Блокинг генератор принцип работы

Блокинг-генератор: виды, принцип работы

Блокинг-генератор: виды, принцип работы - изображение 1 - изображение 1

Блокинг-генератор – это релаксационный генератор импульсов, выполняется он на базе усилительного элемента (например, транзистора) с сильной трансформаторной обратной связью. Чаще всего используют положительную обратную связь.

Преимущества и недостатки

Достоинством таких генераторов считается относительная простота, возможность подсоединения нагрузки через трансформатор. Форма генерируемых импульсов приближается к прямоугольной, скважность достигает десятков тысяч, длительность – сотен микросекунд. Предельная частота повторений импульсов достигает нескольких сотен кГц. Емкость колебательных контуров у таких устройств небольшая, обуславливается межвитковыми емкостями и, конечно же, емкостью монтажа. Благодаря этим качествам блокинг-генератор нашел широкое применение в производстве: в устройствах автоматики, регулирования и промышленной электроники.

Принцип работы блокинг-генератора - фото 2 - изображение 2

Недостатком этих генераторов является зависимость частоты от изменения напряжения питания. Стабильность частоты ниже, чем у мультивибратора, составляет всего 5-10 процентов.

Блокинг-генератор, собранный по схеме с положительной сеткой или с резонансным контуром, который настроен на частоту повтора импульсов, с фиксирующим диодом, имеет довольно высокую стабильность колебаний. Нестабильность частоты в таких схемах менее одного процента.

Существует множество схем реализации таких генераторов: ламповые транзисторные с базовым смещением, транзисторные с эмиттерной связью, с положительной сеткой, с усиленным каскадом, на полевых транзисторах и другие.

На фото изображен блокинг-генератор на полевом транзисторе.

БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ - изображение 3 - изображение 3

Наибольшую популярность получили устройства на обычных транзисторах. В таких устройствах обычно используют импульсные трансформаторы. Генератор может работать в заторможенном режиме, он легко синхронизируется внешним сигналом.

Блокинг-генератор, принцип работы

Работа схемы разделяется на несколько этапов. Этап первый: происходит отпирание транзистора при поступлении импульса на эмиттер. Прибор начинает работать. Когда на базу транзистора поступает отпирающий ток, он вызывает накопление заряда, а также возрастание коллекторного тока. Через резистор положительная обратная связь, осуществляемая обмотками импульсного трансформатора, возбуждает лавинообразный процесс нарастания базового, коллекторного токов и тока нагрузки. При этом уменьшается разность потенциалов между эмиттером и коллектором транзистора, когда она достигнет нуля, прибор переходит в состояние насыщения. Этап второй: пренебрегая сопротивлением первичной обмотки, считаем, что на обмотку подано постоянное напряжение питания. В результате на остальных обмотках трансформатора напряжение также неизменно. Характер изменения токов схемы определяется свойством цепей, которые включены последовательно с вторичными обмотками, а также со свойствами сердечника трансформатора. Например, при активной нагрузке ток будет постоянным. Ток на базе транзистора постоянный, но начинает уменьшаться при заряде конденсатора. Коллекторный ток определяется суммой тока намагничивания и переходных токов обмоток.

Блокинг-генератор и его схема - изображение 4 - изображение 4

Ток намагничивания возрастает, характер роста определяется петлей гистерезиса материала сердечника. Вследствие этого увеличивается и ток коллектора. Это приводит к тому, что транзистор выходит из состояния насыщения, сформирована вершина импульса. Коллекторный ток снова становится зависимым от величины базового заряда, а базовый ток при этом начинает лавинообразно уменьшаться. Транзистор запирается, формируется срез импульса. При запирании прибора блокинг-генератор начинает восстанавливаться в исходное состояние.

Принцип работы блокинг-генератора

Устройство на полевом транзисторе РР20 - фотография 5 - изображение 5

⇐ ПредыдущаяСтр 25 из 40Следующая ⇒

Блокинг-генератор представляет собой однокаскадный генератор релаксационных колебаний с сильной положительной обратной связью, осуществляемой с помощью импульсного трансформатора. Блокинг-генератор генерирует прямоугольные импульсы с малыми длительностями фронта и среза и практически плоской вершиной. Длительность генерируемых импульсов лежит в пределах от десятков наносекунд до сотен микросекунд. Характерной особенностью блокинг-генераторов является возможность получения большой скважности импульсов – от нескольких единиц до нескольких сотен.

Схема блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме, приведена на рис. 1,а.

Синусоидальная модификация - фото 6 - изображение 6

Рисунок 1

В цепь коллектора транзистора включена первичная обмотка Wк импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого используется для создания положительной обратной связи: при увеличении коллекторного тока Iк напряжение на базовом конце обмотки Wб отрицательно, что приводит к отпиранию транзистора.

Рассмотрим работу схемы с закрытого состояния транзистора VT1, которое поддерживается разрядным током конденсатора С1, протекающим от го правой обкладки через резистор R1, -Ек, общую точку, базовую обмотку импульсного трансформатора к левой обкладке конденсатора. Наводимая в базовой обмотке импульсного трансформатора ЭДС при протекании медленно меняющегося тока настолько мала, что ею можно пренебречь по сравнению с напряжением на конденсаторе и считать, что в течение разряда конденсатор подключен между базой и эмиттером (плюс к базе). Это обеспечивает закрытое состояние транзистора (интервал 0 – t1 на рис. 1,б). В тот момент, когда понижающееся вследствие разряда конденсатора С1 напряжение на базе достигнет нуля (момент t1), транзистор VT1 откроется. Появившийся базовый ток вызовет возрастание коллекторного тока, что приводит к наведению в базовой обмотке импульсного трансформатора ЭДС, приложенного знаком минус к базе, если базовая и коллекторная обмотки сфазированы соответствующим образом.

Наведенная в базовой обмотке ЭДС способствует возрастанию тока базы, а, следовательно, и тока коллектора. В результате процесс нарастания токов базы и коллектора и снижения (по абсолютной величине) коллекторного напряжения протекает лавинообразно (интервал t1 – t2). Этот процесс прекращается в тот момент, когда ток коллектора достигает насыщения (момент t2). Начиная с этого момента, наступает этап формирования вершины импульса (интервал t2 – t3). Напряжение на коллекторе насыщенного транзистора остается практически постоянным (близким к нулю), а почти все напряжение источника питания прикладывается к коллекторной обмотке, вызывая увеличение тока намагничивания

Модель гармонических колебаний - изображение 7 - изображение 7

. В базовой обмотке индуцируется ЭДС, равная nБ*Ек (где nБ = Wб/Wк – коэффициент трансформации импульсного трансформатора), под воздействием которой конденсатор С1 к моменту t3 заряжается до значения

Устройство прямоугольных импульсов - фотография 8 - изображение 8

через входное сопротивление насыщенного транзистора. По мере заряда конденсатора ток базы транзистора уменьшается. Это приводит к уменьшению степени насыщения транзистора, и в момент t3 транзистор выходит из состояния насыщения. Формирование плоской вершины импульса заканчивается.

Далее транзистор вновь переходит в активный режим, при котором уменьшение тока базы приводит к уменьшению тока коллектора (интервал t3 – t4), при этом формируется срез импульса. В момент t4 транзистор закрывается (режим отсечки тока).

Поскольку за короткий промежуток времени (от t3 до t4) напряжение на конденсаторе С1 и магнитная энергия в сердечнике импульсного трансформатора не успевают существенно измениться, то с переходом транзистора в режим отсечки напряжение на его коллекторе резко возрастает из-за появления ЭДС самоиндукции в коллекторной обмотке. Для уменьшения этого выброса и устранения возможного колебательного процесса в импульсном трансформаторе, обладающего некоторой паразитной емкостью Сф, в схему вводят демпфирующую цепочку, состоящую из резистора R2 и диода VD1, которая шунтирует коллекторную обмотку. В течение формирования импульса диод VD1 закрыт, и цепочка не оказывает влияние на работу схемы.

