パルス回路-ブロッキング発振器

オシレーターは、入力を一切加えることなく、*独自の*交流電圧*または*電流を提供する回路です。オシレーターには、*増幅器*と出力からの*フィードバック*が必要です。提供されるフィードバックは、出力信号の一部とともに、入力信号と同相の出力信号に成分を含む再生フィードバックでなければなりません。再生フィードバックを使用して非正弦波出力を生成する発振器は、*緩和発振器*と呼ばれます。

UJT緩和オシレーターはすでに見ました。もう1つのタイプの緩和オシレーターは、ブロッキングオシレーターです。

ブロッキング発振器

ブロッキング発振器は、狭いパルスまたはトリガーパルスを生成するために使用される波形発生器です。出力信号からのフィードバックがある間、一定の所定の時間、サイクルの後、フィードバックをブロックします。 *発振器*である間に*出力をブロックする*この機能は、名前の発振器をブロックすることになります。

ブロッキング発振器の構築では、トランジスタがアンプとして使用され、トランスがフィードバックに使用されます。ここで使用するトランスは、*パルストランス*です。パルストランスの記号は次のとおりです。

パルストランス

パルストランスは、電気エネルギーの矩形パルスのソースを負荷に結合するトランスです。パルスの形状やその他の特性を変更しないでください。それらは、*最小減衰*とゼロまたは最小*位相変化*を備えた広帯域変圧器です。

トランスの出力は、接続されているコンデンサの充放電に依存します。

回生フィードバックは、パルストランスを使用することで簡単になります。パルストランスの巻線極性を適切に選択することにより、出力を同じ位相で入力にフィードバックできます。ブロッキングオシレーターは、コンデンサーとパルストランス、および周期的なパルスを生成するデューティサイクルのほとんどで遮断される単一のトランジスターを使用して作られたフリーランニングオシレーターです。

ブロッキング発振器を使用すると、非安定および単安定動作が可能です。ただし、双安定操作はできません。それらを見ていきましょう。

単安定ブロッキング発振器

ブロッキング発振器が状態を変更するために単一のパルスを必要とする場合、単安定ブロッキング発振器回路と呼ばれます。これらの単安定ブロッキング発振器には2つのタイプがあります。彼らです

基本タイミングを備えた単安定ブロッキング発振器
エミッタータイミングを備えた単安定ブロッキング発振器

これらの両方で、タイミング抵抗Rは、トランジスタのベースに配置されるとベースタイミング回路になり、トランジスタのエミッタに配置されるとエミッタタイミング回路になるゲート幅を制御します。

明確な理解を得るために、基本タイミングの単安定マルチバイブレータの動作について説明しましょう。

トランジスタトリガーベースタイミング付き単安定ブロッキング発振器

トランジスタ、フィードバック用のパルストランス、およびトランジスタのベース内の抵抗器は、ベースタイミングを備えた単安定ブロッキング発振器をトリガするトランジスタの回路を構成します。ここで使用されているパルストランスの巻数比は n：1 で、ベース回路はコレクタ回路の各巻数に対して n 巻です。抵抗Rは、パルス幅を制御するトランジスタのベースに直列に接続されています。

最初は、トランジスタはオフ状態です。次の図に示すように、VBBはゼロまたは低すぎると見なされますが、これは無視できます。

トランジスタ

デバイスがオフなので、コレクターの電圧はV〜CC〜です。しかし、負のトリガーがコレクターに適用されると、電圧が低下します。トランスの巻線極性により、コレクタ電圧は低下し、ベース電圧は上昇します。

ベースからエミッタへの電圧がカットイン電圧より大きくなると、つまり

V _ \ {BE}> V_ \ gamma

次に、小さなベース電流が観測されます。これによりコレクタ電流が増加し、コレクタ電圧が低下します。この動作はさらに累積され、コレクタ電流が増加し、コレクタ電圧がさらに低下します。回生フィードバックアクションでは、ループゲインが増加すると、トランジスタがすぐに飽和状態になります。しかし、これは安定した状態ではありません。

