см. рис. 4.18, 4.19) не удовлетворяют такому требованию. Поэтому применяют более сложные схемы запуска.

На рис. 4.20 изображена схема, в которой запуск блокинг-генератора осуществляется через разделительный диод Д. В отсутствие запускающего импульса диод прикрыт, так как его анод и катод имеют один и тот же потенциал – Е_К.

Положительный запускающий импульс u_ЗАПпередается через диод Д на коллекторную обмотку W_K, трансформируется с изменением полярности в базовую обмотку W_б и отпирает транзистор. Начинается генерация импульса. Уже во время формирования фронта потенциал коллектора (а следовательно, катода диода) лавинообразно повышается и диод запирается. Таким образом, блокинг-генератор отключается от источника запускающих импульсов, чем исключается их взаимное влияние.

Этот же принцип используется в схеме на рис. 4.21. Здесь роль элемента, разделяющего источник запускающих импульсов и блокинг-генератор (на транзисторе Т₂), выполняет усилитель запускающих импульсов на транзисторе Т₁.

В исходном состоянии он заперт, как в схеме на рис. 4.19. Заперт и транзистор Т₂: потенциал его базы примерно равен нулю, так как конденсатор С практически разряжен через R_б2.

Словарь электронных и технических терминов. Определение блокирующего осциллятора

Определение технических терминов и фраз
«A»
«Б»,
«C»,
«D»,
«E»,
«F»,
«ГРАММ»,
«ЧАС»,
«Я»,
«J»,
«К»,
«L»,
«М»,
«Н»,
«О»,
«П»,
«Q»,
«Р»,
«S»,
«Т»,
«U»,
«V»,
«W»,
«ИКС»,
«Y»,
«Z»

Блокирующий осциллятор

Генератор — это схема, используемая для выработки переменного напряжения или тока. Когда генератор создается из дискретных компонентов, он требует некоторой формы усиления и обратной связи от выхода к входу.В двух схемах, показанных на этой странице, в усилителе используется транзистор, а для обеспечения обратной связи используется трансформатор.

В этом случае покрывается блокирующий осциллятор, который является разновидностью осциллятора релаксации. В генераторе этого типа используется либо конденсатор, либо катушка индуктивности для создания регенеративной обратной связи для генерации несинусоидального выходного сигнала. В этом конкретном случае индуктор [трансформатор] используется в качестве реактивного компонента. Обе схемы используют транзистор в качестве активного компонента.По сути, схема представляет собой импульсный генератор, который заставляет транзисторный усилитель отключаться на большую часть цикла.

Блокирующий генератор с трансформаторной связью

Блокирующий осциллятор — это тип генератора сигналов, используемый для создания узких импульсов или триггеров. Тип генератора, который блокирует вывод после завершения цикла в течение некоторого заранее определенного количества времени. В этом случае схема, которая производит последовательность импульсов с высокой скважностью, колеблющуюся между Vcc и землей.Базовый выход коллектора показан на правой боковой панели.

Блокирующий осциллятор

Описание схемы

В этой схеме используется транзистор NPN, и почти любой NPN BJT должен работать, если он рассчитан на рабочую частоту.
Резистор R1 обеспечивает прямое смещение для цепи базы транзистора.
Частота колебаний определяется составляющими C1 и T1, хотя значения не приводятся.
Обратите внимание на изменение полярности между обмотками L1 и L2 трансформатора T1.Ток коллектора, протекающий через первичную обмотку [L1] трансформатора, индуцируется во вторичной обмотке [L2], сдвинутой по фазе на 180 градусов. Эта обратная связь является регенеративной и переводит транзистор в состояние насыщения.

Смещение постоянного тока, обеспечиваемое R1, запускает транзистор Q1 в проводящем состоянии, как только подается питание. Ток начинает течь через Q1 и первичную обмотку T1, что индуцирует напряжение во вторичной обмотке L2. Точки фазировки на трансформаторе указывают на сдвиг фаз между первичной и вторичной обмотками на 180 градусов.Отрицательное идущее напряжение на первичной обмотке преобразует положительное напряжение на базу транзистора [через C1], заставляя транзистор увеличивать ток [t0]. По мере увеличения тока коллектора напряжение, передаваемое через трансформатор, насыщает базу.

Когда коллектор полностью включается, транзисторный выход падает до нуля [t1]. Ток через трансформатор увеличивался. Когда ток коллектора достигает максимума и катушка становится насыщенной, магнитный поток между обмотками L1 — L2 перестает изменяться.Конденсатор [C1] теперь разряжается через резистор базы и отключает напряжение смещения в цепи базы, а затем отключает ток коллектора.

Постоянная времени цепи

Постоянная времени для любой цепи определяется компонентами и их значениями. Ширина импульса выходного сигнала определяется продолжительностью времени, которое требуется трансформатору для насыщения [TC = L / R] после того, как транзистор включился и начал проводить. Чем больше индуктивность трансформатора, тем больше ширина выходного импульса [от t0 до t1].

После достижения насыщения и разрядки конденсатора, в большинстве случаев это происходит через резистор. Таким образом, время разряда [TC = RC] определяет, как долго транзистор будет выключен [удерживая выход на уровне Vcc]. Как только конденсатор разряжен, база снова смещается в прямом направлении, транзистор включается, и цикл повторяется.

Третичный блокирующий осциллятор

Это в основном та же схема, что описана ранее.Однако в этой схеме используется трансформатор с третичной обмоткой или дополнительной вторичной обмоткой. Кроме того, выходной сигнал проходит через трансформатор, а не через коллектор транзистора.

Блокирующий осциллятор

В данном случае в схеме используется транзистор PNP. Обратите внимание, что полярность обмоток трансформатора изменилась, чтобы компенсировать обратную полярность транзистора. Третичная обмотка — это третья обмотка трансформатора, имеющая такое же отношение витков, как и вторая обмотка.Третья обмотка [вторичная обмотка] L3 используется для выработки выхода.

В схеме также используется внешний входной триггер.

Эти описанные здесь генераторы блокировки требуют для работы трансформатора. Другие стили генераторов, в которых используется конденсатор, будут намного меньше, хотя и будут иметь такую же сложность. По этой ссылке вы найдете еще один пример осциллятора релаксации, в котором используется UJT и конденсатор для создания пилообразной формы волны.

Поваренная книга по биполярным транзисторам

— Часть 5

Два наиболее широко используемых типа схем транзисторных генераторов сигналов — это типы генераторов, которые генерируют синусоидальные волны и используют транзисторы в качестве линейных усилительных элементов, и типы мультивибраторов, которые генерируют квадратные или прямоугольные формы сигналов и используют транзисторы в качестве цифровых переключающих элементов.

В этом месячном выпуске описаны практические способы использования биполяров в линейном режиме для создания простых, но полезных схем генератора синусоидальной волны и белого шума. В выпуске в следующем месяце серии будут рассмотрены практические мультивибраторы схем генераторов биполярных сигналов.

ОСНОВЫ ОСЦИЛЛЯТОРА

Чтобы генерировать достаточно чистые синусоидальные волны, генератор должен удовлетворять двум основным конструктивным требованиям, как показано на рис. 1 . Во-первых, выход усилителя (A1) должен быть возвращен на его вход через частотно-избирательную сеть (A2) таким образом, чтобы сумма фазовых сдвигов усилителя и цепи обратной связи равнялась нулю градусов (или 360 °) при желаемая частота колебаний, т.е.е., так что x ° + y ° = 0 ° (или 360 °). Таким образом, если усилитель генерирует сдвиг фазы на 180 ° между входом и выходом, частотно-избирательная сеть должна вносить дополнительный сдвиг фазы на 180 °.

РИСУНОК 1. Основная схема и условия, необходимые для генерации синусоидальной волны.

Второе требование состоит в том, что коэффициент усиления усилителя должен точно противодействовать потерям в цепи частотно-избирательной обратной связи на желаемой частоте колебаний, чтобы получить общий коэффициент усиления системы, равный единице, т.е.g., A1 x A2 = 1. Если коэффициент усиления меньше единицы, схема не будет колебаться, а если больше единицы, она будет перегрузкой и будет генерировать искаженные формы волны. Сеть частотно-избирательной обратной связи обычно состоит из C-R или L-C или кварцевого фильтра; практические схемы генератора, в которых используются частотно-избирательные фильтры C-R, обычно генерируют выходные частоты ниже 500 кГц; те, которые используют частотно-избирательные фильтры L-C, обычно генерируют выходные частоты выше 500 кГц; те, которые используют кварцевые фильтры, генерируют сверхточные частоты сигнала.