После окончания переходного процесса транзистор остается запертым положительным напряжением на базе

Схема линейной модификации - фото 9 - изображение 9

. В дальнейшем (на интервале t4 – t5) происходит рассмотренный ранее разряд конденсатора и лавинным процесс повторяется. Выходное импульсное напряжение снимается с нагрузочной обмотки Wн и поступает на сопротивление нагрузки Rн. Регулировка длительности генерируемых импульсов может осуществляться с помощью добавочного переменного резистора Rдоб в цепи заряда конденсатора.

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы: Воспользуйтесь поиском по сайту:

БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ

Устройство на 100 Гц - фотография 10 - изображение 10

Блокинг-генераторы предназначены для формиро­вания импульсов тока или напряжения прямоугольной формы преи­мущественно малой длительности (от единиц до нескольких сотен микросекунд). Они находят применение в схемах формирования пи­лообразного тока для осуществления развертки электронного луча по экрану электронно-лучевых приборов с электромагнитным управ­лением. На основе блокинг-генераторов часто выполняют формиро­ватели управляющих импульсов в системах цифрового действия.

По принципу построения блокинг-генератор представляет собой однокаскадный транзисторный усилитель с глубокой положительной обратной связью, осуществляемой импульсным трансформатором. Процесс формирования выходного импульса связан с отпиранием транзистора и удержанием его в состоянии насыщения (iб>ik/β) цепью положительной обратной связи. Окончание формирования им­пульса сопровождается выходом транзистора из режима насыщения или по входной цепи (т. е. базовой цепи при включении транзистора по схеме ОЭ) вследствие уменьшения тока базы, или по выходной (кол­лекторной) цепи из-за увеличения пика коллектора. Эти два случая определяют соответственно две разновидности блокинг-генераторов: с конденсатором в цепи обратной связи (с времязадающим конденса­тором) и с насыщающимся трансформатором.

В настоящем параграфе рассматривается блокинг-генера­тор с конденсатором в цепи обратной связи, получивший наибольшее применение на практике в однотактном варианте.

Модель на 120 Гц - фото 11 - изображение 11

Схема блокинг-генератора приведена на рис. 3.15, а. Она выпол­нена на транзисторе ОЭ и трансформаторе Тр. Цепь положительной обратной связи осуществлена с помощью вторичной обмотки wB транс­форматора с коэффициентом трансформации nб = ωk/ωб , конденса­тора С и резистора R, ограничивающего ток базы. Резистор Rб создает контур разряда конденсатора на этапе закрытого состояния тран­зистора. Выходной сигнал может быть спят либо непосредственно с коллектора транзистора, либо с дополнительной нагрузочной обмот­ки ωн трансформатора, связанной с коллекторной обмоткой коэффи­циентом трансформации nн = ωн/ωk. В последнем случае амплитуду импульса напряжения можно получить как меньше, так и больше напряжения Eк и обеспечить потенциальное разделение, нагрузки и схемы генератора. Диод Д1, включаемый при необходимости, исклю­чает прохождение в нагрузку импульса напряжения отрицательной полярности, возникающего при запирании транзистора. Ветвь из дио­да Д.2 и резистора R1 выполняет функцию защиты транзистора от пере­напряжений.

Рассмотрим работу схемы в режиме автогенератора (вход­ная цепь с конденсатором С, отсутствует). Временные диа­граммы, поясняющие принцип действия, приведены на рис. 3.15, б — ж.

На интервале t0 — t1 тран­зистор закрыт, напряжение на его коллекторе равно — Eк, на­пряжения на обмотках транс­форматора и нагрузке равны нулю (рис. 3.15, б — г). Закры­тое состояние транзистора соз­дается напряжением на конден­саторе С (рис. 3.15, а), под­ключенным через обмотку ωб к выводам база — эмиттер тран­зистора. Полярность напряже­ния, указанную на рис. 3.15, а, конденсатор приобретает к кон­цу формирования схемой пре­дыдущего импульса.

Закрытое состояние транзис­тора продолжается до момента времени t1 , поскольку на интер­вале t0 — t1 происходит переза­ряд конденсатора С по цепи ωб - С - R - R6 - (-Ek) и в момент времени t1, напряжение на конденсаторе становится рав­ным нулю (рис. 3.15, д).

На интервале t1 — t2 осу­ществляется отпирание тран­зистора. Этот процесс обуслов­ливается наличием в схеме по­ложительной обратной связи и называется процессом регенерации или прямым блокинг процессом.

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

Переход в момент времени t1 напряжения uс — ибэ через нуль приводит к возникновению токов базы и коллектора транзистора. При отпирании транзистора напряжение на его коллекторе умень­шается, что вызывает появление напряжения на коллекторной обмот­ке ωk трансформатора (рис. 3.15, а). Напряжение на коллекторной обмотке трансформируется в базовую обмотку ωб с полярностью, соот­ветствующей увеличению базового тока. Рост базового тока, в свою очередь, вызывает увеличение коллекторного тока, снижение напря­жения на коллекторе и дальнейшее повышение напряжения на кол­лекторной и базовой обмотках. Процесс завершается переходом тран­зистора в момент времени t2 в режим насыщения.

Схема модели на 140 Гц - фотография 12 - изображение 12

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

Устройства серии LC - изображение 13 - изображение 13

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

Автоколебательный блокинг-генератор - фото 14 - изображение 14

Интервал t1 — t2 определяет длительность переднего фронта фор­мируемого импульса. Время в блокинг-геиераторах составляет доли микросекунды.

На интервале формирования вершины импульса tв транзистор открыт, напряжение ΔUкэ на нем мало. К коллекторной обмотке при­кладывается напряжение, близкое к Eк, а к базовой и нагрузочной обмоткам — соответственно напряжения, близкие к Eк/nб и Ek/nH (рис. 3.15, в, г).

Для интервала tв действительна схема замещения блокннг-генера- тора, приведенная на рис. 3.16, а. Транзистор на схеме изображен в

виде ключа Т, а трансформатор — в виде схемы замещения без учета паразитных параметров (индуктивностей рассеяния, паразитных ем­костей и активных сопротивлений обмоток).

Через коллекторную обмотку и транзистор протекает ток iн (рис. 3.16, а), равный сумме трех составляющих: приведенных к кол­лекторной обмотке тока нагрузки i'н =iн/nH = Eк/(n2 н RH) и тока ба­зы i'б= iб/nб , а также тока намагничивания iμ.

Ждущий режим работы блокинг-генератора - фотография 15 - изображение 15

Ток н а м а г н и ч и в а н и я iμ (см. рис. 3.15, е) является балластной составляющей в коллекторном токе транзистора. Он со­здается под воздействием приложенного к коллектор­ной обмотке напряжения Ek и обусловлен перемещением рабочей точки по кривой на­магничивания сердечника трансформатора из точки 1 в направлении к точке 2 (рис. 3.16, б). Характер изменения во времени тока iμ зависит от вида кривой намагничивания и числа витков коллекторной обмотки (ее индуктивности Lk). Выбором соответствую­щей величины индуктивности коллекторной обмотки макси­мальное значение тока Iμmах ограничивают на уровне (0,05/ 0,1) i'н .Участок пере­мещения рабочей точки по петле намагничивания при этом получается достаточно малым и близким к прямой, в связи с чем характер измене­ния тока iμ во времени бли­зок к линейному. Для тока iμ будет действительно уравнение

Блокинг генератор для светодиода на одном транзисторе своими руками: схема с самозапиткой - изображение 16 - изображение 16

откуда находим

Шаг 1: Компоненты и инструмент - фотография 17 - изображение 17

Ток базы i6 (см. рис. 3.15, с) обеспечивает на интервале tв режим насыщения транзистора. Он обусловливается процессом заряда конденсатора С через входную цепь открытого транзистора и резистор R под действием напряжения на базовой обмотке трансфор­матора. При этом ток i6 убывает по экспоненциальному закону. При­веденная составляющая i'б в токе коллектора также относительно мала и уменьшается во времени.

