Файл: Electron_SE.pdf

166

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

Äëÿ çàáåçïå÷åííÿ ÏÇÇ îáìîòêè âìèêàþòüñÿ çóñòð³÷íî.

Ó áàçîâå êîëî òðàíçèñòîðà ââ³ìêíåíî òàêîæ ÷àñîçàäàþ÷èé RC-ëàí-

öþæîê, ùî âèçíà÷ຠ÷àñòîòó ãåíåðîâàíèõ ³ìïóëüñ³â.

  Óìîâè âèíèêíåííÿ àâòîêîëèâàëüíîãî ðåæèìó:

j

k

+

j

n

 = 2

p

n; n = 0; 1; 2; 3;...; K

U 

n

1 

>

1,

                  (5.23)

äå 

j

k

 – ôàçîâèé çñóâ, ùî âíîñèòüñÿ ï³äñèëþâà÷åì íà òðàíçèñòîð³ VT;

j

n 

– ôàçîâèé çñóâ, ùî âíîñèòüñÿ òðàíñôîðìàòîðîì;

K

U

 – êîåô³ö³ºíò ï³äñèëåííÿ çà íàïðóãîþ;

n

1

=w

1

/w

2 

 – êîåô³ö³ºíò òðàíñôîðìàö³¿ òðàíñôîðìàòîðà.

Ðîçãëÿíåìî ðîáîòó áëîê³íã-ãåíåðàòîðà â³ä ìîìåíòó ïåðåçàðÿäó êîí-

äåíñàòîðà Ñ

Á

, ùî ó ïîïåðåäíüîìó öèêë³ ðîáîòè áóâ çàðÿäæåíèé äî íàïðó-

ãè U

C

=U

Cmax

 (òðàíçèñòîð çàêðèòèé), ç ïîëÿðí³ñòþ, âêàçàíîþ íà ðèñ. 5.18.

×àñîâ³ ä³àãðàìè ðîáîòè ïðèñòðîþ íàâåäåí³ íà ðèñ. 5.19.

Êîëî ðîçðÿäó êîíäåíñàòîðà

Ñ

Á

: +E

K

 – R – C – R

Á

 – w

2

 – íó-

ëüîâà òî÷êà ñõåìè. Ó ïðîöåñ³

ðîçðÿäó íàïðóãà íà íüîìó áóäå

çì³íþâàòèñÿ çà åêñïîíåíö³àëü-

íèì çàêîíîì. Êîëè U

C

 äîñÿãíå

íóëüîâîãî ð³âíÿ, òðàíçèñòîð â³ä-

êðèºòüñÿ, ç’ÿâèòüñÿ éîãî êîëåê-

òîðíèé ñòðóì, ùî ïðèçâåäå äî

çíèæåííÿ íàïðóãè íà êîëåêòîð³

òà ï³äâèùåííÿ äî Å

Ê

 íàïðóãè íà

îáìîòö³ w

1

. Â îñåðä³ òðàíñôîð-

ìàòîðà  ïî÷èíຠ çì³íþâàòèñÿ

ìàãí³òíèé ïîò³ê ³ â îáìîòö³ w

2

çà çàêîíîì åëåêòðîìàãí³òíî¿ ³íäóêö³¿ íàâîäèòüñÿ åëåêòðîðóø³éíà ñèëà

ç ïîëÿðí³ñòþ, âêàçàíîþ íà ðèñ. 5.18. Ïîÿâà íàïðóãè íà w

2

 ïðèçâîäèòü

äî ïîäàëüøîãî â³äêðèâàííÿ òðàíçèñòîðࠖ çðîñòàþòü ñòðóìè áàçè ³

êîëåêòîðà. Öå ³ º ïðÿìèé ëàâèíîïîä³áíèé áëîê³íã-ïðîöåñ, ùî òðèâàº

÷àñòêè ì³êðîñåêóíäè.

Íàñòóïíèé åòà ôîðìóâàííÿ âåðøèíè ³ìïóëüñó.

Ñòðóì áàçè òðàíçèñòîðà, ùî º ñòðóìîì RC-ëàíöþæêà, çì³íþºòüñÿ

åêñïîíåíö³àëüíî: çíèæóºòüñÿ â³ä ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ äî íóëÿ.

Ðèñ. 5.19 – ×àñîâ³ ä³àãðàìè ðîáîòè

áëîê³íã-ãåíåðàòîðà

t

t

t

è

âèõ

i

Á

è

Ñ

Å

Ê

Å

Ê

n

1

167

5. ²ÌÏÓËÜÑͲ ÏÐÈÑÒÐί

×åðåç äåÿêèé ÷àñ, ùî ïðèáëèçíî äîð³âíþº 3

¸

4 ñòàëèì ÷àñó R

Á

Ñ

Á

,

ñòðóì áàçè äîñÿãíå íóëÿ, à íàïðóãà íà êîíäåíñàòîð³ ìàêñèìóìó (ïî-

ëÿðí³ñòü âêàçàíà íà ðèñ. 5.18), ³ òðàíçèñòîð ïî÷íå ðåãåíåðàòèâíî çàêðè-

âàòèñü: âèíèêຠçâîðîòíèé áëîê³íã-ïðîöåñ.

