Блокинг - генератор

Вариант импульсного устройства типа блокинг-генератор представ­лен на рис. 8.1. Применение диодного оптрона позволяет исключить импульсный трансформатор, не поддающийся микроминиатюризации. Оптрон пропускает постоянный ток, поэтому схема формирует импуль­сы прямоугольной формы, длительность которых ограничена лишь инерционностью транзистора и параметрами С-цепи. Важным досто­инством является высокая помехоустойчивость схемы по цепи пи­тания.

Схема работает следующим образом (в соответствии с рис. 8.1)

а б

Рис. 8.1. Оптронный блокинг – генератор:

а-схема, б-диаграмма работы.

При поступлении на вход запертого транзистора запускающего сигнала i_r транзистор переходит в активный режим, через СИД оптро­на начинает протекать ток коллектора транзистора i_к и в базу тран­зистора через фотодиод оптрона и конденсатор С поступает ток обрат­ной связи i_б. Под действием сигнала обратной связи транзистор пере­ходит в режим насыщения. Амплитуды выходного напряжения U_вых и коллекторного тока насыщения I_КН равны

U_вых = U_п-U_н-U_сд;

I_кн= . (8.1)

Транзистор и СИД соединены последовательно.

Современные СИД имеют меньшее значение максимально допусти­мого прямого тока, чем транзистор. Поэтому предельное значение выходного тока в схеме определяется не транзистором, а СИД оптрона и составляет (100÷200) мА. Длительность выходного импульса t_и рав­на интервалу времени, на котором базовый ток транзистора спадает от начального значения I_БО до тока на границе насыщения I_БН, т. е.

i_б(t_и)= I_{б н}= I_{б о} , (8.2)

где I_{б н}=I_кн/b; b – коэффициент передачи по току транзистора;

; (8.3)

где k₁ – коэффициент передачи по току оптрона,

r_б –сопротивление базы транзистора; t_с= r_бС.

Получим выражение для расчета длительности импульса

t_и=t_сlnI_бо/ I_бн=t_сlnk₁b. (8.4)

Таким образом, для формирования импульсов большой длительности необходимо применение транзисторов с большим b, так как k₁ диодных оптронов менее 5-10^-2.

Длительность паузы между импульсами t_n определяется временем восстановления базовой цепи – длительностью разряда хронирующего конденсатора С через резистор R

. (8.5)

Оптронный блокинг – генератор по сравнению с трансформаторным обладает повышенной термостабильностью, так как коэффициент пере­дачи оптрона с ростом температуры уменьшается, а транзистора уве­личивается; кроме того, схема проще конструктивно, технологичнее. Недостатком схемы является снижение энергии выходного импульса, связанное с малой допустимой мощностью рассеяния СИД оптрона.

В импульсных схемах оптрон может выступать как многофункциональный элемент, т. е. возможно использование дополнительно к элек­трической изоляции других свойств оптрона. Например, наличие на вольт-амперных характеристиках фотодиодов диодных оптронов участ­ков с большим дифференциальным сопротивлением позволяет исполь­зовать их в качестве источника постоянного тока для заряда емкости в генераторах линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН).