Блокинг-генератор, работающий в автоколебательном режиме
2.1 Электрический расчет
Выбираем тип транзистора, исходя из условий быстродействия и надежности.
а) Для обеспечения малых длительностей фронта и спада выходного импульса необходимо, чтобы:
= 10 МГц
При выполнении этого условия величины получаются порядка нескольких .
б) Допустимое напряжение на коллекторе транзистора Uкб. доп должно удовлетворять соотношению Uкб. доп ? (Eк + ? Uкm) (1 + nб). Обычно значение nб лежит в пределах 0,1 - 0,7.
Так как выброс сильно искажает форму выходного сигнала блокинг-генератора, то амплитуда выброса, как правило, не должна превышать 10-30% от амплитуды коллекторного напряжения:
Uк = Uвых = Uвых / nu, т.е. ? Uкm = (0,1 0,3) Uк
Напряжение питания выбираем, исходя из равенства Eк = (1,1 1,2) Uк = (1,1 1,2) Uвых / nи = 25 В.
Положим nн = 1. Тогда Uкб. доп = (1,2 Uвых + 0,3 Uвых) 1,7 = 51 В. Исходя из полученных значений fб и Uкб. доп, выбираем транзистор типа КТ803А, для которого Iкбо <= 50 мА, fб = 10 МГц, Uкб. доп <= 60 В, Iк. доп = 5 А, Cк <= 250 пФ. Определим оптимальное значение коэффициента трансформации nб = 0,4 из формулы:
Длительность фронтов найдем по формуле:
Определяем сопротивление резистора R, приняв по внимание следующее:
а) Во время формирования импульса цепь резистора R должна мало влиять на ток в базовой цепи транзистора. Для этого необходимо, чтобы R >> rб.
б) Протекание обратного тока закрытого транзистора через резистор R не должно создавать заметного падения напряжения, т.е. R << Eб / (10 IКБO max).
Положив Eб = 1 В, найдем, что величина R = 3 кОм удовлетворяет обоим условиям. При заданной скважности находим требуемую длительность паузы:
Проверим условие Eб >> IКБ0maxR и положив ?Uкт << Eб, определяем емкость конденсатора C из формулы:
Находим
Тогда, подключив добавочный резистор с сопротивлением Rд = 200 Ом, можно по формуле определить индуктивность трансформатора, необходимую для формирования импульса длительностью 1 мкс:
Проверим условие отсутствия влияния нагрузки на длительность импульса по формуле:
Таким образом, нагрузка мало влияет на длительность импульса.
Процесс формирования выброса импульса блокинг-генератора будет апериодическим, если выполняется условие
Определив С0 = 20 пФ на основании формулы:
,
убедимся, что условие выполняется при данных значениях L и С0, т. е выброс апериодически спадает до нуля. Амплитуда выброса, согласно формуле будет равняться:
Длительность выброса
Для транзистора КТ803А такая амплитуда выброса недопустима, так как:
Следовательно, необходима цепь из диода Дш и резистора Rш, уменьшающая амплитуду выброса до значения:
Вычислим допустимую амплитуду обратного выброса:
Максимальное сопротивление шунтирующего резистора найдем из формулы:
откуда Rш max = 0,75 кОм.
Выбранный тип диода Дш должен удовлетворять условиям:
Iд max = Iм max = < Iд. доп,
| Uд. доп | > | Eк |.
Выбираем диод типа Д9Г.