脉冲电路 - 阻塞振荡器

振荡器是一种无需施加任何输入即可自行提供交流电压或电流的电路。振荡器需要放大器和输出反馈。所提供的反馈应该是再生反馈，其与输出信号的部分一起包含输出信号中与输入信号同相的分量。使用再生反馈产生非正弦输出的振荡器称为弛豫振荡器。

我们已经看到了 UJT 张弛振荡器。另一种类型的张弛振荡器是阻塞振荡器。

阻塞振荡器

阻塞振荡器是一种波形发生器，用于产生窄脉冲或触发脉冲。在获得来自输出信号的反馈的同时，它在一个周期之后阻止反馈一段特定的预定时间。作为振荡器时阻塞输出的这一特性被称为阻塞振荡器。

在阻塞振荡器的构造中，晶体管用作放大器，变压器用于反馈。这里使用的变压器是脉冲变压器。脉冲变压器的符号如下所示。

脉冲变压器

脉冲变压器是将矩形脉冲电源耦合到负载的变压器。保持脉冲的形状和其他特性不变。它们是具有最小衰减和零或最小相位变化的宽带变压器。

变压器的输出取决于所连接的电容器的充电和放电。

通过使用脉冲变压器使再生反馈变得容易。通过正确选择脉冲变压器的绕组极性，可以将输出同相反馈到输入。阻塞振荡器是一种使用电容器和脉冲变压器以及单个晶体管制成的自由运行振荡器，该晶体管在产生周期性脉冲的大部分占空比中被切断。

使用阻塞振荡器，可以实现非稳态和单稳态操作。但双稳态操作是不可能的。让我们来看看它们。

单稳态阻塞振荡器

如果阻塞振荡器需要单个脉冲来改变其状态，则称为单稳态阻塞振荡器电路。这些单稳态阻塞振荡器可以有两种类型。他们是

带基本定时的单稳态振荡器
带发射极定时的单稳态阻塞振荡器

在这两种电路中，定时电阻R控制栅极宽度，当放置在晶体管的基极时成为基极定时电路，当放置在晶体管的发射极时成为发射极定时电路。

为了有一个清晰的理解，让我们讨论基本定时单稳态多谐振荡器的工作原理。

带基本定时的晶体管触发单稳态振荡器

晶体管、用于反馈的脉冲变压器和晶体管基极中的电阻器构成了具有基极定时的晶体管触发单稳态振荡器电路。这里使用的脉冲变压器的匝数比为n:1，其中基极电路对于集电极电路的每一匝都有n匝。电阻 R 串联连接到晶体管的基极，用于控制脉冲持续时间。

最初晶体管处于截止状态。如下图所示，VBB被认为为零或太低，可以忽略不计。

由于器件处于关闭状态，集电极上的电压为 V _CC。但是，当在集电极上施加负触发时，电压会降低。由于变压器绕组极性的原因，集电极电压下降，而基极电压上升。

当基极至发射极电压变得大于接通电压时，即

$$V_{BE} > V_\伽玛$$

然后，观察到小的基极电流。这会增加集电极电流，从而降低集电极电压。这种作用进一步累积，从而增加集电极电流并进一步降低集电极电压。通过再生反馈作用，如果环路增益增加，晶体管很快就会饱和。但这并不是一个稳定的状态。

当晶体管进入饱和状态时，集电极电流增加，基极电流恒定。现在，集电极电流慢慢开始对电容器充电，变压器上的电压降低。由于变压器绕组的极性，基极电压会增加。这反过来又降低了基极电流。这种累积作用使晶体管进入截止状态，这是电路的稳定状态。

输出波形如下-

该电路的主要缺点是输出脉冲宽度不能保持稳定。我们知道集电极电流为

$$i_c = h_{FE}i_B$$

由于 h _FE与温度相关，并且脉冲宽度随之线性变化，因此输出脉冲宽度不稳定。h _FE也随所使用的晶体管而变化。

不管怎样，如果将电阻放在发射极内，就可以消除这个缺点，这意味着解决方案是发射极定时电路。当上述情况发生时，发射极定时电路中的晶体管截止，从而获得稳定的输出。

非稳态阻塞振荡器

如果阻塞振荡器能够自动改变其状态，则称为非稳态阻塞振荡器电路。这些非稳态阻塞振荡器可以有两种类型。他们是

二极管控制的非稳态阻塞振荡器
RC 控制的非稳态阻塞振荡器

在二极管控制的非稳态阻塞振荡器中，放置在集电极中的二极管改变阻塞振荡器的状态。而在 RC 控制的非稳态阻塞振荡器中，定时电阻器 R 和电容器 C 在发射极部分形成网络来控制脉冲定时。

为了有一个清晰的理解，让我们讨论一下二极管控制的非稳态阻塞振荡器的工作原理。

二极管控制的非稳态阻塞振荡器

二极管控制的非稳态阻塞振荡器在集电极电路中包含一个脉冲变压器。电容器连接在变压器次级和晶体管基极之间。变压器初级和二极管连接在集电极上。

在晶体管的集电极处给出初始脉冲来启动该过程，并且从那里开始不需要脉冲，并且电路表现为非稳态多谐振荡器。下图显示了二极管控制的非稳态阻塞振荡器的电路。

最初晶体管处于截止状态。为了启动电路，在集电极上施加负触发脉冲。阳极连接到集电极的二极管将处于反向偏置状态，并且将通过施加该负触发脉冲而关闭。

该脉冲施加到脉冲变压器，并且由于绕组极性（如图所示），会感应出相同量的电压，而不会发生任何相位反转。该电压通过电容器流向基极，贡献一些基极电流。该基极电流产生一些基极到发射极电压，当该电压超过切入电压时，将晶体管 Q ₁推至导通状态。现在，晶体管 Q ₁的集电极电流升高，并施加到二极管和变压器。最初关闭的二极管现在打开。变压器初级绕组中感应的电压会在变压器次级绕组中感应出一些电压，电容器利用该电压开始充电。

由于电容器在充电时不会提供任何电流，因此基极电流 i _B停止流动。这使晶体管Q ₁截止。因此状态发生了改变。

现在，导通的二极管两端有一些电压，该电压施加到变压器初级，该电压被感应到次级。现在，电流流过电容器，使电容器放电。因此，基极电流 i _B流动，使晶体管再次导通。输出波形如下图所示。

由于二极管帮助晶体管改变其状态，因此该电路是二极管控制的。此外，由于触发脉冲仅在启动时施加，而电路不断地自行改变其状态，因此该电路是一个非稳态振荡器。因此，给出了二极管控制的非稳态阻塞振荡器这一名称。

另一种类型的电路在晶体管的发射极部分使用R和C组合，称为RC控制的非稳态阻塞振荡器电路。