ОСЦИЛЛЯТОРЫ C-R

Простейшим синусоидальным генератором C-R является генератор с фазовым сдвигом, который обычно принимает базовую форму, как показано на Рис. 2 . Здесь три идентичных фильтра верхних частот C-R включены в каскад, чтобы создать фильтр третьего порядка, который вставлен между выходом и входом инвертирующего (сдвиг фазы на 180 °) усилителя; фильтр дает полный фазовый сдвиг 180 ° на частоте fo, равной примерно 1 / (14RC), поэтому полная схема имеет сдвиг контура на 360 ° при этом условии и колеблется на fo, если усилитель имеет достаточное усиление (примерно x29), чтобы компенсировать потери в фильтре и, таким образом, получить средний коэффициент усиления контура, дробно превышающий единицу.

РИСУНОК 2. Фильтр высоких частот третьего порядка, используемый в качестве основы генератора с фазовым сдвигом.

Обратите внимание на Рис. 2 , что каждый отдельный каскад фильтра верхних частот C-R имеет тенденцию пропускать высокочастотные сигналы, но отклоняет низкочастотные. Его выходной сигнал уменьшается на 3 дБ при частоте прерывания 1 / (2 RC) и падает на уровне 6 дБ / октаву, когда частота уменьшается ниже этого значения. Таким образом, базовый фильтр 1 кГц дает 12 дБ подавления сигнала 250 Гц и 20 дБ — сигнала 100 Гц.Фазовый угол выходного сигнала опережает входной и равен arctan 1 / (2fCR), или + 45 ° при fc. Каждый каскад C-R известен как фильтр первого порядка. Если несколько (n) таких фильтров подключены каскадом, результирующая схема называется фильтром «n-го порядка» и имеет крутизну, превышающую fc, равную (n x 6 дБ) / октаву.

На рисунке 3 показана схема практического генератора с фазовым сдвигом 800 Гц, который может работать от любого источника постоянного тока в диапазоне от 9 до 18 В. Для первоначальной настройки схемы просто отрегулируйте RV1 так, чтобы схема генерировала достаточно чистый синусоидальный сигнал на выходе, как это видно на осциллографе — выходной уровень сигнала полностью регулируется с помощью RV2.

РИСУНОК 3. Генератор с фазовым сдвигом 800 Гц.

Основные недостатки простых генераторов с фазовым сдвигом типа Рис. 3 заключаются в том, что они имеют довольно низкую внутреннюю стабильность усиления и их рабочую частоту нелегко изменить. Гораздо более универсальный генератор C-R может быть построен с использованием сети моста Вина.

На рисунке 4 показаны основные элементы генератора моста Вина. Сеть Вина состоит из R1-C1 и R2-C2, значения которых сбалансированы так, что C1 = C2 = C и R1 = R2 = R.Фазовые сдвиги этой сети отрицательны на низких частотах, положительны на высоких и равны нулю на центральной частоте 1 / (6,28CR), при которой сеть имеет коэффициент затухания, равный трем. Таким образом, сеть можно заставить колебаться, подключив неинвертирующий усилитель с высоким входным сопротивлением x3 между ее выходными и входными клеммами, как показано на схеме.

РИСУНОК 4. Базовая схема генератора Вина.

На рис. 5 показан простой генератор Вина с фиксированной частотой, в котором Q1 и Q2 подключены как усилители с общим эмиттером с низким коэффициентом усиления. Q2 дает коэффициент усиления по напряжению немного больше единицы и использует резистор цепи Вина R1 в качестве нагрузки коллектора, а Q1 представляет высокий входной импеданс на выходе сети Вина и имеет переменное усиление через RV1. Значения компонентов показывают, что цепь колеблется с частотой около 1 кГц — при использовании RV1 следует отрегулировать так, чтобы генерировалась слегка искаженная синусоидальная волна.

РИСУНОК 5. Практический генератор Вина 1 кГц.

На рисунке 6 показана улучшенная конструкция генератора Вина, потребляющая 1.8 мА от источника питания 9 В и имеет полностью регулируемую выходную амплитуду до 6 В от пика к пику через RV2. Q1-Q2 представляют собой пару с прямым соединением дополнительного общего эмиттера и дают очень высокий входной импеданс для базы Q1, низкий выходной импеданс коллектора Q2 и неинвертированный коэффициент усиления по напряжению от x5,5 постоянного тока и от x1 до x5,5. AC (переменная через RV1). Красный светодиод генерирует 1,5 В с низким импедансом, которые поступают на базу Q1 через R2 и, следовательно, смещают выход Q2 до значения покоя + 5 В. Сеть Wien R1-C1 и R2-C2 подключена между выходом Q2 и входом Q1, и при использовании RV1 просто настраивается так, чтобы при просмотре выхода схемы на осциллографе генерировалась стабильная и визуально чистая форма сигнала.В этом случае амплитуда колебаний ограничена на уровне около 6 В от пика до пика из-за начала ограничения положительного пика, когда усилитель начинает работать в режиме насыщения. Если RV1 тщательно отрегулирован, это ограничение может быть уменьшено до почти незаметного уровня, позволяя генерировать синусоидальные волны хорошего качества с менее чем 0,5% THD.

РИСУНОК 6. Мостовой синусоидальный генератор Вина 1 кГц с выходом переменной амплитуды.

Схема Рис. 6 может быть изменена для работы с ограниченным диапазоном переменной частоты путем уменьшения значений R1 и R2 до 4. 7 кОм и соединить их последовательно с объединенными переменными резисторами 10 кОм. Обратите внимание, однако, что генераторы Вина с переменной частотой лучше всего строить с использованием операционных усилителей или других линейных ИС, в сочетании с системами обратной связи с автоматическим регулированием усиления, используя различные стандартные схемы этого типа, которые были опубликованы в предыдущих выпусках этого журнала. .

ОСЦИЛЛЯТОРЫ L-C

Синусоидальные генераторы

C-R обычно генерируют сигналы в диапазоне от 5 Гц до 500 кГц. Генераторы L-C обычно генерируют их в диапазоне от 5 кГц до 500 МГц и состоят из частотно-избирательной цепи L-C, которая подключена к петле обратной связи усилителя.

Самым простым генератором на L-C транзисторах является генератор обратной связи с настроенным коллектором, показанный на Рис. 7 . Q1 подключен как усилитель с общим эмиттером, с базовым смещением, обеспечиваемым через R1-R2, и с эмиттерным резистором R3, развязанным по переменному току через C2. L1-C1 формирует настроенную коллекторную цепь, а обратная связь коллектор-база обеспечивается через L2, который индуктивно связан с L1 и обеспечивает действие трансформатора. Выбирая фазу этого сигнала обратной связи, можно сделать так, чтобы схема давала нулевой фазовый сдвиг контура на настроенной частоте, так что она колеблется, если коэффициент усиления контура (определяемый отношением витков T1) больше единицы.

РИСУНОК 7. Настроенный коллекторный генератор обратной связи.

Особенностью любой настроенной цепи L-C является то, что фазовое соотношение между ее током включения и индуцированным напряжением изменяется от -90 ° до + 90 ° и равно нулю на центральной частоте, определяемой как f = 1 / (2 LC). Таким образом, схема Рис. 7 дает нулевой общий фазовый сдвиг и колеблется на этой центральной частоте. С показанными значениями компонентов частота может быть изменена от 1 МГц до 2 МГц через C1.Эта базовая схема может быть спроектирована для работы на частотах от нескольких десятков Гц с использованием многослойного трансформатора с железным сердечником до десятков или сотен МГц с использованием радиочастотных технологий.

ИЗМЕНЕНИЯ ЦЕПИ

Рисунок 8 показывает простой вариант конструкции Рисунок 7 — генератор Хартли. Нагрузка коллектора L1 отводится примерно на 20% вниз от его верха, и положительная шина питания подсоединяется к этой точке; Таким образом, L1 обеспечивает действие автотрансформатора, в котором напряжение сигнала наверху L1 сдвинуто по фазе на 180 ° с напряжением на его нижнем (коллектор Q1) конце.Сигнал с верхней части катушки подается на базу Q1 через C2, и, таким образом, схема колеблется с частотой, установленной значениями L-C.