Зависимые во времени токи iμ и iб создают вначале некоторое убывание тока ik а затем его нарастание (см. рис. 3.15, ж). Вследствие относительно малых составляющих i'б и iμ ток ik на этапе tв определяется преимущественно током i'н, т. е. ik≈ i'н=Ек/(nн2Rн)=Ек/R'н

Шаг 2: Обмотайте тороид проводом - фото 18 - изображение 18

Если принять tф ≤tв то ток базы на интервале tв будет изменять­ся по закону

где τ = C(R+rвх) — постоянная времени цепи базы; rвх — вход­ное сопротивление транзистора в открытом состоянии.

Длительность tв характеризует состояние схемы, при котором создаваемый по цепи обратной связи ток базы (ток заряда конденсатора) обеспечивает режим насыщения транзистора, т. е. iб>ik/β Однако по мере заряда конденсатора (см. рис. 3.15, д, е) гок базы уменьшается, вследствие чего уменьшается степень насы­щения транзистора. В момент времени t3 ток базы убывает до значе­ния iб= ik/β, что соответствует выходу транзистора из режима на­сыщения. Следующий вслед за этим процесс запирания транзистора определяет момент окончания формирования блокинг-генератором импульса напряжения длительностью tв (см. рис. 3.15, г).

Шаг 3: Припаиваем компоненты - фото 19 - изображение 19

Время tв можно найти, положив в формуле (3.49) iб= Ek/ (β R'н)

Переход транзистора в закрытое состояние происходит за счет по­ложительной обратной связи также лавинообразной называется об­ратным б л о к и н г - п р о ц е с с о м. Его начало обусловли­вает повышение напряжения на коллекторной и базовой обмотках трансформатора. Обратный Злокинг-процесс протекает при взаимном уменьшении токов коллектора и базы и заканчивается запиранием транзистора. Его длительность определяет время среза tс формируе­мого импульса. Время tс мало отличается от tф. Закрытое состояние транзистора после момента времени t4 поддерживается напряжением на конденсаторе, полярность которого указана на рис. 3.15, а.

Процессы, протекающие в схеме после запирания транзистора в момент времени t4, связаны с разрядом конденсатора и рассеянием энергии, накопленной в магнитном поле, трансформатора.

Разряд конденсатора С происходит по цепи ωб — R — Rб — (—Ек) (см. рис. 3.15, а). Вследствие разряда напряжение на конден­саторе изменяется, как показано на рис. 3.15, д.

На интервале tв трансформатор накапливает энергию [виду под­ключения его коллекторной обмотки ωk к источнику питания и про­текания через нее тока намагничивания iμ. При запирании транзи­стора коллекторная обметка трансформатора отключается от источ­ника питания. На ней индуцируется напряжение, препятствующее уменьшению тока iμ. Напряжение самоиндукции возникает также на базовой и нагрузочной обмотках. Полярности напряжений пока­заны на схеме замещения блокинг-геиератора, приведенной на рис. 3.16, в.

Нагрузочная обмотка трансформатора отключена от сопротивле­ния Rн диодом Д1. Сопротивление цепи Rб — R — С — (—Ек) ве­лико ввиду относительно большого значения Rб (десятки килоом). Относительно напряжения на коллекторной обмотке диод Д2 вклю­чен в прямом направлении. В связи с этим можно считать, что ток iμ при запирании транзистора переводится из цепи коллектора в цепь диода Д2 и резистора R1 . Энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора от протекания тока iμ на этапе tв, рассеивается в активном сопротивлении R1 . Магнитное состояние сердечника транс­форматора изменяется от точки 2 к точке 1 (см. рис. 3.16, б). В цепи с R1 происходит уменьшение тока iμ до нуля (см. рис. 3.15, е) с по­стоянной времени Lk/R1. Ток iμ в конце интервала tв (см. рис. 3.15, е) и сопротивление R1 определяют амплитуду выброса напряжения на коллекторной обмотке трансформатора при запирании транзистора: Uвыбр = IμmaxR1 . Величину сопротивления R1 выбирают, исходя

из необходимости защиты транзистора от пробоя его коллекторного перехода в момент выброса: Ukmax = Ek +Iμmах R1 < Ukдоп (см. рис. 3.15, б). В отсутствие сопротивления R1 , рассеяние энергии, накопленной в магнитном поле коллекторной обмотки, осуществля­лось бы в приведенных к коллекторной обмотке сопротивлениях ба­зовой цепи и сопротивлении изоляции коллекторной обмотки. При этом амплитуда выброса коллекторного напряжения Uвыбр могла бы превысить допустимое значение.

Шаг 4: Пробуем девайс в действии - фотография 20 - изображение 20

Транзистор в схеме блокинг-генератора, работающего в авто­генераторном режиме, открывается, когда напряжение на его базе, определяемое напряжением на конденсаторе, достигает нулевого зна­чения. Это определяет длительность паузы tп и частоту следования выходных импульсов блокинг-генератора. Интервал tп характери­зуется процессом разряда конденсатора по цепи ωб — R — R6 — (—Ек) (см. рис. 3.15, а). Конденсатор при этом стремится перезаря­диться от начального напряжения Uc max до —Ек (см. рис. 3.15, д). Приняв Uc max = Ек/nб и пренебрегая тепловым током Iк0 транзи­стора, находим:

При работе блокинг-генератора в режиме синхрониза­ции в базовую цепь транзистора через конденсатор C1 подают вход­ные импульсы напряжения отрицательной полярности (рис. 3.17, а). Собственную частоту следования импульсов блокинг-генератора вы­бирают несколько меньшей частоты следования входных импульсов, т. е. T> Твх. Синхронизирующие импульсы осуществляют отпира­ние. транзистора раньше момента естественного спадания до нуля напряжения на его базе (конденсаторе), в результате чего частота импульсов блокинг-генератора равна частоте следования импуль­сов синхронизации. Если период собственных колебаний много боль­ше периода повторения синхронизирующих импульсов: Т» Твх, то блокинг-генератор работает в режиме деления часто­ты {рис. 3.17, б), при котором Твых=nТвх.

Для блокинг-генератора возможен и ждущий режим работы. В этом случае на базу транзистора по­дается начальное дополнительное на­пряжение смещения, в результате чего транзистор остается закрытым до по­дачи входного импульса ивх. Запуск блокинг-генератора осуществляют входными импульсами напряжения отрицательной полярности. При этом резистор Rб под­ключают на напряжение дополнительного источника положительной полярности.

Генератор высокого напряжения своими руками - изображение 21 - изображение 21

БЛО́КИНГ-ГЕНЕРА́ТОР - фотография 22 - изображение 22

Блокинг-генератор и его схема

Блокинг генератор принцип работы - фотография 23 - изображение 23

Блокинг-генераторы - это устройства, которые способны получать сигналы. По форме они могут быть синусоидальными либо прямоугольными. Дополнительно некоторые устройства получают гармонические сигналы. По частотности блокинг-генераторы довольно сильно различаются. Также важно упомянуть о том, что параметр проводимости сигнала зависит от типа выпрямителя. Чтобы более детально ознакомиться с устройством, необходимо рассмотреть разные его конфигурации.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 24 - изображение 24

Устройство на полевом транзисторе РР20

Блокинг-генератор на полевом транзисторе на сегодняшний день считается довольно востребованным. Используются такие модели чаще всего в радиоприемниках. Однако для измерительных приборов они также подходят. В данном случае параметр пороговой частоты в среднем находится в районе 80 Гц. Конденсаторы в таких моделях часто устанавливаются проходного типа. Однако асинхронные модификации на рынке также встречаются.