Òðèâàë³ñòü âèõ³äíîãî ³ìïóëüñó âèçíà÷àºòüñÿ ñòàëîþ ÷àñó R

Á

C

Á

,  òðè-

âàë³ñòü ïàóç蠖 ñòàëîþ ÷àñó ïåðåçàðÿäó êîíäåíñàòîðà 

,

)

(

Á

Á

ïåð

C

R

R

ô

+

≈

îñê³ëüêè R>>R

Á

, òî ù³ëèíí³ñòü çíà÷íî á³ëüøà çà îäèíèöþ.

Êîëè òðàíçèñòîð çàêðèâàºòüñÿ, íàáóòà ³íäóêòèâí³ñòþ êîëåêòîðíî¿ îá-

ìîòêè w

1

 åíåðã³ÿ âèêëèêຠíà êîëåêòîð³ òðàíçèñòîðà ïîÿâó íåãàòèâíîãî

âèêèäó íàïðóãè, ùî ìîæå ïðèçâåñòè äî ïðîáîþ òðàíçèñòîðà. Ùîá çà-

ïîá³ãòè öüîìó, ïàðàëåëüíî êîëåêòîðí³é îáìîòö³ âìèêàþòü ä³îä VD, ùî

çàáåçïå÷óº ïðîò³êàííÿ ñòðóìó â îáìîòö³ ï³ñëÿ çàêðèâàííÿ òðàíçèñòîðà.

Ñõåìà ÷åêàþ÷îãî áëîê³íã-ãåíåðàòîðà çîáðàæåíà íà ðèñ. 5.20.

Ïåðåõ³ä  áëîê³íã-ãåíå-

ðàòîðà ³ç àâòîêîëèâàëüíîãî

ðåæèìó  äî  ÷åêàþ÷îãî  çà-

áåçïå÷óºòüñÿ íàïðóãîþ, ùî

çí³ìàºòüñÿ  ç  ðåçèñòîðà  R

2

,

óâ³ìêíåíîãî äî åì³òåðíîãî

êîëà  òðàíçèñòîðà  (ä³ëüíèê

R

1

-R

2

). Çàïóñê áëîê³íã-ãåíå-

ðàòîðà çä³éñíþºòüñÿ çîâí³ø-

í³ì ³ìïóëüñîì U

âõ

.

Ðîçãëÿíóò³  áëîê³íã-ãåíå-

ðàòîðè øèðîêî çàñòîñîâóâà-

ëèñü,  íàïðèêëàä,  ó  ñõåìàõ

êåðóâàííÿ òèðèñòîðàìè, äå âîíè çàáåçïå÷óâàëè ãåíåðóâàííÿ êîðîòêèõ

³ìïóëüñ³â íåîáõ³äíî¿ ïîòóæíîñò³ ³ åëåêòðè÷íå ðîçä³ëåííÿ ê³ë êåðóâàííÿ

³ ñèëîâîãî çà ðàõóíîê òðàíñôîðìàòîðà.

Äâîòàêòíèé  áëîê³íã-ãåíåðàòîð  (ãåíåðàòîð Ðîºðà),  ñõåìà  ÿêîãî

çîáðàæåíà íà ðèñ. 5.21, ãåíåðóº ïðÿìîêóòí³ ³ìïóëüñè ô³êñîâàíî¿ ÷àñòîòè

³ç ù³ëèíí³ñòþ Q=2 ( t

i

=t

n 

).

Âèâåäåííÿ òðàíçèñòîðà ³ç ðåæèìó íàñè÷åííÿ òóò çä³éñíþºòüñÿ ð³çêèì

ï³äâèùåííÿì ñòðóìó êîëåêòîðà ó ìîìåíò íàñè÷åííÿ îñåðäÿ òðàíñôîð-

ìàòîðà, ùî âèêîíóºòüñÿ ³ç ìàòåð³àëó, ÿêèé ìຠïðÿìîêóòíó ïåòëþ ã³ñòå-

ðåçèñó (õîëîäíîêàòàíà ñòàëü, ïåðìàëîé, ôåðèòè).