РИСУНОК 8. Базовый генератор Хартли.

Обратите внимание на приведенное выше описание, что действие генератора зависит от некоторого вида точки отвода общего сигнала, встроенной в настроенную схему, так что получается действие автотрансформатора с разделением фаз. Эта точка ответвления не обязательно должна быть превращена в настоящую катушку настройки, но может быть преобразована в конденсатор настройки, как в схеме генератора Колпитса, показанной на Рис. 9 .При указанных значениях компонентов эта конкретная схема колеблется с частотой около 37 кГц.

РИСУНОК 9. Генератор Колпитца 37 кГц.

Модификация конструкции Колпитца, известная как осциллятор Клаппа или Гурье, показана на рис. 10 . C3 включен последовательно с L1 и имеет небольшое значение по сравнению с C1 и C2. Следовательно, резонансная частота схемы устанавливается в основном L1 и C3 и почти не зависит от изменений емкости транзисторов и т. Д.Таким образом, схема обеспечивает отличную стабильность частоты. При показанных значениях компонентов он колеблется с частотой около 80 кГц.

РИСУНОК 10. Генератор Гурье или Клаппа, 80 кГц.

На рисунке 11 показан генератор Рейнарца, в котором катушка настройки имеет три индуктивно-связанные обмотки. Положительная обратная связь достигается путем соединения сигналов коллектора и эмиттера транзистора через обмотки L1 и L2. Обе эти индуктивности подключены к L3, и цепь колеблется с частотой, определяемой L3-C1.На диаграмме показаны типичные отношения витков катушки для цепи, колеблющейся с частотой несколько сотен кГц.

РИСУНОК 11. Базовый генератор Рейнарца.

Наконец, На рисунках 12, и , 13, показаны версии осцилляторов Хартли и Колпитса с эмиттерным повторителем. В этих схемах транзисторы и настроенные схемы L1-C1 дают нулевой сдвиг фазы на частоте колебаний, а настроенная схема дает усиление напряжения, необходимое для обеспечения колебаний.

РИСУНОК 12. Версия генератора Хартли с эмиттерным повторителем.

РИСУНОК 13. Версия генератора Колпитса с эмиттерным повторителем.

МОДУЛЯЦИЯ

Цепи генератора L-C на Рис. 7 с по 13 можно легко модифицировать для получения модулированных (AM или FM), а не непрерывных (CW) выходных сигналов. Рис. 14 , например, показывает схему Рис. 7 , модифицированную для работы в качестве генератора частоты биений (BFO) 456 кГц с функцией амплитудной модуляции (AM).Стандартный транзисторный трансформатор промежуточной частоты 465 кГц (T1) используется в качестве настраиваемой схемы L-C, а внешний сигнал AF может подаваться на эмиттер Q1 через C2, таким образом эффективно модулируя напряжение питания Q1 и тем самым модулируя амплитуду несущего сигнала 465 кГц. Схема может использоваться для создания глубины модуляции примерно до 40%. C1 имеет низкий импеданс для несущей 465 кГц, но высокий импеданс для сигнала модуляции AF.

РИСУНОК 14. BFO 465 кГц с функцией AM.

На рисунке 15 показана приведенная выше схема, модифицированная для обеспечения возможности частотной модуляции (FM) вместе с настройкой варактора через RV1. Кремниевый диод 1N4001 D1 используется в качестве недорогого варакторного диода, который при обратном смещении (как неотъемлемая часть его основного действия кремниевого диода) по своей природе демонстрирует емкость (в несколько десятков пФ), которая уменьшается с приложенным обратным напряжением. D1 и блокирующий конденсатор C2 подключены последовательно и эффективно подключены через настроенную схему T1 (поскольку шины питания схемы закорочены вместе, что касается сигналов переменного тока).

РИСУНОК 15. BFO 465 кГц с варакторной настройкой и функцией FM.

Следовательно, центральная частота генератора может быть изменена путем изменения емкости D1 через RV1, а FM-сигналы могут быть получены путем подачи сигнала модуляции AF на D1 через C3 и R4.

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ОСЦИЛЛЯТОРЫ

Генераторы с кварцевым управлением обеспечивают превосходную точность и стабильность частоты. Кристаллы кварца имеют типичные значения добротности около 100000 и обеспечивают примерно в 1000 раз большую стабильность, чем обычная схема с регулировкой L-C.Их рабочая частота (которая может варьироваться от нескольких кГц до 100 МГц) определяется механическими размерами кристалла, который может быть разрезан для обеспечения последовательной или параллельной резонансной работы. Устройства с последовательным режимом демонстрируют низкий импеданс в резонансе — типы с параллельным режимом показывают высокий импеданс в резонансе.

На рисунке 16 показан кварцевый генератор с широким диапазоном, предназначенный для использования с кристаллом параллельного режима. Фактически это схема генератора Пирса, и ее можно использовать практически с любым исправным кристаллом параллельного режима от 100 кГц до 5 МГц без необходимости модификации схемы.

РИСУНОК 16. Широкодиапазонный генератор Пирса использует кристалл параллельного режима.

В качестве альтернативы, На рис. 17 показан генератор Колпитца 100 кГц, предназначенный для использования с кристаллом последовательного режима. Обратите внимание, что настроенная схема L1-C1-C2 предназначена для резонанса на той же частоте, что и кристалл, и что значения ее компонентов должны быть изменены, если используются другие частоты кристалла.

РИСУНОК 17. Генератор Колпитца с частотой 100 кГц использует кристалл последовательного режима.

Наконец, На рис. 18 показан исключительно полезный двухтранзисторный генератор, который можно использовать с любым кристаллом с последовательным резонансом от 50 кГц до 10 МГц. Q1 подключен как усилитель с общей базой, а Q2 — как эмиттерный повторитель, а выходной сигнал (от эмиттера Q2) подается обратно на вход (эмиттер Q1) через C2 и последовательно-резонансный кристалл. Эта превосходная схема будет колебаться с любым кристаллом, показывающим малейшие признаки жизни.

РИСУНОК 18. Генератор с широким диапазоном (50 кГц — 10 МГц) может использоваться практически с любым кристаллом последовательного режима.

БЕЛЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ШУМА

Одна полезная линейная, но несинусоидальная форма волны известна как белый шум, который содержит полный спектр случайно генерируемых частот, каждая из которых имеет одинаковую среднюю мощность при усреднении за единицу времени. Белый шум имеет важное значение при тестировании усилителей AF и RF и широко используется в системах звуковых генераторов со спецэффектами.

На рисунке 19 показан простой генератор белого шума, основанный на том факте, что все стабилитроны генерируют значительный белый шум при работе с низким током.R2 и ZD1 подключены в петле отрицательной обратной связи между коллектором и базой усилителя с общим эмиттером Q1, таким образом стабилизируя рабочие уровни постоянного тока схемы, а петля развязана по переменному току через C1. Таким образом, ZD1 действует как источник белого шума, который подключен последовательно с базой Q1, который усиливает шум до полезного уровня около 1,0 вольт, от пика до пика. В этой схеме можно использовать любой стабилитрон от 5,6 В до 12 В.

РИСУНОК 19. Генератор белого шума на транзисторе-стабилитроне.

РИСУНОК 20. Двухтранзисторный генератор белого шума.

Рис. 20. — это простая вариация вышеупомянутой конструкции с обратносмещенным переходом база-эмиттер транзистора 2N3904 (который «стабилитрон» составляет около 6 В), используемым в качестве генерирующего шум стабилитрона. NV

Создание генератора импульсов | Журнал Nuts & Volts

Если вы работаете с цифровыми и логическими схемами (а мы все это делаем), вы найдете этот инструмент удобным для проектирования, поиска и устранения неисправностей и калибровки электронных схем.Хотя у меня есть довольно дорогой коммерческий функциональный генератор, я считаю, что именно этот генератор импульсов я использую большую часть времени. Генератор довольно прост в сборке и имеет простую конструкцию. Для этого требуется шесть интегральных схем и два транзистора. Кроме того, вам понадобится блок питания на 15 вольт на 200 мА.

Вы можете собрать этот блок, как показано, или добавить / удалить этапы, если вы предпочитаете что-то более индивидуальное для ваших нужд. За два года использования я не почувствовал необходимости менять дизайн, так как он хорошо работал во всех ситуациях.

