Blocking oscillators:een inleiding tot de werking, typen en toepassingen

Mogelijk voert u een project uit waarvoor u kennis moet hebben van het blokkeren van oscillatoren. Ben je bang dat het je overweldigt?

Blokkeer- of pulsoscillatorcircuits zijn eenvoudig en opwindend om aan te werken, maar hebben veel toepassingen in ons dagelijks leven.

We waarderen het belang van het blokkeren van oscillatoren in elektronische schakelingen en delen onze kennis.

Dit artikel behandelt alles wat u over hen moet weten. Lees verder.

Wat is een blokkerende oscillator?

Fig 1:Blokkerend schakelschema van de oscillator

Een blokkeeroscillator is een discrete golfgenerator die een transformator, weerstand en versterkend element gebruikt om een ​​periodieke puls te produceren.

Enkele veel voorkomende versterkende elementen zijn transistors en vacuümbuizen.

Het krijgt zijn blokkerende eigenschappen omdat het versterkende element het grootste deel van zijn werkcyclus wordt geblokkeerd.

Belangrijke parameters van de blokkeeroscillator zijn:

• Pulsherhalingstijd
• Pulsbreedte
• De pulsherhalingsfrequentie

Soorten blokkerende oscillatoren

Een pulstransformator is van cruciaal belang bij alle blokkerende oscillatoren, omdat deze een periodieke puls genereert.

Als het circuit een enkele puls produceert, is het een monostabiel circuit. En als de koers automatisch van staat kan veranderen, is het een astabiel oscillatorcircuit.

Houd er rekening mee dat u geen bistabiele werking kunt bereiken met een blokkerende oscillator. In dit gedeelte hieronder worden de verschillende klassen van blokkerende oscillatoren besproken.

Monostable Blocking Oscillator

Een monostabiele blokkeringsoscillatorschakeling omvat een pulstransformator met drie wikkelingen en een emitterweerstand. Blokkeeroscillatoren gebruiken belastingsweerstanden of belastingen voor dempingsdoeleinden.

Bovendien gebruikt het de collector- en basistransformatorwindingen om regeneratieve feedback te geven. Het derde transformatorbeen is willekeurig en geeft een negatieve of positieve puls over de belasting.

Met dat in gedachten hebben we twee soorten monostabiele blokkerende oscillatoren.

• De monostabiele blokkeeroscillator met basistiming
• Monostable blokkerende oscillator met emittertiming

Monostable blokkerende oscillator met basistiming

Fig 2:Schematische voorstelling van een monostabiele oscillator met een basistiming

Een monostabiele oscillator met een basistimingpulscircuit bestaat uit een pulstransformator, een transistor en een weerstand.

De pulstransformator geeft feedback terwijl de weerstand de pulsduur regelt.

Het heeft een basis-tot-collectorverhouding van wikkeling van n:1. Daarom heeft het basiscircuit voor elke primaire winding van het collectorcircuit n secundaire windingen.

De transistor is aanvankelijk UIT en de basisspanning, VBB, is te laag. Daarom kunt u ervan uitgaan dat VBB verwaarloosbaar is. De transistorspanning is dus de VCC, de spanning over het collectorcircuit.

Het introduceren van een negatieve ingang naar de collector vermindert de spanning over de collector, VCC. Dit resulteert in een effectieve spanningstoename aan de basis van de transistor.

De spanningsverhoging aan de basis is mogelijk vanwege de wikkelingspolariteiten van de transformator.

De schakeling ervaart voldoende spanningsstijging zodat de spanning over de emitter en de basis, VBE, de inschakelspanning overschrijdt. Daarom induceert dit een kleine stroom bij de transistor.

Geleidelijk veroorzaakt de kleine stroom een ​​spanningsval over de collector terwijl de collectorstroom toeneemt. Het verhoogt ook de lusversterking. Uiteindelijk komt het op een punt dat de transistor in verzadiging raakt.

De bovenstaande toestand is onstabiel en de transistor bereikt stabiliteit door in de cut-off te gaan.

Monostable blokkerende oscillator met emittertiming

Fig 3:Schematische voorstelling van een monostabiele oscillator met een emittertiming

Een emitter-getimede monostabiele oscillator heeft een circuitpulsbreedte die ongevoelig is voor de stroomversterking. Het emittercircuit heeft een timingweerstand om de pulsbreedte te regelen.

U moet een driewikkelige pulstransformator gebruiken met de collector en de basis.

De primaire wikkelingen zijn aangesloten op de collector, terwijl de secundaire wikkelingen op de basis zijn aangesloten. Sluit de derde wikkeling aan op een belastingsweerstand voor dempingsdoeleinden.