Работают указанные блокинг-генераторы исключительно с сигналами синусоидального типа. В данном случае выпрямители устанавливаются самые разнообразные. Изменение фазовой частоты в таких устройствах осуществляется за счет изменения напряжения в преобразователях. Проводимость сигнала прибора зависит от мощности выпрямителя. Чтобы сделать блокинг-генератор своими руками, блок питания, как правило, устанавливается на 20 В. Взять его можно даже с персонального компьютера.

Синусоидальная модификация

Синусоидальный блокинг-генератор на сегодняшний день пользуется большим спросом. Для измерительных приборов он походит идеально. В частности, модели применяют для осциллографов. Непосредственно параметр проводимости сигнала зависит от типа выпрямителя.

Если рассматривать блокинг-генератор на одном транзисторе в 100 Гц, то в нем резисторы, как правило, устанавливаются полевого типа. Однако есть модификации с переменными аналогами. Конденсаторы в данном случае можно встретить с большой проводимостью. При этом напряжение они обычно выдерживают в районе 20 В.

Модель гармонических колебаний

Схема модели данного типа предполагает использование низкочастотных выпрямителей. При этом резисторы в основном подбираются полевого типа. Если взять блокинг-генератор на одном транзисторе в 100 Гц, то у него используются, как правило, проходные конденсаторы. В этом случае напряжение они способны выдерживать на уровне 20В. Преобразователи в таких устройствах применяются с тетродами.

Также следует отметить, что существуют модели с регуляторами. Для этой цели применяются различного типа модуляторы. Так, для модели на 20 Гц они подходят многоканального типа. Амплитуда колебаний в такой ситуации будет зависеть от пропускной способности прибора. В среднем вышеуказанный параметр колеблется в районе 4 мк. Самозапитка блокинг-генератора осуществляется при напряжении в 30 В.

Блокинг генератор принцип работы - фото 25 - изображение 25

Устройство прямоугольных импульсов

Схема модели данного типа подразумевает использование широкополосных выпрямителей. В наше время такие устройства часто встречаются в радиоприемниках. Если рассматривать модификации на 100 Гц, то резисторы в них чаще всего производители устанавливают нормированные. При этом полевые аналоги можно встретить в приборах довольно редко. Параметр проводимости в таком случае лежит в районе 4 мк. Если рассматривать модификации на 120 Гц, то они в основном идут на проходных конденсаторах.

При этом модуляторы используются только операционного типа. В данном случае регуляторы устанавливаются с дисплеями. С их помощью можно следить за частотой колебаний. Также данные устройства изготавливаются с частотой в 140 Гц. В данном случае конденсаторы имеются открытого типа. Проводимость сигнала у них в среднем около 4 мк. В свою очередь, напряжение компоненты выдерживают примерно в 20В.

Схема линейной модификации

Линейный блокинг-генератор в наше время используется в медицинском оборудовании. Отличие таких моделей заключается в том, что выпрямители у них устанавливаются высокой чувствительности. За счет этого частотность сигнала показывается очень точно. Дополнительно следует учитывать, что указанные модели обладают хорошей проводимостью. Для модификаций на 100 Гц конденсаторы используются закрытого типа.

При этом блоки питания чаще всего устанавливаются на 30 В. Параметр проводимости сигнала в данных блокинг-генераторах чаще всего колеблется в районе 3 мк. Однако модели на 120 Гц на рынке также представлены. В данном случае конденсаторы используются проходного типа, и напряжение они могут выдерживать 25 В. Показатель проводимости сигнала в такой ситуации зависит от типа выпрямителя.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 26 - изображение 26

Устройство на 100 Гц

На 100 Гц блокинг-генератор (схема показана ниже) в наше время используется часто в радиоприемниках. При этом для медицинского оборудования он не годится. Также следует учитывать, что выпрямители у моделей, как правило, устанавливаются операционного типа. Однако проводниковые аналоги также встречаются. Модуляторы для таких устройств подходят самые разнообразные.

Наиболее распространенными принято считать многоканальные модификации. Для поворотных регуляторов они подходят отлично. Непосредственно определение тактовой частоты происходит за счет изменения напряжения. Для этого блоки питания в устройства подбираются на 20 В. Также следует отметить, что на рынке представлены приборы со вспомогательными адаптерами. Для синусоидальных сигналов они подходят хорошо. При этом амплитуда колебаний их определяется за счет преобразователя.

Блокинг генератор принцип работы - фото 27 - изображение 27

Модель на 120 Гц

Блокинг-генератор данного типа широко распространен в измерительных приборах. Для создания осциллографов он используются довольно часто. Как правило, выпрямители в устройствах применяются с высокой чувствительностью. В данном случае параметр проводимости довольно значительный. Однако следует учитывать, что конденсаторы по характеристикам могут сильно различаться. При этом резисторы используются как открытого, так и полевого типа. Преобразователи устанавливаются с низкой пропускной способностью. Для гармонических сигналов указанные приборы подходят идеально.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 28 - изображение 28

Схема модели на 140 Гц

Данного типа блокинг-генератор (схема показана ниже) используется часто в бытовой технике. При этом для измерительных приборов он не подходит. Из недостатков устройства можно отметить малую чувствительность. Таким образом, информация часто получается неточной. Вспомогательные адаптеры в устройствах используются с различной пропускной способностью. Блоки питания в данном случае устанавливаются на 20 и 30В. Здесь преобразователи подходят только синхронного типа.

При этом инвертирующие модификации в наше время встречаются довольно редко. В среднем параметр проводимости блокинг-генераторов колеблется в районе 3 мк. Однако следует учитывать, что конденсаторы в системе используются различные. В зависимости от их типа показатель чувствительности может меняться.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 29 - изображение 29

Устройства серии LC

Блокинг-генератор данной серии используется в коротковолновых радиоприемниках. В данном случае чувствительность устройства незначительная. Происходит это из-за слабой пропускной способности выпрямителя операционного типа. Конденсаторы в этой модели проходные. При этом часто можно встретить полевые резисторы с высокой пропускной способностью. В некоторых модификациях дополнительно установлены усилители. При этом тетроды для фиксации синусоидальных сигналов встречаются довольно редко.

Автоколебательный блокинг-генератор

Блокинг генератор принцип работы - фото 30 - изображение 30

На рис. 8.1. приведена схема автоколебательного блокинг-генератора. Он представляет собой усилитель охваченный положительной обратной связью (ПОС) через импульсный трансформатор. Первичная обмотка с числом витков w1 включена в коллекторную цепь транзистора VT1, вторичная обмотка с числом витков (w2) — в базовую цепь транзистора VT1. Для повышения выходного напряжения предусмотрена третья обмотка с числом витков w3.

Для обеспечения условия выполнения баланса фаз генератора первичная и вторичная обмотка включены встречно.