トランジスタが飽和状態になると、コレクタ電流が増加し、ベース電流が一定になります。これで、コレクタ電流がコンデンサの充電をゆっくり開始し、トランスの電圧が低下します。トランスの巻線の極性により、ベース電圧が増加します。これにより、ベース電流が減少します。この累積動作により、トランジスタが遮断状態になります。これは、回路の安定状態です。

出力波形*は次のとおりです-

安定状態

この回路の主な*欠点*は、出力パルス幅を安定に維持できないことです。コレクタ電流は

i_c = h _ \ {FE} i_B

h〜FE〜は温度に依存し、パルス幅はこれに比例して変化するため、出力パルス幅は安定しません。また、h〜FE〜は使用するトランジスタによって異なります。

とにかく、この不利な点は、抵抗がエミッタに配置されていれば解決できます。つまり、ソリューションは*エミッタタイミング回路*です。上記の条件が発生すると、エミッタのタイミング回路でトランジスタがオフになるため、安定した出力が得られます。

非安定ブロッキング発振器

ブロッキング発振器の状態を自動的に変更できる場合、それは非安定ブロッキング発振器回路と呼ばれます。これらの非安定ブロッキング発振器には2つのタイプがあります。彼らです

ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器
RC制御の非安定ブロッキング発振器

ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器では、コレクタに配置されたダイオードがブロッキング発振器の状態を変更します。 RC制御の非安定ブロッキング発振器では、タイミング抵抗RとコンデンサCがエミッタセクションでネットワークを形成して、パルスタイミングを制御します。

明確な理解を得るために、ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器の動作について説明しましょう。

ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器

ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器には、コレクタ回路にパルストランスが含まれています。トランスの二次側とトランジスタのベースの間にコンデンサが接続されています。トランスの一次側とダイオードはコレクターで接続されています。

プロセスを開始するためにトランジスタのコレクタに*初期パルス*が与えられ、そこから*パルスは不要*になり、回路は非安定マルチバイブレータとして動作します。以下の図は、ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器の回路を示しています。

安定した発振器

最初、トランジスタはオフ状態です。回路を開始するには、負のトリガーパルスがコレクターに適用されます。アノードがコレクタに接続されているダイオードは、逆バイアス状態になり、この負のトリガーパルスの印加によってオフになります。

このパルスはパルストランスに印加され、巻線の極性により（図に示すように）、位相反転なしで同じ量の電圧が誘導されます。この電圧はコンデンサを介してベースに向かって流れ、ベース電流に寄与します。このベース電流により、ベースからエミッタへの電圧が発生し、カットイン電圧を超えると、トランジスタQ〜1〜がオンになります。これで、トランジスタQ〜1〜のコレクタ電流が上昇し、ダイオードとトランスの両方に印加されます。最初はオフであったダイオードがオンになります。トランスの一次巻線に誘導される電圧は、変圧器の二次巻線に電圧を誘導し、これを使用してコンデンサが充電を開始します。

コンデンサは充電中に電流を供給しないため、ベース電流i〜B〜は流れなくなります。これにより、トランジスタQ〜1〜がオフになります。したがって、状態が変更されます。

これで、ONであったダイオードに電圧がかかり、トランスの1次側に印加され、2次側に誘導されます。これで、コンデンサに電流が流れ、コンデンサが放電します。したがって、ベース電流i〜B〜が流れ、トランジスタが再びオンになります。出力波形は次のとおりです。

ベース電圧

ダイオードはトランジスタの状態を変化させるのに役立つため、この回路はダイオード制御されています。また、トリガーパルスは開始時にのみ適用されるため、回路はそれ自体で状態を変化させ続けるため、この回路は非安定発振器です。したがって、ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器という名前が付けられています。

別のタイプの回路は、トランジスタのエミッタ部分でRとCの組み合わせを使用し、RC制御非安定ブロッキング発振回路と呼ばれます。

Pulse-circuits-blocking-oscillators