VT

VD

Ñ

Ñ

Ï

Å

Ê

+

+

⎯

R2

R1

R

U

âõ

TV

⎯

Ðèñ. 5.20 – ×åêàþ÷èé áëîê³íã-ãåíåðàòîð

168

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

w

Á1

w

Á2

w

K2

w

K1

w

í

VT2

VT1

Å

Ê

+

+

+

⎯

⎯

⎯

R

í

R

Á2

R

Á1

TV

Ðèñ. 5.21 – Äâîòàêòíèé áëîê³íã-ãåíåðàòîð

×àñîâ³ ä³àãðàìè ðîáîòè áëîê³íã-ãåíåðàòîðà çîáðàæåí³ íà ðèñ. 5.22.

Íåõàé

2

1

2

1

2

1

 ;

 ;

Á

Á

Á

Á

Á

Á

K

K

K

R

R

R

w

w

w

w

w

w

=

=

=

=

=

=

.          (5.24)

Ïðèïóñòèìî,  ùî  òðàíçèñòîð

VT1 ìຠá³ëüøèé êîåô³ö³ºíò ï³äñè-

ëåííÿ  çà  ñòðóìîì,  í³æ  VT2.  Ïðè

âìèêàíí³  äæåðåëà  æèâëåííÿ

I

KVT1

>I

KVT2

, à U

KVT1

<U

KVT2

. Òîìó íà

îáìîòêó w

K1

 ó êîëåêòîðíîìó êîë³

VT1 ïîäàºòüñÿ á³ëüøà íàïðóãà, í³æ

íà w

K2

 , à îòæå, U

wÁ1

>U

wÁ2

 ³ ìàþòü

ïîëÿðíîñò³, âêàçàí³ íà ðèñ. 5.21. Öå

ïðèçâîäèòü  äî  òîãî,  ùî  âèíèêàº

íàìàãí³÷óþ÷à ñèëà îáìîòêè w

K2

 ³

îñåðäÿ  òðàíñôîðìàòîðà  ïî÷èíàº

ïåðåìàãí³÷óâàòèñÿ, íàïðèêëàä, ó

á³ê ï³äâèùåííÿ ³íäóêö³¿ Â. Ïðè öüî-

ìó íà áàçîâèõ îáìîòêàõ âèíèêàº

íàïðóãà, ùî ïðàãíå â³äêðèòè VT1 ³

çàêðèòè VT2: ó ïðîöåñ³ ðåãåíåðàö³¿

VT2 ïîâí³ñòþ çàêðèâàºòüñÿ, à VT1

â³äêðèâàºòüñÿ. Îñåðäÿ òðàíñôîð-

ìàòîðà ïåðåìàãí³÷óºòüñÿ ï³ä ä³ºþ Å

Ê

, ùî ïîäàºòüñÿ íà w

K1

, ìàãí³ò-

íèé ïîò³ê ó îñåðä³ çì³íþºòüñÿ ïðè öüîìó çà ë³í³éíèì çàêîíîì. Ï³ñëÿ

t

t

Ò

t

u

í

i

K2

i

K2

i

K1

i

K1

i

K

+

Ô

S

-

Ô

S

ô

Ðèñ. 5.22 – ×àñîâ³ ä³àãðàìè ðîáîòè

äâîòàêòíîãî áëîê³íã-ãåíåðàòîðà

169

5. ²ÌÏÓËÜÑͲ ÏÐÈÑÒÐί

íàñè÷åííÿ îñåðäÿ (êîëè ³íäóêö³ÿ ñòàíå ð³âíîþ ³íäóêö³¿ íàñè÷åííÿ ìà-

òåð³àëó îñåðäÿ +Â

S 

) ð³çêî çðîñòຠíàìàãí³÷óþ÷à ñèëà òà êîëåêòîðíèé

ñòðóì  I

K

1

   ïåðøîãî  òðàíçèñòîðà VT1, à  I

Á

1

  ìຠçíà÷åííÿ,  ìåíøå  çà

ãðàíè÷íèé ñòðóì. Òðàíçèñòîð VT1 âõîäèòü ó àêòèâíèé ðåæèì, íàïðó-

ãà íà îáìîòêàõ çìåíøóºòüñÿ ³ çì³íþº ñâ³é çíàê.

Ó ïðîöåñ³ ðåãåíåðàö³¿, êîëè ôîðìóþòüñÿ ôðîíòè ³ìïóëüñó, VT1 çà-

êðèâàºòüñÿ, VT2 â³äêðèâàºòüñÿ, îñåðäÿ ïåðåìàãí³÷óºòüñÿ â³ä +Â

S

 äî -Â

S

.

Ìàãí³òíèé ïîò³ê çì³íþºòüñÿ çà ë³í³éíèì çàêîíîì â³ä +Ô

S

 äî -Ô

S

  çàâäÿêè

íàïðóç³ Å

Ê

, ïîäàí³é íà w

K2

.

Íàïðóãà íà âèõîä³ ìຠïðÿìîêóòíó ôîðìó ³ ÷àñòîòó, ïðîïîðö³éíó Å

Ê

.

Òàêèé áëîê³íã-ãåíåðàòîð, çàçâè÷àé, íå âèêîðèñòîâóþòü ÿê ãåíåðàòîð

ïðÿìîêóòíèõ ³ìïóëüñ³â. Éîãî çàñòîñîâóþòü äëÿ ïåðåòâîðåííÿ ïîñò³éíî¿

íàïðóãè ó çì³ííó ç ÷àñòîòîþ â³ä äåê³ëüêîõ äåñÿòê³â ãåðö äî äåñÿòê³â

ê³ëîãåðö. Ïîòóæí³ñòü íàâàíòàæåííÿ ìîæå ñÿãàòè â³ä äåñÿòê³â ì³ë³âàò

(íàïðèêëàä, ó ëàìï³-ñïàëàõó ôîòîàïàðàòó) äî äåê³ëüêîõ ñîò âàò.

Ðîçðàõóâàòè ÷àñòîòó  ³ìïóëüñ³â áëîê³íã-ãåíåðàòîðà f ìîæíà çà íà-

ñòóïíèìè ôîðìóëàìè ó òàê³é ïîñë³äîâíîñò³:

,

4

1

4

4

2

2

2

S

B

w

E

T

f

S

B

E

W

E

Ô

w

T

T

E

Ô

w

T

E

d

Ô

w

dt

E

d

Ô

w

E

dt

d

Ô

w

u

S

K

K

S

K

K

K

S

K

K

S

K

K

Ô

Ô

K

K

K

K

K

K

S

S

=

=

⇒

⇒

=

=

⇒

=

⇒

⇒

=

⇒

=

⇒

=

=

∫

+

−

  (5.25)

äå S – ïåðåòèí îñåðäÿ òðàíñôîðìàòîðà.

170

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

 Êîíòðîëüí³  çàïèòàííÿ

1. ßê³  ïðèñòðî¿  íàçèâàþòü  ³ìïóëüñíèìè?

2. Ïîÿñí³òü,  ÿê³  ïåðåâàãè  íàäຠ âèêîðèñòàííÿ  ³ìïóëüñíèõ  ðåæè-

ì³â  â  åëåêòðîííèõ  ïðèñòðîÿõ.

3. Ùî  òàêå  ³ìïóëüñ?  ßê³  áóâàþòü  ³ìïóëüñè?

4. Íàâåä³òü  ïàðàìåòðè  ³ìïóëüñ³â  òà  ¿õíüî¿  ïîñë³äîâíîñò³.

5. Ùî  òàêå  åëåêòðîííèé  êëþ÷?  ßê³  åëåêòðîíí³  ïðèëàäè  âèêîðèñ-

òîâóþòü  ÿê  êëþ÷³?  Íàâåä³òü  ñõåìè  ¿õ  âìèêàííÿ.

6. Íàâåä³òü  ñõåìó  ³  ïîÿñí³òü  ðîáîòó  äèôåðåíö³þþ÷îãî  ëàíöþæ-

êà,  ³íòåãðóþ÷îãî  ëàíöþæêà.

7. Ïîÿñí³òü,  ÿê³  åëåêòðîíí³  ïðèñòðî¿  íàçèâàþòü  ìóëüòèâ³áðàòî-

ðàìè,  íà  îñíîâ³  ÿêèõ  åëåêòðîííèõ  ïðèëàä³â  âîíè  âèêîíóþòüñÿ,

ó  ÿêèõ  ðåæèìàõ  ïðàöþþòü.

8. Íàâåä³òü  ñõåìó,  ïîÿñí³òü  áóäîâó  ³  ðîáîòó  ìóëüòèâ³áðàòîðà  ç

êîëåêòîðíî-áàçîâèìè  çâ’ÿçêàìè  â  àâòîêîëèâàëüíîìó  ³  ÷åêàþ-

÷îìó  ðåæèìàõ.

9. Íàâåä³òü  ñõåìó  ìóëüòèâ³áðàòîðà  íà  ÎÏ,  ïîÿñí³òü  ñïåöèô³êó

ðîáîòè ÎÏ. Ùî òàêå òðèãåð Øì³òòà?

10. Íàâåä³òü  ñõåìó  ³  ïîÿñí³òü  ðîáîòó  ÷åêàþ÷îãî  ìóëüòèâ³áðàòî-

ðà  íà  ÎÏ.

11. Ïîÿñí³òü,  ùî  òàêå  áëîê³íã-ãåíåðàòîð?

12. Íàâåä³òü  ñõåìè,  ïîÿñí³òü  áóäîâó  òà  ðîáîòó  àâòîêîëèâàëü-

íîãî  ³  ÷åêàþ÷îãî  áëîê³íã-ãåíåðàòîð³â,  äâîòàêòíîãî  áëîê³íã-

ãåíåðàòîðà.