Режим работы транзистора VT1 по постоянному току обеспечивается резистором R, который определяет ток базы. Времязадающая цепь RC определяет время паузы (

Блокинг генератор принцип работы - фотография 31 - изображение 31

) блокинг-генератора. Поскольку скважность импульсов Q=10…100, то время импульсов (

Блокинг генератор принцип работы - фото 32 - изображение 32

) в десятки — сотни раз меньше времени паузы. Значит постоянная времени RC цепи (

Блокинг генератор принцип работы - фотография 33 - изображение 33

) практически определяет период колебаний Т. Время паузы рассчитывается по формуле:

Блокинг генератор принцип работы - фото 34 - изображение 34

,

где

Блокинг генератор принцип работы - фотография 35 - изображение 35

.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 36 - изображение 36

Рисунок 8.1 — Схема автоколебательного блокинг-генератора

Оценка величины

Блокинг генератор принцип работы - изображение 37 - изображение 37

, позволяет пренебречь вторым слагаемым в знаменателе. Тогда принимая во внимание эти допущения, получим время паузы блокинг-генератора (период и частоту) в виде:

Блокинг генератор принцип работы - фотография 38 - изображение 38

;

Блокинг генератор принцип работы - изображение 39 - изображение 39

;

Блокинг генератор принцип работы - фото 40 - изображение 40

.

Для возбуждения блокинг-генератора необходимо выполнение двух условий — баланса фаз и баланса амплитуд:

Блокинг генератор принцип работы - изображение 41 - изображение 41

к=0,1,2… (БФ)

Блокинг генератор принцип работы - фото 42 - изображение 42

(БА)

Определяя значение коэффициента усиления

Блокинг генератор принцип работы - фотография 43 - изображение 43

в активном режиме работы транзистора VT1 в период переходного процесса в соответствии со схемой замещения каскада и с учетом БА, получим:

Блокинг генератор принцип работы - фотография 44 - изображение 44

.

Отсюда следует, что для выполнения БА:

Блокинг генератор принцип работы - фотография 45 - изображение 45

,

где

Блокинг генератор принцип работы - фото 46 - изображение 46

— входное сопротивление транзистора VT1, приведенное к первичной обмотке,

Блокинг генератор принцип работы - изображение 47 - изображение 47

,

где

Блокинг генератор принцип работы - изображение 48 - изображение 48

.

Для блокинг-генераторов достаточны транзисторы с коэффициентом усиления по току

Блокинг генератор принцип работы - фотография 49 - изображение 49

.

На рис. 8.2. приведены осциллограммы работы автоколебательного блокинг-генератора.

Рассмотрим осциллограммы с момента времени t0=0. Конденсатор С, заряженный в предыдущем цикле, разрядился почти до нуля (транзистор VT1 в предыдущем цикле был заперт) при t > t0 транзистор VT1 начинает открываться, ток коллектора

Блокинг генератор принцип работы - фотография 50 - изображение 50

возрастает, вызывая в коллекторной обмотке э.д.с самоиндукции. Это приводит в возникновению э.д.с. в базовой обмотке, «—» которой приложен к базе транзистора VT1, а «+» к конденсатору С, под действием которой конденсатор С начинает заряжаться. Потенциал «—» на базе транзистора VT1 относительно эмиттера увеличивает ток базы, что приводит к дальнейшему увеличению

Блокинг генератор принцип работы - фотография 51 - изображение 51

, обеспечивая лавинообразный процесс переключения транзистора VT1, который заканчивается в момент времени t1 его насыщением. На этом этапе переключения транзистора (от закрытого t

Блокинг генератор принцип работы - изображение 52 - изображение 52

t0 до насыщенного t=t1) формируется передний фронт импульса. Напряжение на конденсаторе С (

Блокинг генератор принцип работы - изображение 53 - изображение 53

) изменяется незначительно, поскольку длительность переднего фронта невелика. На участке t0—t1 транзистор VT1 находится в активном режиме (

Блокинг генератор принцип работы - фотография 54 - изображение 54

), а на участке t1—t2 в режиме насыщения, при этом

Блокинг генератор принцип работы - фотография 55 - изображение 55

и транзистор не усиливает сигналы.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 56 - изображение 56

Рисунок 8.2 — Осциллограммы работы автоколебательного блокинг-генератора

После t1, т.к.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 57 - изображение 57

, баланс амплитуд в генераторе не выполняется, поэтому ток базы перестает управлять током коллектора. Уменьшается наводимая э.д.с. во вторичной обмотке, что приводит к уменьшению тока базы

Блокинг генератор принцип работы - фотография 58 - изображение 58

и на этом этапе формируется крыша импульса. Уменьшение тока базы

Блокинг генератор принцип работы - изображение 59 - изображение 59

приводит к появлению в базовой обмотке э.д.с. самоиндукции, которая препятствует уменьшению тока базы

Блокинг генератор принцип работы - фотография 60 - изображение 60

. Под действием э.д.с. происходит заряд конденсатора С, через ЭБ насыщенного транзистора VT1. RЭБ мало и заряд происходит очень быстро. При этом одновременно ток базы

Блокинг генератор принцип работы - фото 61 - изображение 61

и напряжение на базе

Блокинг генератор принцип работы - фотография 62 - изображение 62

изменяются до нуля, и в момент времени t2 транзистор выходит из состояния насыщения.

Следовательно, он вновь восстанавливает свои усилительные свойства при последующем переходе в активный режим и в момент времени t2 заканчивается формирование крыши импульса, после чего формируется его задний фронт.

На интервале времени t2—t3 ток колектора

Блокинг генератор принцип работы - изображение 63 - изображение 63

начинает уменьшаться, что приводит к появлению в базовой обмотке э.д.с. самоиндукции с полярностью противоположной предыдущей, т.е. способствующей отпиранию транзистора. При этом транзистор VT1 закрывается и тем самым формирует лавинообразный процесс, который заканчивается в момент времени t3 запиранием транзистора.

На этом интервале напряжение на базе транзистора VT1

Блокинг генератор принцип работы - изображение 64 - изображение 64

, что обусловлено конечным временем рассасывания дырок в базе, после насыщения транзистора VT1 и вызывает обратный ток

Блокинг генератор принцип работы - фото 65 - изображение 65

.

Поскольку в момент запирания транзистора VT1 ток коллектора

Блокинг генератор принцип работы - фото 66 - изображение 66

не равен нулю, то он не может мгновенно прекратиться. За счет э.д.с. самоиндукции коллекторной обмотки (э.д.с. повышается и стремится поддержать ток коллектора

Блокинг генератор принцип работы - фотография 67 - изображение 67

) напряжение на коллекторе превышает напряжение питания. При этом

Блокинг генератор принцип работы - фотография 68 - изображение 68

может быть порядка

Блокинг генератор принцип работы - изображение 69 - изображение 69

. Для ликвидации этого всплеска в схеме предусмотрена шунтирующая цепочка VDшRш.

После t3 начинается формирование паузы и происходит перезаряд конденсатора С через резистор R от

Блокинг генератор принцип работы - фото 70 - изображение 70

. Напряжение на конденсаторе С (

Блокинг генератор принцип работы - фотография 71 - изображение 71

) начинает медленно уменьшаться, и, когда напряжение

Блокинг генератор принцип работы - фото 72 - изображение 72

достигнет нуля, схема возвращается к исходному моменту времени t0 и начинается новое опрокидывание схемы. Реальный вид выходного напряжения блокинг-генератора приведен на рис. 8.3.

Блокинг генератор принцип работы - фото 73 - изображение 73

Рисунок 8.3 — Реальные выходные осциллограммы автоколебательного блокинг-генератора

Длительность импульса блокинг-генератора можно вычислить по формуле:

Блокинг генератор принцип работы - фотография 74 - изображение 74

.

Длительность фронта импульса определяется выражением:

Блокинг генератор принцип работы - фотография 75 - изображение 75

.

При

Блокинг генератор принцип работы - изображение 76 - изображение 76

, получим

Блокинг генератор принцип работы - изображение 77 - изображение 77

.

Ждущий режим работы блокинг-генератора

Блокинг генератор принцип работы - изображение 78 - изображение 78

Лабораторная работа № 9

Блокинг-генератор представляет собой однокаскадный релаксационный генератор кратковременных импульсов с сильной индуктивной положительной обратной связью, создаваемой импульсным трансформатором.Блокинг-генераторы могут быть собраны как на транзисторах, так и на электронных лампах.