Я поместил это устройство в коробку размером 7 x 4 x 5 дюймов. Если вы построите его точно так, как показано, не используйте коробку меньшего размера, чем это, так как вы будете перегружать элементы управления на передней панели. Прежде чем мы перейдем к конструкции, я считаю, что уместно дать описание теории работы.

Как это работает

Если обратиться к схеме (, рис. 1, ), ядром устройства является генератор скорости U4 и генератор ширины U3B. Скорость мультивибратора U4 устанавливается на шесть ступеней путем выбора конденсатора S6a, S6b.

РИСУНОК 1. Сердце устройства — генератор скорости U4 и генератор ширины U3B.

Это, в свою очередь, изменяется с помощью потенциометра P2, чтобы обеспечить полное покрытие между диапазонами. Изменение скорости составляет от двух микросекунд до одной секунды непрерывно со значениями R9 и P2, что дает примерно 10-процентное перекрытие между диапазонами. Выходной сигнал прямоугольной формы передается через U5a, b (логический элемент И), который обеспечивает буферизацию для U4. Один вентиль отправляет сигнал на J3 (внутренний триггерный выход).Другой вентиль отправляет сигнал на U2b-P5, который изолирует различные входы друг от друга с помощью функции логического элемента ИЛИ.

Положительный фронт на выходе U2b запускает генератор ширины U3b. Между прочим, все эти схемы срабатывают по положительному фронту. U3b — это моностабильный мультивибратор, и его выходная ширина определяется выбором конденсатора через S7a, S7b. Как и в U4, он изменяется потенциометром P3 (также обеспечивающим 10-процентное перекрытие) для обеспечения непрерывной сходимости от одной микросекунды до 100 миллисекунд по ширине.Выходной сигнал U3b отправляется через U2c на базу Q1. В сочетании с S4, U5c и d обеспечивают выбор положительных или отрицательных импульсов (Q или Q нет).

Уровень импульса в этой точке составляет пиковое значение 15 вольт, и задача эмиттерного повторителя Q1 состоит в том, чтобы управлять уровнем импульса P4 и схемой транслятора R14, R15 для управления уровнем TTL U6 для быстрого нарастания и спада, требуемого для этого. семейство схем.

С выхода регулятора уровня импульсов импульс отправляется на Q2 через R16.Q2 — это усилитель тока для управления нагрузками с очень низким импедансом. Его выходное сопротивление составляет порядка 10 Ом, и он может легко управлять нагрузкой 50 Ом при пятивольтовых логических уровнях.

Основной выход на J4 связан по переменному или постоянному току, в зависимости от выбора S5. Выходное напряжение в этой точке составляет от нуля до 14 вольт, пиковое. R17 — это понижающий резистор, помогающий сократить время спада. R16 был выбран произвольно, чтобы уменьшить выбросы и звон.

Switch S2 (остановка хода) предоставляет несколько вариантов. В рабочем положении генератор скорости U4 работает непрерывно и обеспечивает запуск для U3b.В положении остановки срабатывание U3b может быть любым из следующих:

Внешний запуск через J1
Одиночный выстрел, запускаемый через S3 (одиночный) — один импульс на нажатие
С внешней стороны через J2
Внутренний импульс, инициированный через S1 (импульс) — один пакет на нажатие

U1 и U2 — идентичные высокоскоростные компараторы, принимающие любую форму волны от постоянного тока до 1 МГц. Диапазон их входного напряжения составляет от 1,3 до 15 вольт, пиковое. Входное сопротивление составляет один МОм.U3a является генератором длины пакета и будет посылать одну группу импульсов каждый раз, когда S1 нажат. Фактическое количество импульсов определяется настройками управления на передней панели и длительностью пакета, выбранной потенциометром P1. В своем устройстве я выбрал для этой схемы диапазон от 0,1 до 20 миллисекунд. Вы можете изменить свое, изменив постоянную времени RC P1, C3.

C1 и C2 предоставляют дешевые средства устранения дребезга для контактов S1 и S3 соответственно. Главный выход (J4) имеет время нарастания импульса 10 наносекунд и совместим с дополнительными металлооксидными полупроводниками (CMOS) или биполярными схемами.Как упоминалось ранее, выход TTL (J5) совместим с этим типом схем. Функции, встроенные в этот генератор, удовлетворили все мои потребности. Теперь о строительстве.

Строительство

Как я упоминал ранее, коробка, которую я использовал, была бы настолько маленькой, насколько вы хотите. Мне даже пришлось установить большинство компонентов блока питания на заднем внутреннем углу и установить переключатель включения питания на задней стороне.

РИСУНОК 2. Выключатель питания расположен на задней стороне корпуса.

Я не буду останавливаться на конструкции блока питания, так как вы можете использовать любую конфигурацию, которая вам нравится, вплоть до включения, если необходимо, настенного трансформатора. Просто убедитесь, что он соответствует требованиям схемы от 18 до 22 В и минимум 200 мА.

Я построил настоящую схему на перфорированной плате со следами, которые могли бы принимать сокеты с двойным встроенным корпусом (DIP). Я всегда использую сокеты в своих проектах для будущих модификаций или устранения неполадок. На этой доске было 3.25 x 5,5 дюймов и был выложен, как показано на рис. 3 . На плату были установлены почти все компоненты, за исключением C5 — C15, о которых я вскоре расскажу.

РИСУНОК 3. Размер платы 3,25 x 5,5 дюйма.

Q2 был выбран за его высокую скорость работы и способность выдерживать большие нагрузки. Большинство высокоскоростных переключающих транзисторов будут работать нормально, и даже скромный 2N3904 удовлетворительно работал в этой схеме. C16 должен быть установлен рядом с этим коллектором.В этой конструкции не возникло никаких проблем с компоновкой схемы, даже если провода на передней панели сгруппированы и переплетены. Доступ к разъемам J1, J2 и J3 осуществляется через вырез в задней стенке корпуса.

Что касается синхронизирующих конденсаторов с C5 по C15, я решил установить их между палубами поворотных переключателей S6 и S7. Когда соответствующие регулируемые элементы управления (P2 и P3) находятся в своем калиброванном положении (полностью против часовой стрелки), значения и ширина будут такими, как указано на положениях переключателей на передней панели.Это следующие:

СКОРОСТЬ:
2 мкс, 10 мкс, 100 мкс, 1 мс, 10 мс, 100 мс

WIDTH:
1 мкс, 10 мкс, 100 мкс, 1 мс, 10 мс

РИСУНОК 4. Нормы и ширина указаны на передней панели.

С помощью переменных элементов управления можно переходить от одного диапазона к другому с 10-процентным перекрытием для обеспечения полного охвата. В положении калибровки точность будет зависеть от того, насколько близки значения конденсатора к требуемым значениям.

На некоторых диапазонах я прибивал его к первому выбранному конденсатору. На других приходилось подкрадываться к нему с двумя конденсаторами (один большой, один маленький). Я стремился к точности в один процент на всех диапазонах, и это было несложно. Нет смысла пытаться добиться большей точности, чем эта, поскольку стабильность конденсатора не гарантирует, что синхронизация останется такой стабильной. Если вы хотите большей стабильности и точности, вам придется использовать дорогие полистирольные или аналогичные конденсаторы.

В такой высокой точности нет необходимости, поскольку вы обычно будете использовать это устройство вместе с другим испытательным оборудованием (прицелами и т. Д.).) для перекрестной проверки. Список частей показывает целевые значения конденсаторов от C5 до C15. Эти значения могут отличаться в вашей конкретной схеме, но предлагают близкую отправную точку.

Кроме того, потенциометры (P2 и P3) можно шунтировать с резисторами высокого номинала, чтобы немного изменить их значения и привести синхронизацию нижних частот (P2 и P3, полностью по часовой стрелке) в большее соответствие с ожидаемыми скоростями и шириной в этих точках . Важная функция в этих двух схемах заключается не столько в том, чтобы у вас была точность передней панели, сколько в том, чтобы у вас было полное покрытие во всех коммутируемых диапазонах.

Фактический выходной ток возбуждения, который генерирует генератор, зависит от транзистора Q2 и рабочего цикла (процент времени, в течение которого Q2 остается на высоком уровне напряжения). Для показанного транзистора он выдает 500 мА при рабочем цикле 10 процентов без ухудшения характеристик импульса. Например, 2N3904 будет выдавать 100 мА при тех же условиях.

Для U6 (транслятор cmos в TTL) я использовал шестнадцатеричный инвертор только потому, что это было удобно. Подходит любая конфигурация затвора TTL; просто убедитесь, что выход остается неинвертированным по отношению к входу.

По завершении, если у вас возникнут проблемы, начните с проверки источников питания (+15 и +5 вольт). Затем посмотрите на генератор скорости U4, чтобы убедиться, что он работает. U4 будет работать, когда U2a-P9 положительный, и остановится, когда он отрицательный. Помимо генератора и из-за простоты схемы, вы можете идти поэтапно, используя стандартные методы поиска и устранения неисправностей.

Когда вы закончите этот проект, у вас будет источник генерации импульсов с широким диапазоном выходных сигналов:

Скорость — плавно изменяется от двух микросекунд до одной секунды

Ширина — плавно изменяемая от одной микросекунды до одной миллисекунды

Триггер — непрерывный, одиночный пакет, внутренний или внешний

Выход — соответствующий привод практически для любой схемы (от нуля до 14 вольт, пиковое значение)

Лично для меня это был интересный и забавный проект, и он оказался важным элементом моего испытательного стенда. Не торопитесь, создавайте это, делайте профессиональную работу, и вы будете так же довольны, как и я. NV

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ

Резисторы [5% 1/4 Вт]		Конденсаторы [25 вольт и более]		Полупроводники
R1	10 К	C1	0,05 мкФ	D1, D2, D3	IN914
R2	1,2 К	C2	0.05 мкФ	RB1 [мост]	[адрес электронной почты]
R3	15 К	C3	0,05 мкФ	1 квартал	2N3904
R4	10 К	C4	0,05 мкФ	2 квартал	2SC730
R5	2,2 К	C5	5,5 мкФ [неэлектролитический]	U1	LM319 [двойной компаратор]
R6	2. 2К	C6	0,56 мкФ	U2	CD4075 [логический элемент ИЛИ тройной вход 3]
R7	22 К	C7	0,056 мкФ	U3	CD4528 [двойной моностабильный]
R8	5,1 К	C8	0,0056 мкФ	U4	CD4011 [четырехканальный логический элемент NAND]
R9	9,1 тыс.	C9	560 пФ	U5	CD4081 [квадроцикл И вентиль]
R10	22 К	C10	51 пФ	U6	SN7404 [шестигранный инвертор]
R11	5.1K	C11	5,7 мкФ [неэлектролитический]	U7	7815C [регистр +15 В]
R12	22 К	C12	0,56 мкФ	U8	78L05C [регистр +5 В]
R13	22 К	C13	0,056 мкФ	Разное
R14	1,8 К	C14	0,0039 мкФ	п1	1. 0 Омегом [ДЛИНА РАЗРЫВА]
R15	680 Ом	C15	130 пФ	P2	100K [ПЕРЕМЕННАЯ СТАВКА]
R16	470 Ом	C16	0,22 мкФ	P3	50K [ШИРИНА ВИДИМОСТИ]
R17	1К	C17	1,0 мкФ-50 В	П4	1K [УРОВЕНЬ]
R18	22 К	C18	0.05 мкФ	S1, S3	Мгновенный NC
		C19	1000 мкФ-35В	S2, S4, S5, S8	Переключатель SPDT
		C20	100 мкФ	S6, S7	Вафля [2 колода] 6 Позиция
				J1-J5	BNC, розетка
				Пилот	светодиод с внутр. Резистор
				Т1	120 В первичный; 15-20В вторичный @ . 25A

Простая схема генератора высокого напряжения — Дуговый генератор

Здесь объясняется простая схема генератора высокого напряжения, которую можно использовать для повышения любого уровня постоянного тока примерно до 20 раз или в зависимости от номинала вторичной обмотки трансформатора.

Работа схемы

Как можно увидеть на показанной принципиальной схеме высоковольтного дугового генератора, в нем используется стандартная конфигурация генератора с блокировкой транзистора для генерации необходимого повышенного напряжения на выходной обмотке трансформатора.

Схема может быть понята следующим образом:

Транзистор проводит и управляет соответствующей обмоткой трансформатора через свой коллектор / эмиттер, в момент, когда мощность подается в центр трансформатора.

Принципиальная схема

Верхняя половина обмотки трансформатора просто обеспечивает обратную связь с базой транзистора через C2, так что T1 остается заблокированным в режиме проводимости, пока C2 не зарядится полностью, сломав защелку и заставив транзистор начать цикл проведения заново.

R1, который представляет собой резистор 1 кОм, расположен так, чтобы ограничить базовое возбуждение для T1 до безопасных пределов, в то время как VR1, который является предварительно установленным 22 кОм, может быть отрегулирован для получения эффективно пульсирующей частоты T1.

C2 можно также точно настроить, пробуя другие значения, пока на выходе trafo не будет достигнута максимально возможная мощность.
Трансформатор может быть любым понижающим трансформатором с железным сердечником (500 мА), обычно используемым в переходных блоках переменного / постоянного тока трансформаторного типа.

Выходной сигнал прямо на выходе трансформатора будет на номинальном уровне вторичной обмотки, например, если это вторичная обмотка 220 В, то можно ожидать, что выход будет на этом уровне.

Вышеупомянутый уровень может быть дополнительно усилен или повышен с помощью подключенного диода, цепи накачки заряда конденсатора, подобной сети генератора Кокрофта-Уолтона.

Сеть поднимает уровень 220 В до многих сотен вольт, что может быть вызвано искрой на правильно расположенных концевых выводах схемы накачки заряда.

Схема также может использоваться в летучих мышах против комаров, заменив трансформатор с железным сердечником на аналог с ферритовым сердечником.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем сайта: https: // www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими новаторскими идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

дискретный аудиоусилитель, функциональный генератор, детектор переменного тока в линии

3 Транзисторный аудиоусилитель (50 мВт)

Вот небольшой усилитель звука, похожий на то, что вы можете найти в
небольшой транзисторный радиоприемник. Входной каскад смещен, так что питание
напряжение делится поровну между двумя дополнительными выходными транзисторами
которые слегка смещены по проводимости диодами между основаниями. Резистор 3,3 Ом используется последовательно с эмиттерами выхода.
транзисторы для стабилизации тока смещения, поэтому он не сильно меняется с
температуры или с разными транзисторами и диодами. Поскольку ток смещения
увеличивается, напряжение между эмиттером и базой уменьшается, таким образом
снижение проводимости. Входное сопротивление около 500 Ом и напряжение
усиление составляет около 5 с подключенным динамиком на 8 Ом. Колебания напряжения на
динамик около 2 вольт без искажений и выходная мощность в
Диапазон 50 милливатт.Более высокое напряжение питания и добавление радиаторов
к выходным транзисторам даст больше мощности. Схема рисует около
30 миллиампер от источника питания 9 вольт.

Меню

Улучшенный 3-х транзисторный аудиоусилитель (80 мВт)

Эта схема похожа на схему выше, но использует положительную обратную связь для
получить немного больше амплитуды для динамика. Я скопировал это с небольшого
5-транзисторный радиоприемник, в котором используется динамик на 25 Ом. В приведенной выше схеме
нагрузочный резистор для транзистора драйвера подключается непосредственно к
+ поставка.Это имеет недостаток в том, что при положительном выходе
падение на резисторе 470 Ом уменьшается, что снижает
базовый ток к верхнему транзистору NPN. Таким образом, выход не может
полностью перейти к поставке +, потому что не будет
напряжение на резисторе 470 и отсутствие тока базы на транзисторе NPN.

Эта схема несколько исправляет проблему и позволяет увеличить
колебания напряжения и, возможно, больше выходной мощности, но я не знаю
сколько без большого тестирования.Выход все равно не будет
переместите более пары вольт с помощью небольших транзисторов, так как
пиковый ток не должен превышать 100 мА при нагрузке 25 Ом.
Но это улучшение по сравнению с другой схемой выше.

В этой схеме нагрузочный резистор 1K подключен к динамику, поэтому
что когда выходной сигнал становится отрицательным, напряжение на 1K
резистор уменьшен, что помогает выключить верхний транзистор NPN.
Когда выход становится положительным, заряд конденсатора емкостью 470 мкФ
помогает включить верхний транзистор NPN.