Deze opstelling vergemakkelijkt de omkering van de stroompolariteit over de primaire en secundaire transformatorwikkelingen.

Voor de emittergetimede oscillator regelt de emitterweerstand de uitgangspulsperiode.

Astabiele blokkerende oscillatoren

We hebben twee soorten astabiele blokkeeroscillatoren.

• Diodegestuurde astabiele blokkeeroscillatoren
• RC-gestuurde astabiele blokkeeroscillatoren

Diodegestuurde astabiele blokkeeroscillator

Fig 4:Schematische voorstelling van een door diode bestuurde astabiele blokkeeroscillator

De bovenstaande blokkeeroscillator heeft een condensator tussen de basis van de transistor en de secundaire van de transformator. Je gebruikt een diode om de collector van de transistor en over de primaire wikkeling van de transformator te verbinden.

De werking van de astabiele blokkeeroscillatoren berust op het introduceren van een initiële puls bij de collector, waarna u de puls verwijdert. In deze toestand is de diode omgekeerd voorgespannen. Daarom zal elke spanning op de transformatorterminals aan de basis induceren zonder faseverandering.

Uiteindelijk stijgt de basisstroom en ontwikkelt de transistor een basis-naar-emitter-spanning, VBE. Een voldoende VBE overwint de inschakelspanning en schakelt de transistor in.

De opbouw van collectorstroom voorwaarts zorgt voor een voorspanning van de diode en reflecteert op de transformatorwikkeling, waardoor de condensator wordt opgeladen. De oplaadcondensator is UIT omdat deze geen stroom ontlaadt tijdens het opladen. De recente basis zakt voldoende om de transistor UIT te zetten.

Daarom wordt de spanning over de diode ingesteld op de primaire transformator en over de secundaire. Daarom ontlaadt de condensator en zet de basisstroom de transistor AAN, en het proces herhaalt zich.

RC-gestuurde astabiele blokkeeroscillator

Fig 5:Schematische voorstelling van een RC-gestuurde astabiele blokkeeroscillator

Voeg een timingweerstand en condensatorcircuit toe aan de emitter in de RC-gestuurde blokkeeroscillatoren. Hun rol is om de pulstiming van de oscillator te regelen.

Het werkingsprincipe lijkt veel op de diodegestuurde astabiele blokkeeroscillatoren. De condensatorontlading staat niet onder controle van de diode, maar door een tijdconstante ingesteld door het weerstand-condensatornetwerk.

Hoe een blokkerende oscillator werkt

Een oscillator vertrouwt op de pulstransformator om een ​​rechthoekige golfvorm te genereren en een weerstand om de uitgangsfrequentie te regelen.

In een slapende toestand is de basisspanning van de transistor minimaal, en daarom bevindt deze zich in een UIT-toestand. De basisspanning mag niet nul zijn om valse ruis-triggering van de oscillator te voorkomen.

Het toepassen van een pulssignaal op de collector verlaagt het potentiaal en verhoogt het basispotentiaal vanwege de actie van de transformator.

Uiteindelijk bereikt een fase wanneer de spanning over de basis en emitter, VBE, de kniespanning overschrijdt. De transistor is uit de uitschakelfase waardoor de collectorstroom afneemt. En als gevolg van de fase-inversie door transformatorwerking, stijgt de basispotentiaal.

Als de basispotentiaal stijgt en de transistor meer dan eens wint, wordt deze tot verzadiging gedreven. De collectorstroom stijgt tijdens de verzadigingsperiode terwijl de collectorspanning constant blijft.

De emitterstroom wordt bepaald door de emitterweerstand en de transformatorterugkoppeling. Een stijging van de collectorstroom veroorzaakt een constante afname van de basisstroom.

Uiteindelijk bereikt een punt dat de basisstroom voldoende laag is om de transistor naar de cut-off te duwen. De cyclus of puls herhaalt zich dan.

Oscillator-applicaties blokkeren

• Ze zijn cruciaal als periodieke schakelaars in elektronische circuits
• Blokkeeroscillatoren kunnen ook worden gebruikt als frequentiedelers in digitale circuits
• Ze zijn ook essentieel voor het genereren van grote piekvermogenpulsen
• Ze zijn van cruciaal belang als schakelaars in systemen met lage impedantie

Conclusie

Tot slot hebben we de kritieke aspecten van het blokkeren van oscillatoren besproken en hoe u de kennis in het echte leven kunt toepassen.

Als u hulp nodig heeft bij het blokkeren van oscillatoren of uw project, kunt u ons altijd bereiken.