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 наносекунд до нескольких сотен микросекунд. Обычно блокинг-генератор работает в режиме большой скважности -–от нескольких сотен до десятков тысяч.

Транзистор (или лампа) блокинг-генератора отпирается только на время генерации импульса, а остальное время заперт. Поэтому при большой скважности время, в течении которого транзистор отперт, много меньше времени, в течение которого он заперт. Тепловой режим транзстора (лампы) зависит от средней мощности, рассеиваемой на коллекторе (аноде).Благодаря большой скважности в блокинг-генераторе можно получить очень большую импульсную мощность при малой средней мощности.

Амплитуда импульсов блокинг-генератора благодаря повышающей нагрузочной обмотке может быть больше напряжения источника питания.

Блокинг-генератор , как и мультивибратор, может работать вавтоколебательном режиме, режиме внешней синхронизации и ли в ждущем режиме.

Автоколебательный режим

Транзисторный блокинг-генератор может быть собран по схеме с общей базой или с общим эмиттером. Схема с общей базой более стабильна по отношению к изменению параметров транзистора, а схема с общим эмиттером обеспечивает меньшую длительность фронта импульсов.

На рисунке 1 приведена основная схема автоколебательного блокинг-генеравтора на транзисторе структуры p-n-p, включенном по схеме с общим эмиттером, и с конденсатором в цепи базы (возможен также вариант схемы с конденсатором в цепи эмиттера), и графики напряжений.Нагрузку Rн обычно подключают через дополнительную нагрузочную обмотку.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 79 - изображение 79

Работу блокинг-генератора можно разделить на две стадии. В первой стадии, занимающей большую часть периода колебаний, транзистор заперт, а во второй- транзистор отперт и происходит формирование импульса. Запертое состояние транзистора в первой стадии поддерживается напряжением на конденсаторе С, заряженным током базы во время генерации предыдущего импульса. В первой стадии конденсатор медленно разряжается через большое сопротивление резистора Rб, создавая положительное напряжение на базе, и транзистор остается запертым.

Когда напряжение на базе Uб достигнет примерно нулевого уровня, транзистор отпирается и через коллекторную обмотку трансформатора Wк начинает протекать ток. При этом в базовой обмотке трансформатора Wб индуктируется напряжени. Полярность которого должна быть такой, чтобы оно создавало отрицательный потенциал на базе. Если обмотки включены неправильно, то генерация не возникнет, и концы одной из обмоток следует поменять местами.

Отрицательное напряжение, возникшее в базовой обмотке, приведет к дальнейшему увеличению коллекторного тока и тем самым – к дальнейшему увеличению отрицательного напряжения на базе и т.д. Развивается лавиноообразный процесс увеличения коллекторного тока и напряжения на базе Uб – транзистор отпирается. При увеличении коллекторного тока происходит резкое падение напряжения на коллекторе Uк.

Лавинообразный процесс отпирания транзистора, который иногда называют прямым блокинг – процессом, происходит очень быстро, и за это время напряжение на конденсаторе и энергия магнитного поля в сердечнике трансформатора практически не изменяются. В ходе этого процесса формируется фронт импульса. Процесс заканчивается переходом транзистора в режим насыщения,в котором транзистор утрачивает свои услительные свойства, и в результате положительная обратная связь нарушается. Начинается процесс формирования вершины импульса, во время которого рассасываются неосновные носители, накопленные в базе, и конденсатор заряжается базовым током.

Длительность этого этапа, определяющая длительность выходного импульса блокинг – генератора tи, может быть определена по приближенной формуле tи » (3 – 4) rБЭ С , где rБЭ - сопротивление между базой и эмиттером насыщенного транзистора. Оно составляет обычно несколько Ом.

Когда напряжение на базе достигнет примерно нулевого уровня, транзистор выходит из режима насыщения и тогда восстанавливаются его усилительные свойства. Уменьшение тока базы вызывает уменьшение коллекторного тока. При этом в базовой обмотке индуктируется положительное(относительно базы) напряжение, что вызывает еще большее снижение тока базы и тока коллектора и т. д. Возникает лавинообразный процесс, называемый обратным блокинг – процессом, в результате которого транзистор запирается. Во время этого процесса формируется срез импульса.

Т.к. за время обратного блокинг-процесса напряжение на конденсаторе и энергия магнитного поля в сердечнике не успевают измениться, то после запирания транзистора отрицательное напряжение на коллекторе продолжает расти и образуется характерный для блокинг-генераторов выброс напряжения, после которого могут возникнуть паразитные колебания, положительные полупериоды которых могут вызвать отпирание транзистора, т.е. ложное срабатывание схемы. Кроме того, этот обратный выброс значительно увеличивает напряжение на коллекторе запертого транзистора, создавая опасность его пробоя.

Для ограничения обратного выброса включают “демпферный” диод D, а для устранения паразитных колебаний – также шунтирующий резистор Rш (десятки Ом). Во время формирования основного импульса диод заперт и не влияет на работу генератора.Цепь D, Rш может включаться параллельно коллекторной или нагрузочной обмоткам трансформатора.

Затем происходит восстановление исходного состояния схемы (промежуток между импульсами). Оно заключается в медленном разряде конденсатора через резистор Rб. При этом напряжение на базе медленно падает, пока не достигнет потенциала отпирания транзистора, и начнется следующий цикл работы. Период повторения импульсов можно определить по приближенной формуле

Ти »(3 – 5) Rб С

Сопротивление резистора Rб , через которое конденсатор разряжается, много больше сопротивления rБЭ , через которое конденсатор разряжается во время формирования импульса, поэтому скважность импульсов обычно довольно велика.

В транзисторных блокинг-генераторах разряд конденсатора происходит не только через резистор Rб, но и через переход база-эмиттер обратным током базы. Это обусловлено тем , что сопротивление между базой и эмиттером запертого транзстора имеет конечную величину (сотни килоОм) в отличие от запертой электронной лампы, для которой сопротивление между сеткой и катодом очень велико. В связи с сильной зависмостью сопротивления перехода от температуры стабильность частоты повторения импульсов основной схемы транзисторного блокинг-генератора меньше, чем у лампового. Но при относительно небольшой скважности, когда Rб относительно мало (сотни Ом – единицы колоОм) стабильность частоты следования импульсов удовлетворительная. Существуют схемные решения, повышающие эту стабильность.

В транзисторных блокинг-генераторах используют малогабаритные импульсные трансформаторы с тороидальными ферритовыми сердечниками, позволяющими получить при малом числе витков обмоток достаточную индуктивность и малое рассеяние магнитного потока.

Ждущий режим работы блокинг-генератора

Этот режим характерен тем, что схема генерирует импульсы только при поступлении на ее вход запускающих импульсов. Вариант схемы ждущего блокинг-генератора приведен на рисунке 2.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 80 - изображение 80

На базу подано запирающее напряжение + Uб , и прямой блокинг-процесс может начаться только после подачи на базу запускающего импульса U зап произвольной формы отрицательной полярности с достаточной амплитудой. Формирование блокинг-генератором одиночного импульса осуществляется так же, как и в автоколебательном режиме. Разряд конденсатора после окончания импульса происходит до напряжения +Uб. Затем транзистор остается запертым до прихода следующего запускающего импульса. Форма и длительность импульсов, формируемых блокинг-генератором, зависят при этом только от параметров схемы генератора. Для нормальной работы ждущего блокинг-генератора период запускающих импульсов должен быть в 5 – 10 раз больше RбС.

Для устранения влияния цепей запуска на работу ждущего блокинг-генератора включают разделительный диод D1, который запирается после отпирания транзистора, в результате чего прекращается связь между блокинг-генератором и схемой запуска. Иногда в цепь запуска включают дополнительный каскад развязки (например,эмиттерный повторитель).