В исходной схеме в радиоприемнике использовался резистор 300 Ом, где
показаны 2 диода, но я заменил резистор на 2 диода, поэтому
усилитель будет работать при более низких напряжениях с меньшими искажениями.
Показанные транзисторы 2n3053 и 2n2905 — это только части, которые я использовал.
для другой схемы выше и могут быть меньшего размера.
Можно использовать практически любые маленькие транзисторы, но они должны быть
способен выдерживать ток 100 мА и более. 2N3904 или 2N3906 вероятно
немного маленький, но будет работать на малой громкости.

Два диода генерируют довольно постоянное напряжение смещения, так как батарея
истощает и уменьшает искажения кроссовера. Но тебе следует позаботиться
чтобы обеспечить ток холостого хода от 10 до 20 мА с
нет сигнала и выходные транзисторы не нагреваются под нагрузкой.

Схема должна работать с обычным динамиком на 8 Ом, но
выходная мощность может быть несколько меньше.
Чтобы оптимизировать работу, выберите резистор, на котором отображается 100 кОм.
чтобы установить выходное напряжение равным 1/2 напряжения питания (4.5 вольт).
Этот резистор может быть от 50 кОм до 700 кОм в зависимости от
коэффициент усиления используемого транзистора, где показан 3904.

Меню

Телефонный аудиоинтерфейс

Звук из телефонной линии можно получить с помощью трансформатора и конденсатора.
изолировать линию от внешнего оборудования. Неполяризованный конденсатор
размещены последовательно с соединением линии трансформатора для предотвращения постоянного тока
от протекания в обмотке трансформатора, что может помешать
возврат в состояние положенной трубки.Конденсатор должен иметь номинальное напряжение
выше пикового вызывного напряжения 90 вольт плюс 48 вольт при снятой трубке,
или 138 вольт всего. Это было измерено на месте и может варьироваться в зависимости от местоположения,
рекомендуется номинальное напряжение 400 вольт или более. Уровень звука от трансформатора
около 100 милливольт, которые можно подключить к усилителю с высоким сопротивлением или
вход магнитофона. Также можно использовать 3-х транзисторный усилитель, показанный выше.
Для защиты от перенапряжения к трансформатору подключены два диода.
вторичный, чтобы ограничить аудиосигнал пиковым значением 700 милливольт во время звонка
сигнал.Диоды могут быть практически любого типа кремния (1N400X / 1N4148 / 1N914
или другой). Резистор на 620 Ом служит для уменьшения нагрузки на линию, если
выход подключен к очень низкому импедансу.

