オシレーターのブロック：その動作、タイプ、および使用法の概要

ブロッキングオシレーターについて知っておく必要のあるプロジェクトを行っている可能性があります。それがあなたを圧倒するかもしれないという心配がありますか？

ブロッキングまたはパルス発振回路は、作業が簡単でエキサイティングですが、私たちの日常生活には多くの用途があります。

私たちは、電子回路の発振器をブロックすることの重要性を認識し、知識を共有しています。

この記事はあなたがそれらについて知る必要があるすべてをカバーしています。続きを読む。

ブロッキングオシレーターとは何ですか？

図1：ブロッキング発振器の回路図

ブロッキング発振器は、変圧器、抵抗器、および増幅素子を使用して周期的なパルスを生成する離散波発生器です。

一般的な増幅素子には、トランジスタと真空管があります。

増幅素子はデューティサイクルの大部分でブロッキングを受けるため、ブロッキング特性が得られます。

ブロッキングオシレータの重要なパラメータは次のとおりです。

• パルス繰り返し時間
• パルス幅
• パルス繰り返し周波数

ブロッキングオシレーターの種類

パルストランスは周期的なパルスを生成するため、すべてのブロッキング発振器で重要です。

回路が単一のパルスを生成する場合、それは単安定回路です。そして、コースがその状態を自動的に変更できる場合、それは不安定な発振回路です。

ブロッキング発振器を使用して双安定動作を実現することはできないことに注意する必要があります。以下のこのセクションでは、さまざまなクラスのブロッキングオシレータについて説明します。

単安定ブロッキングオシレーター

単安定ブロッキング発振回路は、3巻線パルストランスとエミッタ抵抗で構成されています。ブロッキング発振器は、減衰の目的で負荷抵抗または負荷を使用します。

さらに、コレクターとベーストランスのターンを使用して回生フィードバックを提供します。 3番目の変圧器レッグは任意であり、負荷全体に負または正のパルスを提供します。

そのことを念頭に置いて、2種類の単安定ブロッキング発振器があります。

• ベースタイミングの単安定ブロッキングオシレータ
• エミッタタイミングを備えた単安定ブロッキングオシレータ

ベースタイミングの単安定ブロッキングオシレータ

図2：ベースタイミングの単安定発振器の概略図

ベースタイミングパルス回路を備えた単安定発振器は、パルストランス、トランジスタ、抵抗で構成されています。

抵抗がパルス持続時間を制御している間、パルストランスはフィードバックを提供します。

ベースとコレクターの巻線比はn：1です。したがって、コレクタ回路の一次巻線ターンごとに、ベース回路にはn個の二次巻線ターンがあります。

トランジスタは最初はオフで、ベース電圧VBBが低すぎます。したがって、VBBは無視できると見なすことができます。したがって、トランジスタ電圧はVCC、コレクタ回路の両端の電圧です。

コレクタに負の入力を導入すると、コレクタの両端の電圧VCCが低下します。これにより、トランジスタベースで効果的な電圧が増加します。

変圧器の巻線極性により、ベースでの電圧上昇が可能です。

回路は、エミッタとベースの両端の電圧VBEがカットイン電圧を超えるように十分な電圧上昇を経験します。したがって、これによりトランジスタに小さな電流が誘導されます。

次第に、小さな電流はコレクター電流を増加させながらコレクターの両端に電圧降下を引き起こします。また、ループゲインも増加します。最終的には、トランジスタが飽和状態になるポイントに到達します。

上記の状態は不安定であり、トランジスタはカットオフ状態になることで安定性を実現します。

エミッタタイミングを備えた単安定ブロッキング発振器

図3：エミッタタイミングを備えた単安定発振器の概略図

エミッタタイミングの単安定発振器は、電流ゲインの影響を受けない回路パルス幅を持っています。そのエミッタ回路には、パルス幅を制御するためのタイミング抵抗があります。

