V о-

напряжение остается близким к нулю, т. е. формируется вершина импульса. Через некоторое время заряд неосновных носителей в базе уменьшается до такой величины, при которой транзистор выходит из насыщения. После этого наступает этап запирания,- в течение которого коллекторный ток лавинообразно падает до нуля, а коллекторное напряжение снова достигает значения -£к-Затем получается выброс, обусловленный рассеянием магнитной энергии, накопленной в сердечнике трансформатора. По окончании выброса схема возвращается в исходное состояние и рассмотренный цикл повторяется.

То положительное напряжение на конденсаторе, которое мы предположили в начале цикла, получается в процессе формирования вершины, когда через конденсатор протекает большой базовый ток. Фронты импульса обычно бывают короткими, и напряжение Uc за время фронта практически не меняегся.

Ждущий режим блокинг-генератора обеспечивается включением запирающего напряжения в цепь базы последовательно с резистором R (рис. 20-2). В этом случае до подачи отрицательного спускового импульса транзистор будет находиться в запертом состоянии, а напряжение на конденсаторе будет равно напряжению смещения После подачи спускового импульса начнется описанный выше цикл, в конце которого восстановится исходное состояние.

Поскольку в ждущем режиме длительность паузы задается периодом спусковых импульсов, сопротивление R выбирают достаточно малым, с тем чтобы разряд конденсатора заканчивался до прихода очередного импульса.

Ниже анализируются отдельные этапы переходного процесса в режиме автоколебаний.

Рис. 20-2. Схема ждущего блоки нг- генератор а.

20-2. ИНТЕРВАЛ МЕЖДУ ИМПУЛЬСАМИ

Интервал между двумя импульсами (время паузы) определяется временем разряда конденсатора от некоторого максимального напряжения Ur до напряжения отпирания Uco, близкого к нулю Ч

Напряжение отпирания - величина, разумеется, условная (см. рис. 15-3). В данном случае под Uco можно понимать то напряжение i/gg, при котором коэффициент р, зависящий от тока (см. § 4-6), становится достаточным для лавинообразного процесса, характеризующего фронт импульса. Обычно напряжение (/со соответствует коллекторным токам порядка 10-100 мкА и составляет 50-100 мВ для германиевых и 200-300 мВ для кремниевых транзисторов. Учет напряжения Ucn не носит принципиального характера, поэтому, как и в случае мультивибраторов, мы им в дальнейшем пренебрежем, считая, что транзистор отпирается при l/f = 0. . .

Транзистор на этом этапе заперт, но в цепи базы протекает некоторый остаточный ток /о~[см., например, (15-1в)]. Кроме того, имеет место ток через сопротивления утечки и Ry, шунтирующие запертые переходы транзистора. На рис. 20-3 показана эквивалентная схема разряда конденсатора, исходя из которой можно записать уравнение разряда в следующем виде:

dt -о--

у. э

Vc+Ек ,

(20-1)

Решая уравнение при начальном условии Uc (0) == Ucm и полагая затем Uc = О, находим время паузы:

у. кП-уэ/

Еб+ /о + р \ R

у. к

у. к

\Ry.

(20-2)

Рис. 20-3. Эквивалентная схема для интервала паузы.

где Тп = CR* - эквивалентная постоянная времени разряда; R* = = R\\ Ry.R II Ry.9 - эквивалентное разрядное сопротивление.

Формула (20-2) имеет ту же структуру, что и формула (18-9) для мультивибратора, и является обобщением последней. На практике резистор R присоединяют к шине источника питания; тогда Еб = Ек и сходство между обеими формулами делается еще более очевидным.

Поскольку время паузы Т пропорционально постоянной времени т, желательно, чтобы последняя по возможности не зависела от нестабильных сопротивлений утечек. Для этого нужно стремиться к выполнению условия

R<Ry.K\\Ry.9, (20-3)

которое обычно соответствует значениям R, не превышающим 50 кОм.

Если положить /?у.к = /?у.э == оо и /о = о, то выражение (20-2) упрощается и характеризует длительность паузы в идеализированной схеме, в которой отсутствуют дестабилизирующие факторы:

T = /?Cln(+l).

(20-4)

В отсутствие смещения {Eq = 0) стабильность блокинг-генератора оказывается весьма низкой, так как при этом время паузы согласно (20-2) существенно зависит от обратного тока и сопротивлений утечек. Практически такая схема, как и схема мультивибратора без смещения (рис. 18-4), неработоспособна.

Начальное напряжение Ucm определяется изменением базового потенциала на этапе формирования вершины импульса. Действительно, в интервале Т (рис. 20-1, б) напряжение на коллекторной обмотке близко к Е, так как транзистор насыщен и Ока ~0- Соответственно напряжение на базовой обмотке близко к щЕ. В начале вершины все это напряжение падает на входе транзистора, поскольку за время фронта напряжение Uc почти не меняется и остается близким к нулю. В дальнейшем напряжение щЕ перераспределяется между конденсатором и входом транзистора: по мере заряда конденсатора напряжение Uc возрастает, стремясь к пЕк, а напряжение (/g уменьшается, стремясь к нулю.

Если этот процесс успевает закон-

tiff

c

ЧИТЬСЯ, TO

7 t

Vcm бк-

(20-5)

e,/(rM)

В противном случае напряжение Ucm будет значительно меньше. Малые значения Ucm затрудняют реализацию необходимого времени паузы: приходится увеличивать R в ущерб стабильности [см. (20-3)1.

Ниже будет показано, что оптимальный коэффициент трансформации обычно составляет десятые доля единицы. Поэтому напряжение Ост, как правило, не превышает нескольких вольт.

г,=ПоЕк f

уровню -Eg-

Рис. 20-4. Полные временные диаграммы блокинг генератора со стабилизирующим смещением.

В случае дрейфовых транзисторов с их малым пробивным напряжением эмиттерного перехода интервал имеег

следующую специфику. По окончании импульса, когда транзистор начинает запираться потенциал базы повышается только до значения [/ роб. после чего конденсатор С быстро разряжается через пробившийся р-п переход и напряжение на нем падает от Ucm До С/проб- Импульс разрядного тока ограничивается сопротивлением г. В сстально.м формирование паузы протекает так же, как описано выше, но в формулах (20-2) и (20-4) вместо напряжения f/<., должно стоять меньшее значение ироб- Поскольку малые начальные напряжения нежелательны (см. выше), последовательно с базой (до резистора R) включают защитный диод (рис. 15-22), который ограничивает разрядный ток конденсатора даже в случае пробоя эмиттерного перехода. Обратный ток диода и его сопротивление утечки будут играть роль соответственно тока Iq и сопротивлений /?у Ry.g в формуле (20-2). Прямое падение напряжения на диоде во время формирования вершины приводит к некоторому уменьшению Ucm-

На рис. 20-4 показаны временные диаграммы, которые иллюстрируют работу блокинг-генератора как во время паузы, так и на последующих этапах.