Меню

Светодиодный фотодатчик
.
Вот схема, которая использует фотоэлектрическое напряжение обычного
ВЕЛ. Напряжение светодиода буферизуется переходным полевым транзистором и затем подается.
на инвертирующий вход операционного усилителя с коэффициентом усиления около 20.Это дает
изменение примерно 5 вольт на выходе из темноты на яркий свет. 100K
потенциометр можно настроить так, чтобы выходное напряжение было около 7 вольт в темноте и
падает примерно до 2 вольт при ярком свете.
Меню
Генератор треугольников и прямоугольных волн
Вот простой генератор треугольников / прямоугольных сигналов, использующий обычный двойной сигнал 1458
операционный усилитель, который можно использовать в диапазоне от очень низких частот до примерно 10 кГц. В
интервал времени для одного полупериода составляет около R * C, и выходы будут
подавать около 10 миллиампер тока.Амплитуда треугольника может быть изменена
путем регулировки резистора 47 кОм, а смещение формы сигнала можно удалить с помощью
добавление конденсатора последовательно с выходом.
Меню
Генераторы синусоидальных сигналов низкой частоты
Две приведенные ниже схемы иллюстрируют генерацию низкочастотных синусоидальных сигналов.
сдвигая фазу сигнала через RC-сеть так, чтобы
Колебания возникают там, где общий фазовый сдвиг составляет 360 градусов. Транзистор
Схема справа дает разумную синусоиду на коллекторе
из 3904, который буферизуется JFET, чтобы обеспечить низкий импеданс
выход. Коэффициент усиления схемы имеет решающее значение для низкого искажения, и вам может потребоваться
для регулировки резистора 500 Ом для получения стабильной формы сигнала с минимальным
искажение. Схема транзистора не рекомендуется для практического использования.
приложений из-за необходимых критических корректировок.
Генератор с фазовым сдвигом на основе ОУ намного стабильнее, чем
версия с одним транзистором, так как коэффициент усиления может быть установлен выше, чем
необходим для поддержания колебаний, а выходной сигнал берется из
RC-сеть, которая отфильтровывает большую часть гармонических искажений.Синусоидальный выход RC-цепи буферизируется, а амплитуда
восстанавливается вторым (верхним) операционным усилителем с усилением около 28 дБ. Частота
составляет около 600 Гц для показанных значений RC (7,5 кОм и 0,1 мкФ) и может
можно уменьшить за счет пропорционального увеличения сетевых резисторов (7,5 кОм).
Значение 7,5 кОм на выводе 2 операционного усилителя управляет усилением схемы генератора.
и выбирается так, чтобы выход на выводе 1 был слегка ограничен на
положительные и отрицательные пики. Синусоидальный выход на выводе 7 составляет около 5 вольт.
p-p с использованием источника питания 12 В и выглядит очень чистым на прицеле, поскольку
Сеть RC отфильтровывает почти все искажения, возникающие на выводе 1.
Меню
Низкочастотные синусоидальные генераторы с мостом Вина RC
Ниже показаны три примера осцилляторов моста Вина. Первое использование
три биполярных транзистора. Второй использует биполярный и JFET, а
третий — более популярный тип, использующий операционный усилитель для минимального количества деталей.
Идея состоит в том, чтобы создать фазовый сдвиг на 360 градусов в каком-то конкретном
частота с помощью 2 резисторов и
шапки равной стоимости.Одна крышка и резистор включены последовательно, а другая
крышка и резистор включены параллельно. Потеря сигнала через сеть составляет
около 66 процентов, поэтому коэффициент усиления усилителя должен быть около 3 для контура
коэффициент усиления 1. Коэффициент усиления усилителя имеет решающее значение, поскольку слишком большое усиление
генерировать обрезанную (искаженную) форму волны, и недостаточное усиление не приведет к
поддерживать колебания. Этого практически невозможно достичь без некоторых
автоматическая регулировка усиления (AGC) для регулирования усиления и получения стабильной
операция.Обычная АРУ достигается с помощью маленькой лампочки, где
сопротивление увеличивается по мере увеличения уровня сигнала и уменьшает усиление.
Здесь используется лампа 1819 года выпуска (28 В, 40 мА), которую можно найти в Radio Shack,
Каталожный номер 272-1119. Еще одна лампа, которая может быть полезна, — GE394,
12 вольт 40мА, но найти немного сложнее.
В первом примере лампа размещена последовательно с цоколем 1000 мкФ.
и подключен через резистор эмиттера 2N2219A так, чтобы
уровень сигнала повышается, общее сопротивление увеличивается, уменьшая усиление.Коэффициент усиления каскада 2N2219A примерно равен резистору коллектора.
(100) деленное на резистор эмиттера (51 параллельно лампе 75)
или, может быть, 100/30 = 3,3. Первая ступень (2N3904 слева) обеспечивает
высокий импеданс сети RC, поэтому он не загружает вход
много. Вторая ступень (2N3904) посередине обеспечивает фазу 180 градусов.
инверсия и небольшой выигрыш по напряжению. Итак, общий фазовый сдвиг составляет 360
градусов, 180 от средней ступени и еще 180 от ступени 2Н2219А.Общее усиление можно отрегулировать с помощью резистора 750 Ом на коллекторе.
в центре внимания. В примере показаны 2 переменных резистора (20 кОм), которые
собраны вместе для регулировки частоты от 10 кГц до 400 кГц. Ниже
частоты можно получить, используя конденсаторы большей емкости. Частота
колебание f = 1 / (2 * Pi * R * C). Схема построена успешно
а также моделируется с использованием LTSpice версии IV. Копию LTSpice можно
скачал по следующей ссылке.
Загрузите LTSpice от Linear Technology
Второй пример с использованием JFET и биполярного транзистора требует меньшего количества компонентов, поскольку
полевой транзистор обеспечивает вход с высоким импедансом и работает в режиме самосмещения. Ворота
к источнику напряжения (vgs), где полевой транзистор начинает проводить, составляет около
2,5 вольта, поэтому напряжение на источнике около +2,5, когда затвор находится в
заземлен от сети RC. Общий прирост примерно такой же, около 3,3 и
регулируется резистором 560 Ом на выводе стока.Настроить
Резистор на 560 Ом немного больше или меньше для лучшей синусоиды.
Третий пример — более популярный тип, использующий операционный усилитель и минимальные детали.
Два резистора на 100 Ом используются для установления средней точки 6 В от
Источник питания 12 В, поэтому схема будет работать от одного источника питания 12 В.
Транзисторный буфер (2N2219A) используется для питания выхода с низким импедансом.
а также управляйте трактом обратной связи с лампой, потребляя около 8 мА. Высшее
Для устранения транзистора можно использовать операционный усилитель мощности, но у меня нет
цифры.Вы также можете использовать четырехъядерный операционный усилитель LM324 и просто использовать один
раздел. Резистор 180 Ом можно отрегулировать чуть больше или меньше
для лучшей синусоиды. Лампа не горит только при 8 мА, но обеспечивает
разумная АРУ при увеличении сопротивления с 67 Ом в холодном состоянии до примерно
90 Ом при работе.
Меню
Сенсорный активированный свет
В схемах ниже загорается лампа мощностью 20 Вт, когда контакты
прикоснулся, и сопротивление кожи составляет около 2 мегабайт или меньше.В схеме слева используется силовой МОП-транзистор, который
горит, когда напряжение между источником и затвором около
6 вольт. Затвор полевого МОП-транзистора не потребляет ток, поэтому
напряжение на затворе будет вдвое меньше напряжения питания или
6 вольт, когда сопротивление на сенсорных контактах
равняется фиксированному сопротивлению (2 мегабайта) между источником и затвором.
В схеме справа используются три биполярных транзистора для
достичь того же результата с указанным сенсорным контактом
к отрицательному или заземленному концу источника питания. Поскольку база
биполярного транзистора потребляет ток, а коэффициент усиления по току равен
обычно меньше 200, нужно три транзистора, чтобы поднять
уровень тока микроампер через сенсорные контакты на пару
усилители нужны свету. Для дополнительного тока лампу можно
заменил реле на 12 вольт и диод поперек катушки.
Меню
Детектор переменного тока в линии
Эта схема будет обнаруживать линейные токи переменного тока около 250 мА или более без
выполнение любых электрических подключений к линии.Ток обнаруживается при прохождении
одна из линий переменного тока через индуктивный датчик (L1) с 1-дюймовым
U-образный болт диаметром намотанный на 800 витков магнитной проволоки № 30 — № 35. Самовывоз
могут быть изготовлены из других колец типа железа или сердечников трансформатора, что позволяет
достаточно места, чтобы пропустить одну из линий переменного тока через центр. Только один из
токоведущие линии, либо линия, либо нейтраль должны быть пропущены
в центре пикапа, чтобы поля не сбивались. Я проверил схему
с помощью двухжильного удлинителя, который я разделил парные провода на небольшой
расстояние с помощью точного ножа, чтобы U-образный болт охватил только один провод.
Магнитный датчик (U-образный болт) выдает пик около 4 милливольт для линии переменного тока.
ток 250 мА или нагрузка переменного тока около 30 Вт. Сигнал от пикапа
повышается примерно в 200 раз на выходе вывода 1 операционного усилителя, который затем
пик, обнаруженный конденсатором и диодом, подключенным к выводу 1. Второй
Операционный усилитель используется в качестве компаратора, который обнаруживает повышение напряжения больше, чем
падение диода. Минимальный сигнал, необходимый для включения выхода каскада компаратора.
для переключения на положительный сигнал составляет около 800 мВ, что соответствует примерно 30 Вт
нагрузка на линию переменного тока.На выходе 1458 ОУ будет качаться только в паре
вольт земли, поэтому делитель напряжения (1K / 470) используется для уменьшения отсутствия сигнала
напряжение примерно до 0,7 вольт. Дополнительный диод добавлен последовательно с
база транзистора, чтобы гарантировать, что он отключается, когда напряжение операционного усилителя составляет 2 вольта.
Вы можете услышать небольшой шум реле, если нагрузка переменного тока близка к
точка переключения, поэтому рекомендуется более высокая нагрузка 50 Вт или более. В
Чувствительность можно увеличить, добавив больше витков к датчику.
Меню
Цифровой электронный замок
Цифровой замок, показанный ниже, использует 4 микросхемы общей логики для управления
реле путем ввода 4-значного числа на клавиатуре. Первые 4 выхода из