. Рассмотрим режим синхронизации кратковременными импульсами, подаваемыми на базу. Для устойчивой синхронизации период повторения синхронизирующих импульсов должен быть несколько меньше периода собственных колебаний генератора. Временные диаграммы установления режима синхронизации приведены на рисунке 3.

Блокинг генератор принцип работы - фото 81 - изображение 81

Без синхроимпульсов блокинг-генератор работает в режиме автоколебаний, период которых определяется исключительно параметрами его схемы. В момент t1 приходит первый синхроимпульс, и напряжение на базе транзистора понижается. Если напряжение на базе транзистора во время действия первого синхроимпульса недостаточно для его отпирания (не достигаетсяпотенциал отпирания транзистора), то во время каждого последующего периода происходит перемещение синхронизирующих импульсов относительно моментов отпирания транзистора, пока один из них (на рисунке –третий) не отопрет транзистор. Следующий синхроимпульс и все последующие будут принудительно отпирать транзистор, и в схеме установится режим синхронизации – период колебаний генератора будет равен периоду синхроимпульсов.Значительно уменьшив период синхроимпульсов (относительно периода собственных колебаний блокинг-генератора), можно подобрать такую его величину,что реализуется режим деления частоты, при котором, например, транзистор будет отпирать только каждый второй синхроимпульс. Тем самым произойдет деление частоты синхроимпульсов с коэффициентом 2 – т.е. импульсы блокинг- генератора будут иметь частоту вдвое меньшую , чем синхроимпульсы.Подобрав некоторую меньшую частоту синхроимпульсов, можно добиться деления этой частоты на 3 и т. д.

С самовозбуждающимися релаксационными генераторами можно получить в одном каскаде максимальный стабильный коэффициент деления до 10, так как при большем коэффициенте деления генератор может запуститься предыдущим импульсом и деление будет нестабильным. Для увеличения предельного стабильного коэффициента деления до 15 – 20 принимают меры стабилизации периода собственных колебаний релаксационного генератора.

|
|

2016-09-031622

Блокинг генератор для светодиода на одном транзисторе своими руками: схема с самозапиткой

Блокинг генератор принцип работы - фотография 82 - изображение 82

Для тех из вас, кто не знает, о чем идёт речь, блокинг генератор — это крошечная схема с самозапиткой, которая позволит вам зажигать светодиоды от старых батареек, напряжение которых упало вплоть до 0.5 Вольт.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 83 - изображение 83

Вы думаете, что батарейка уже отжила свое? Подключите её к блокинг генератору и выжмите из неё всё до последней капли энергии своими руками!

Шаг 1: Компоненты и инструмент

Блокинг генератор принцип работы - изображение 84 - изображение 84

Для проекта понадобится всего несколько вещей, которые видны на фотографии, но для тех из вас, кто любит читать, я приложу вариант списка в текстовом виде:

  • Паяльник
  • Припой
  • Светодиод
  • Транзистор 2N3904 или его эквивалент
  • Резистор 1К
  • Тороидная бусина
  • Тонкий провод, двух цветов

Если вы найдёте транзистор 2N4401 или BC337, то светодиод будет гореть ярче, так как они рассчитаны под большую силу тока.

Шаг 2: Обмотайте тороид проводом

Блокинг генератор принцип работы - фотография 85 - изображение 85

Блокинг генератор принцип работы - фото 86 - изображение 86

Сначала нужно обмотать проводом тороид. Свой я нашел в старом блоке питания. Тороиды похожи по форме на пончик и притягиваются магнитом.

Возьмите два провода, скрутите вместе их концы (вам необязательно делать так, но это немного упростит обмотку тороида).

Пропустите скрученные концы через тороид, затем возьмите два других (нескрученных конца) и обмотайте вокруг тороида. Не перекручивайте провода, убедитесь, что по всей обмотке нет места, где два повода с одинаковым цветом находятся рядом. В идеале нужно сделать 8-11 витков, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга и плотно прилегающих к тороиду. Как только вы завершите обмотку, отрежьте излишнюю длину провода, оставив около 5 см для соединения с другими компонентами схемы.

Снимите с концов проводов немного изоляции, затем возьмите по одному проводу с каждой стороны, убедившись что они разных цветов. Скрутите их и ваш тороид готов.

Шаг 3: Припаиваем компоненты

Блокинг генератор принцип работы - изображение 87 - изображение 87

Блокинг генератор принцип работы - фотография 88 - изображение 88

Пришло время спаять всё в одно устройство. Вы можете поместить всё на макетную плату, но в инструкции я решил собрать всё на коленке. Можете следовать текстовой инструкции или спаять всё по картинкам — там всё отлично отображено.

Сначала возьмите два внешних контакта транзистора и слегка отогните их наружу, а средний загните внутрь. Контакты светодиода также согните наружу. Это необязательный шаг, но он поможет проще спаять компоненты.

Возьмите один из проводов тороида, которые остались несоединёнными (всё правильно, один из нескрученных вместе проводов). Припаяйте его к одной из сторон резистора. Припаяйте другой конец резистора к среднему контакту транзистора.

Возьмите второй одиночный провод тороида и припаяйте его к коллектору транзистора. Припаяйте положительный контакт светодиода также к коллектору, а отрицательный контакт к эмиттеру.

Всё, что осталось сделать — это припаять удлинительный провод к отрицательному контакту светодиода. Возьмите кусок провода, который у вас был до этого, и припаяйте его к эмиттеру транзистора.

Шаг 4: Пробуем девайс в действии

Блокинг генератор принцип работы - изображение 89 - изображение 89

Всё готово! Вы завершили ваш блокинг генератор на одном транзисторе. Приложите скрученные провода тороида к положительному контакту батарейки, а удлинительный провод к отрицательному контакту. Если всё собрано правильно, то светодиод загорится. Если светодиод не загорится, то попробуйте обмотать тороид более тонким проводом.

Запись Блокинг генератор для светодиода на одном транзисторе своими руками: схема с самозапиткой впервые появилась Клуб Мастеров.

Генератор высокого напряжения своими руками

Блокинг генератор принцип работы - изображение 90 - изображение 90

Блокинг генератор принцип работы - фото 91 - изображение 91

Привет всем любителям самоделок. В этой статье я расскажу, как сделать генератор высокого напряжения своими руками, применение которого достаточно широкое, его можно будет использовать в качестве питания газоразрядных ламп, озонатора для травления крыс. Также он идеально подойдет для создания шокера или же электроподжига газа. Думаю многим стало интересно как это собрать, поэтому не затягиваем и переходим к сборке, самое же устройство основано на блокинг-генераторе.

Но перед прочтением подробной сборки предлагаю посмотреть видео, где можно наглядно увидеть принцип действия самоделки и понять, а надо ли оно мне.

Для того, чтобы сделать своими руками генератор высокого напряжения, понадобится:* Транзистор IRF3205 с радиатором* Аккумулятор типа 18650* Умножитель* Резистор на 100 Ом* Паяльник, припой, флюс* Строчный трансформатор ТВС-110ПЦ15* Обмоточный провод, диаметр 1 мм и длиной 1 м* Канцелярский нож или скальпель* Провода

Вот и все, что нужно для изготовления данной самоделки, думаю не так и сложно все это найти, учитывая, что почти все детали были взяты из старого телевизора.

Шаг первый.Данный трансформатор работает по принципиальной схеме, которая достаточна легка в повторении любому начинающему в этом деле.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 92 - изображение 92

Первым делом берем транзистор IRF3205 и прикручиваем к нему радиатор через термопасту, так как в процессе работы он будет греться.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 93 - изображение 93

Блокинг генератор принцип работы - фотография 94 - изображение 94

Блокинг генератор принцип работы - изображение 95 - изображение 95

Блокинг генератор принцип работы - фото 96 - изображение 96

К левой ножке транзистора или же затвору припаиваем резистор на 100 Ом, который в моем случае собран из двух резисторов, соединенных параллельно.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 97 - изображение 97

Блокинг генератор принцип работы - изображение 98 - изображение 98

Блокинг генератор принцип работы - фото 99 - изображение 99

Блокинг генератор принцип работы - изображение 100 - изображение 100

После того, как припаяли резистор, переходим к строчному трансформатору, его можно найти практически в каждом старом телевизоре, поэтому не спешите выбрасывать его. Сопротивление вторичной обмотки данного трансформатора равняется 150 Ом.

Блокинг генератор принцип работы - фото 101 - изображение 101

Блокинг генератор принцип работы - фото 102 - изображение 102

Блокинг генератор принцип работы - фото 103 - изображение 103

Блокинг генератор принцип работы - фото 104 - изображение 104

Шаг второй.На данном этапе необходимо намотать 10 витков с отводом от середины на трансформаторе, делается это обмоточным проводом, диаметр которого 1 мм.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 105 - изображение 105

Блокинг генератор принцип работы - фотография 106 - изображение 106

Блокинг генератор принцип работы - изображение 107 - изображение 107

После намотки 10-ти витков необходимо оголить провода в начале и конце, а также убрать часть изоляции с среднего провода. Из опыта скажу, что удобнее всего это делать при помощи скальпеля, купленного в Китае.

Блокинг генератор принцип работы - фото 108 - изображение 108

Блокинг генератор принцип работы - изображение 109 - изображение 109

Блокинг генератор принцип работы - фото 110 - изображение 110

Блокинг генератор принцип работы - фото 111 - изображение 111

Оголенные провода теперь можно залудить, преждевременно нанеся флюс на них. К началу обмотки припаиваем второй вывод резистора, который до этого припаивали к транзистору.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 112 - изображение 112

Блокинг генератор принцип работы - изображение 113 - изображение 113

Второй конец обмотки припаиваем к стоку или же среднему выводу транзистора.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 114 - изображение 114

Блокинг генератор принцип работы - фотография 115 - изображение 115

Блокинг генератор принцип работы - фото 116 - изображение 116

Блокинг генератор принцип работы - фото 117 - изображение 117

К крайнему правому выводу транзистора или же истока припаиваем еще один провод.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 118 - изображение 118

Блокинг генератор принцип работы - фотография 119 - изображение 119

Блокинг генератор принцип работы - фотография 120 - изображение 120

Припаиваем провод к отводу от середины обмотки и еще один провод паяем к выводу вторичной обмотки трансформатора.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 121 - изображение 121

Блокинг генератор принцип работы - изображение 122 - изображение 122

Блокинг генератор принцип работы - фотография 123 - изображение 123

Теперь можно попробовать трансформатор на работоспособность, подключив аккумуляторную батарею на 3.7 вольт типа 18650 к истоку транзистора и к отводу от середины обмотки, на трансформаторе получаем выходное напряжение в 5 киловольт, дуга видна, но при этом она слишком маленькая.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 124 - изображение 124

Блокинг генератор принцип работы - фотография 125 - изображение 125

Блокинг генератор принцип работы - изображение 126 - изображение 126

Блокинг генератор принцип работы - фото 127 - изображение 127

Блокинг генератор принцип работы - фото 128 - изображение 128

Шаг третий.Увеличить выходное напряжение можно при помощи умножителя, данный вариант увеличит напряжение с 5 киловольт до 20-ти.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 129 - изображение 129

Блокинг генератор принцип работы - изображение 130 - изображение 130

Такой умножитель также не составит труда найти, так как часто встречается в старых телевизорах времен СССР. С выхода трансформатора припаиваем провода к умножителю, в итоге на контактах умножителя получаем достаточно хорошую большую дугу, которую в дальнейшем можно применить в различных проектах.

Блокинг генератор принцип работы - фотография 131 - изображение 131

Блокинг генератор принцип работы - изображение 132 - изображение 132

Блокинг генератор принцип работы - изображение 133 - изображение 133

Блокинг генератор принцип работы - фото 134 - изображение 134

Блокинг генератор принцип работы - фото 135 - изображение 135

Блокинг генератор принцип работы - изображение 136 - изображение 136

Блокинг генератор принцип работы - фото 137 - изображение 137

В ходе проверки генератор работал исправно, также получилось запитать от него газоразрядную лампу, что также может кому-то пригодиться.На этом у меня все, спасибо за внимание и всем творческих успехов.

Блокинг генератор принцип работы - изображение 138 - изображение 138

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

БЛО́КИНГ-ГЕНЕРА́ТОР

Блокинг генератор принцип работы - изображение 139 - изображение 139

Блокинг генератор принцип работы - фотография 140 - изображение 140

Схема блокинг-генератора: Т – транзистор; Тр – трансформатор в цепи обратной связи; R н  – нагрузка; C – конденсатор; R – резистор; D – диод; E – источник пит...

БЛО́КИНГ-ГЕНЕРА́ТОР (англ. blocking, букв. – за­дер­жи­ваю­щий и ге­не­ра­тор), ре­лак­са­ци­он­ный ге­не­ра­тор с силь­ной транс­фор­ма­тор­ной об­рат­ной свя­зью, вы­ра­ба­ты­ваю­щий элек­трич. им­пуль­сы ма­лой дли­тель­но­сти (обыч­но 0,05–0,25 мкс), пе­рио­ди­че­ски по­вто­ряю­щие­ся че­рез срав­ни­тель­но боль­шие про­ме­жут­ки вре­ме­ни. Ти­по­вая схе­ма Б.-г. пред­став­ле­на на ри­сун­ке. В Б.-г. силь­ная по­ло­жи­тель­ная об­рат­ная связь вы­зы­ва­ет при фор­ми­ро­ва­нии пе­ред­не­го фрон­та и спа­да им­пуль­са ла­ви­но­об­раз­ное на­рас­та­ние и умень­ше­ние си­лы то­ка в тран­зи­сто­ре. Дли­тель­ность ге­не­ри­руе­мо­го им­пуль­са оп­ре­де­ля­ет­ся вре­ме­нем за­ря­да кон­ден­са­то­ра то­ком, про­те­каю­щим в це­пи ба­зы тран­зи­сто­ра во вре­мя фор­ми­ро­ва­ния вер­ши­ны им­пуль­са, и па­ра­мет­ра­ми транс­фор­ма­то­ра, а дли­тель­ность про­ме­жут­ков ме­ж­ду им­пуль­са­ми – вре­ме­нем раз­ря­да кон­ден­са­то­ра че­рез ре­зи­стор. Б.-г. мо­жет ра­бо­тать в ав­то­ко­ле­ба­тель­ном ре­жи­ме (са­мо­воз­бу­ж­де­ние ко­ле­ба­ний) или жду­щем ре­жи­ме (ге­не­ри­ро­ва­ние им­пуль­са вы­зы­ва­ет­ся ка­ж­дый раз внеш­ним за­пус­каю­щим им­пуль­сом).

Осн. дос­то­ин­ст­ва Б.-г.: про­сто­та схе­мы, лёг­кая син­хро­ни­за­ция и ста­би­ли­зация час­то­ты ко­ле­ба­ний, воз­мож­ность по­лу­че­ния боль­шой мощ­но­сти в им­пуль­се при ма­лой сред­ней мощ­но­сти. При­ме­ня­ет­ся в те­ле­виз. и ра­дио­ло­кац. уст­рой­ст­вах, де­ли­те­лях час­то­ты и др.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 639)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты