Фактически, это предельно простая схема, проще уже невозможно представить. Здесь каждая деталь необходима и отвечает за определённый параметр генератора. Ограничим пока напряжение питания величиной 1,5 вольта. Трансформатор (точнее, автотрансформатор в данном случае) намотан на ферритовом кольце К16Х10Х5 марки 2000НМ сложенным вдвое проводом диаметром 0,45 мм. Количество витков - 30. Затем начало одной обмотки соединили с концом другой и эту точку соединили с плюсом питания.
Резистор R3 - это просто шунт, с помощью которого можно измерить ток эмиттера транзистора. Максимальное значение этого тока определяется током базы и коэффициентом усиления транзистора. Ток через обмотку I определяется по формуле: IL=U*t/L, то есть, линейно нарастает со временем. Как только его величина превысит произведение тока базы на коэффициент усиления транзистора, то транзистор сразу же начнёт выходить из насыщения, что приведёт к уменьшению напряжения на коллекторной обмотке (I), следовательно, к уменьшению тока базы и процесс пройдёт лавинообразно, приведя к почти мгновенному закрыванию транзистора.
Коэффициент усиления транзистора, измеренный в диапазоне токов от 0,25 до 1,0 ампера, равен 50. При меньшем токе он, скорее всего, будет несколько меньше. Кроме того, в режиме насыщения он будет ещё меньше.
Для вычисления тока базы снимем осциллограмму напряжения между минусом питания и верхним концом резистора R1.
Перед закрыванием транзистора напряжение это будет примерно 2,5 вольта. Следовательно, ток базы будет равен (2,5-0,7)/560=3,2 мА, а ток коллектора примерно 3,2 мА * 50 = 0,16 Ампера. По осциллограмме тока (нижняя осциллграмма) - 0,15 Ампера.
Неплохое совпадение. Длительность открытого состояния определяется из известной формулы: U=L*dI/dt. Отсюда t= 540 мкГн * 0,15 А / 1,5 В = 54 мкс. По осциллограмме - 52 мкс. Тоже очень неплохо. Осталось определить время закрытого состояния транзистора и мы сможем вычислять частоту повторения блокинг-генератора. Это будет несколько сложнее. Пока могу только сказать, что время закрытого состояния транзистора определяется временем вывода энергии в нагрузку, то есть отношением индуктивности коллекторной обмотки к омическому сопротивлению нагрузки. Но формулу выводить довольно сложно и, может быть даже смысла особого нет. Эксперимент с изменением сопротивления нагрузки с 330 Ом до 130 ом показал примерно пропорциональную зависимость времени закрытого состояния транзистора от постоянной L/R. На этом остановимся. Пока же вычислим напряжение на нагрузке.
Сделаем это так: энергию, запасённую в индуктивности коллекторной обмотки, умножим на частоту повторения. Получим мощность в нагрузке. Зная сопротивление нагрузки, из формулы U*U/R=P вычислим напряжение и сравним с измеренным. Мощность генератора примерно 0,088 Вт. Сопротивление нагрузки 330 Ом, отсюда напряжение на нагрузке должно быть 5,4 вольта. Измеренное напряжение примерно 4,5 вольта. Но у нас же есть диод, очень высоковольтный (с высоким прямым падением напряжения, не менее 0,7 вольта). Отнимем 0,7 В от 5,4 В, получим 4,7 вольта. Это уже очень близко к измеренному. Получается, мы уже почти понимаем принцип работы блокинг-генератора и практически научились его рассчитывать! Проверим ещё для нагрузки 132 Ома: получается напряжение 3,4 вольта. Отнимем 0,7 вольта на диоде, получим 2,4 вольта. Измерение показывает 2,5 вольта! По-моему, неплохо!!!
Комментариев нет:
Отправить комментарий