декадный счетчик CD4017 (пины 3,2,4,7) стробируется вместе с 4-мя цифрами
с клавиатуры, чтобы при нажатии клавиш в правильном порядке
счетчик продвинется. При нажатии каждой правильной клавиши появляется низкий уровень
на выходе двойного логического элемента И-НЕ, производящего высокий уровень на выходе
8 входных NAND на выводе 13.Мгновенно высокий уровень от пина 13
активирует однократную схему, которая применяет приблизительно 80 миллисекунд
положительный импульс на линию синхронизации (вывод 14) декадного счетчика
что увеличивает его на один счет по переднему фронту. Второй моностабильный,
схема с одним выстрелом используется для генерации положительного импульса примерно 40 миллисекунд.
идущий импульс, который подается на общую точку клавиатуры так, чтобы
соответствующий вентиль И-НЕ увидит два логических высоких уровня, когда правильный
нажата клавиша (одна от счетчика, другая от клавиши).В
инвертированный тактовый импульс (отрицательный) на выводе 12 74C14 и
положительный импульс клавиатуры на выводе 6 стробируется вместе с помощью двух диодов
как логический элемент И (показан в правом нижнем углу). Выход на стыке
диоды будут положительными в случае нажатия неправильной клавиши и будут
сбросить счетчик.
При нажатии правильной клавиши выходы будут присутствовать с обоих
моностабильные схемы (часы и клавиатура), заставляющие линию сброса оставаться
низкий и позволяя счетчику двигаться вперед.Однако, поскольку пульс клавиатуры
начинается немного раньше часов, подключен конденсатор 0,1 мкФ
к линии сброса, чтобы отложить сброс до тех пор, пока не появятся инвертированные часы.
Значения не являются критическими, и можно использовать различные другие временные схемы.
но тактовый сигнал должен быть немного длиннее, чем импульс клавиатуры, чтобы
сигнал часов может замаскировать клавиатуру и избежать сброса
счетчик в случае, если тактовый импульс заканчивается раньше импульса клавиатуры. В
пятый выход счетчика находится на выводе 10, так что после четырех правильных
введены ключевые записи, контакт 10 перейдет на высокий уровень и может
использоваться для активации реле, включения светодиода и т. д.На этой точке,
замок можно сбросить, просто нажав любую клавишу. Схема может быть
расширен дополнительными воротами (еще один CD4011) для приема до 8
цифровой код. Порядок подсчета 4017 — 3 2 4 7 10 1 5 6 9 11, так что
первые 8 выходов подключены к логическим элементам И-НЕ, а контакт 9 будет
использоваться для управления реле или светом. 4 дополнительных выхода логического элемента NAND
будет подключаться к 4 оставшимся входам CD4068 (контакты 9,10,11,12).
Схема будет работать от 3 до 12 В на КМОП серии 4000, но только
6 вольт или меньше, если используются детали 74HC.Схема рисует очень мало
ток (около 165 мкА), поэтому он может работать несколько месяцев
на 4 батарейках АА при условии только периодического использования реле.
Меню
Децибелметр
Схема ниже реагирует на уровни звукового давления от 60 до 70 дБ.
Звук улавливается динамиком на 8 Ом, усиленным транзисторным каскадом.
и одна секция операционного усилителя LM324. Вы также можете использовать динамический микрофон, но я
обнаружил, что динамик был более чувствительным.Остальные 3 секции LM324
четырехъядерные операционные усилители используются в качестве компараторов напряжения и управляют 3 светодиодными индикаторами или
лампы накаливания, расстояние между которыми составляет около 3 дБ. Дополнительный транзистор
необходимо для ламп накаливания, как показано с нижней лампой. Я использовал 12
вольт, лампы 50мА. Каждый индикатор представляет собой изменение уровня звука примерно на 3 дБ.
так что когда горят все 3 лампочки, уровень звука примерно в 4 раза больше
чем уровень, необходимый для зажигания одной лампы. Чувствительность можно регулировать
с горшком 500K, чтобы одна лампа включалась с эталонным уровнем звука.Две другие лампы будут указывать на увеличение громкости в 2 и 4 раза.
При работе без входа постоянное напряжение на контактах 1,2 и 3 операционного усилителя
будет около 4 вольт, а напряжение на (+) входах к 3 компараторам
(выводы 5,10,12) будут примерно на полвольта меньше из-за падения диода 1N914.
Напряжение на входах (-) компаратора будет около 5,1 и 6,5, что
устанавливается резисторами 560 и 750 Ом.
При наличии аудиосигнала конденсатор 10 мкФ, подключенный к диоду
будет заряжаться до пикового уровня звука на выходе операционного усилителя на контакте 1.По мере увеличения громкости напряжение постоянного тока на конденсаторе, а также (+)
входы компаратора увеличатся, и лампа загорится, когда (+)
вход идет над входом (-). По мере уменьшения громкости конденсатор
разряжается через параллельный резистор 100К и лампы гаснут.
Вы можете изменить время отклика с помощью конденсатора большего или меньшего размера.
Эта схема требует хорошо фильтрованного источника питания, она будет реагировать
к очень небольшим изменениям напряжения питания, поэтому вам, вероятно, понадобится
большой конденсатор фильтра, подключенный непосредственно к резистору 330 Ом.Мне удалось заставить его работать с нерегулируемым настенным трансформатором
источник питания, но пришлось использовать 4700uF. Он хорошо работал на регулируемом
Поставка только с 1000 мкФ.
Меню
% PDF-1.5
%
1 0 obj
>
endobj
4 0 obj
(Список таблиц)
endobj
5 0 obj
>
endobj
8 0 объект
(Список рисунков)
endobj
9 0 объект
>
endobj
12 0 объект
(Вступление)
endobj
13 0 объект
>
endobj
16 0 объект
(Организация дипломной работы)
endobj
17 0 объект
>
endobj
20 0 объект
(Фон)
endobj
21 0 объект
>
endobj
24 0 объект
(Генерация случайных чисел)
endobj
25 0 объект
>
endobj
28 0 объект
(Регистр сдвига линейной обратной связи)
endobj
29 0 объект
>
endobj
32 0 объект
(Генератор действительно случайных чисел)
endobj
33 0 объект
>
endobj
36 0 объект
(Тесты на случайность)
endobj
37 0 объект
>
endobj
40 0 obj
(Проверка частоты)
endobj
41 0 объект
>
endobj
44 0 объект
(Частота в тесте блока)
endobj
45 0 объект
>
endobj
48 0 объект
(Выполняется тест)
endobj
49 0 объект
>
endobj
52 0 объект
(Самая длинная серия)
endobj
53 0 объект
>
endobj
56 0 объект
(Тест дискретного преобразования Фурье)
endobj
57 0 объект
>
endobj
60 0 obj
(Серийный тест)
endobj
61 0 объект
>
endobj
64 0 объект
(Приблизительная энтропия)
endobj
65 0 объект
>
endobj
68 0 объект
(Тест кумулятивного суммирования)
endobj
69 0 объект
>
endobj
72 0 объект
(Покерный тест)
endobj
73 0 объект
>
endobj
76 0 объект
(Определение фазового шума и временного джиттера)
endobj
77 0 объект
>
endobj
80 0 объект
(Модели фазы и джиттера для кольцевых генераторов)
endobj
81 0 объект
>
endobj
84 0 объект
(Время первого прохождения)
endobj
85 0 объект
>
endobj
88 0 объект
(Время последнего прохождения)
endobj
89 0 объект
>
endobj
92 0 объект
(Влияние фазового шума на генераторы случайных чисел)
endobj
93 0 объект
>
endobj
96 0 объект
(Генератор действительно случайных чисел)
endobj
97 0 объект
>
endobj
100 0 объект
(Конструкция с быстродействующим кольцевым генератором)
endobj
101 0 объект
>
endobj
104 0 объект
(Моделирование уровня транзисторов)
endobj
105 0 объект
>
endobj
108 0 объект
(Вариант 1 — Генератор с ограниченным током, управляемый напряжением)
endobj
109 0 объект
>
endobj
112 0 объект
(Моделирование уровня транзисторов)
endobj
113 0 объект
>
endobj
116 0 объект
(Вариант 2 — ГУН с отводом тока)
endobj
117 0 объект
>
endobj
120 0 объект
(Расчет джиттера)
endobj
121 0 объект
>
endobj
124 0 объект
(Моделирование уровня транзисторов)
endobj
125 0 объект
>
endobj
128 0 объект
(Вариант 3 — ГУН с отводом тока с модификациями)
endobj
129 0 объект
>
endobj
132 0 объект
(D триггер)
endobj
133 0 объект
>
endobj
136 0 объект
(Сводка моделирования джиттера)
endobj
137 0 объект
>
endobj
140 0 объект
(Моделирование уровня транзисторов TRNG)
endobj
141 0 объект
>
endobj
144 0 объект
(Вариант 1)
endobj
145 0 объект
>
endobj
148 0 объект
(Моделирование уровня транзисторов)
endobj
149 0 объект
>
endobj
152 0 объект
(Тест на случайность)
endobj
153 0 объект
>
endobj
156 0 объект
(Вариант 2)
endobj
157 0 объект
>
endobj
160 0 объект
(Моделирование уровня транзисторов)
endobj
161 0 объект
>
endobj
164 0 объект
(Тесты на случайность)
endobj
165 0 объект
>
endobj
168 0 объект
(Вариант 3)
endobj
169 0 объект
>
endobj
172 0 объект
(Тесты на случайность)
endobj
173 0 объект
>
endobj
176 0 объект
(Изготовление и тестирование)
endobj
177 0 объект
>
endobj
180 0 объект
(Дизайн буфера)
endobj
181 0 объект
>
endobj
184 0 объект
(Макет)
endobj
185 0 объект
>
endobj
188 0 объект
(Удаление паразитов и моделирование)
endobj
189 0 объект
>
endobj
192 0 объект
(Вариант 1)
endobj
193 0 объект
>
endobj
196 0 объект
(Макет)
endobj
197 0 объект
>
endobj
200 0 объект
(Удаление паразитов и моделирование)
endobj
201 0 объект
>
endobj
204 0 объект
(Вариант 2)
endobj
205 0 объект
>
endobj
208 0 объект
(Макет)
endobj
209 0 объект
>
endobj
212 0 объект
(Удаление паразитов и моделирование)
endobj
213 0 объект
>
endobj
216 0 объект
(Рекомендации по макету)
endobj
217 0 объект
>
endobj
220 0 объект
(Защита от электростатического разряда)
endobj
221 0 объект
>
endobj
224 0 объект
(Схема печатной платы)
endobj
225 0 объект
>
endobj
228 0 объект
(Тестирование)
endobj
229 0 объект
>
endobj
232 0 объект
(Вариант 1)
endobj
233 0 объект
>
endobj
236 0 объект
(Вариант 2)
endobj
237 0 объект
>
endobj
240 0 объект
(Резюме)
endobj
241 0 объект
>
endobj
244 0 объект
(Выводы)
endobj
245 0 объект
>
endobj
248 0 объект
(Будущая работа)
endobj
249 0 объект
>
endobj
252 0 объект
(Рекомендации)
endobj
253 0 объект
>
endobj
256 0 obj>
транслировать
xuSn0 + xS $ I (pT @ ˴K @ \ Jn / _um $ = Z. 7? {«H * I @ h $ Hj
—
Ii8e
v [} 9
Справочное руководство по компонентам Multisim — National Instruments
% PDF-1.6
%
1 0 obj
> поток
application / pdf
Справочное руководство по компонентам Multisim — National Instruments
Технические коммуникации
Acrobat Distiller 4.05 для Windows; изменено с помощью iText® 5.5.4 © 2000-2014 iText Group NV (версия AGPL) 374485 3244852006-12-07T09: 28: 44Z2018-11-29T07: 11: 25-06: 00FrameMaker 6.0
конечный поток
endobj
2 0 obj
> / DigestMethod / MD5 / DigestValue / TransformMethod / UR >>] / Contents (0K \ t * H \ r810 \ t +
.