コレクターとベースには3巻線パルストランスを使用する必要があります。

一次巻線はコレクターに接続し、二次巻線はベースに接続します。ダンピングの目的で、3番目の巻線を負荷抵抗に接続します。

この配置により、トランスの一次巻線と二次巻線間の電力極性の反転が容易になります。

エミッタタイミング発振器の場合、エミッタ抵抗が出力パルス周期を制御します。

不安定なブロッキングオシレーター

2種類の非安定ブロッキング発振器があります。

• ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器
• RC制御の非安定ブロッキング発振器

ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器

図4：ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器の概略図

上記のブロッキング発振器には、トランジスタのベースとトランスの2次側の間にコンデンサがあります。ダイオードを使用して、トランジスタのコレクタとトランスの一次巻線の両端を接続します。

非安定ブロッキング発振器の動作は、コレクタに最初のパルスを導入することに依存しており、その後、パルスを削除します。この状態では、ダイオードは逆バイアスされています。したがって、トランス端子の電圧は、相変化なしにベースに誘導されます。

最終的に、ベース電流が上昇し、トランジスタはベース-エミッタ間電圧VBEを発生させます。十分なVBEがカットイン電圧を克服し、トランジスタをオンにします。

コレクタ電流の蓄積はダイオードを順方向にバイアスし、トランス巻線で反射してコンデンサを充電します。充電中は電流を放電しないため、充電コンデンサはオフになっています。最近のベースは十分に低下してトランジスタをオフにします。

したがって、ダイオードの両端の電圧は、トランスの1次側と2次側に設定されます。したがって、コンデンサが放電し、ベース電流によってトランジスタがオンになり、このプロセスが繰り返されます。

RC制御の非安定ブロッキング発振器

図5：RC制御の非安定ブロッキング発振器の概略図

RC制御のブロッキング発振器のエミッタにタイミング抵抗とコンデンサ回路を追加します。それらの役割は、発振器のパルスタイミングを制御することです。

動作原理は、ダイオード制御の非安定ブロッキング発振器とよく似ています。コンデンサの放電は、ダイオードの制御下ではなく、抵抗-コンデンサネットワークによって設定された時定数によって制御されます。

ブロッキングオシレーターのしくみ

発振器は、パルストランスを使用して矩形波を生成し、抵抗を使用して出力周波数を制御します。

休止状態では、トランジスタのベース電圧が最小であるため、オフ状態になります。発振器の誤ったノイズトリガーを回避するために、ベース電圧をゼロにしないでください。

コレクターにパルス信号を印加すると、変圧器の作用により、コレクターの電位が低下し、ベース電位が上昇します。

最終的に、ベースとエミッタ間の電圧VBEがニー電圧を超えるとステージに到達します。トランジスタがカットオフフェーズから外れているため、コレクタ電流が減少しています。そして、変圧器の作用による転相の結果として、ベース電位が上昇します。

ベース電位が上昇し、トランジスタが複数回ゲインを上げると、トランジスタは飽和状態になります。コレクタ電圧が一定に保たれている間、コレクタ電流は飽和期間中に上昇します。

エミッタ電流は、エミッタ抵抗とトランスのフィードバックによって決まります。コレクタ電流が増加すると、ベース電流が一定に減少します。

最終的に、ベース電流がトランジスタをカットオフにプッシュするのに十分に低いポイントに到達します。その後、サイクルまたはパルスが繰り返されます。

オシレーターアプリケーションのブロック

• 電子回路の周期的なスイッチとして重要です
• ブロッキング発振器は、デジタル回路の分周器としても使用できます
• これらは、大きなピークパワーパルスを生成するための鍵でもあります
• 低インピーダンスシステムのスイッチとして重要です

結論

結論として、ブロッキングオシレーターの重要な側面と、その知識を実際にどのように適用できるかについて説明しました。

オシレーターやプロジェクトのブロックについてサポートが必要な場合は、いつでもお気軽にご連絡ください。