Paano Gumagana ang Pag-block ng Oscillator

Ang isang pag-block ng oscillator ay isa sa pinakasimpleng anyo ng mga oscillator na kung saan ay makakagawa ng mga sarili na nagpapanatili ng mga oscillation sa pamamagitan ng paggamit ng ilang mga passive at isang solong aktibong sangkap lamang.

Ang pangalang 'pag-block' ay inilalapat dahil sa ang katunayan na ang paglipat ng pangunahing aparato sa anyo ng isang BJT ay na-block (cut-of) nang mas madalas kaysa sa pinapayagan na magsagawa habang kurso ng mga oscillation, at samakatuwid ang pangalan na humahadlang sa oscillator .

Kung saan Karaniwang Ginagamit ang isang Pag-block ng Oscillator

Ang oscillator na ito ay bubuo ng isang square wave output na maaaring mabisang mailapat para sa paggawa ng mga SMPS circuit o anumang katulad na switching circuit, ngunit hindi maaaring gamitin para sa pagpapatakbo ng sensitibong elektronikong kagamitan.

Ang mga tala ng tono na nabuo gamit ang oscillator na ito ay naging perpektong angkop para sa mga alarma, aparato ng kasanayan sa morse code, mga charger ng wireless na baterya atbp Ang circuit ay nagiging naaangkop din bilang light strobo sa mga camera, na maaaring makita bago pa mag-click sa flash, makakatulong ang tampok na ito sa pagbawas ng kasumpa-sumpa na pulang epekto ng mata.

Dahil sa simpleng pagsasaayos nito, ito oscillator circuit ay malawakang ginagamit sa mga pang-eksperimentong kit, at nahanap ng mga mag-aaral na mas madali at kawili-wili upang mabilis na maunawaan ang mga detalye nito.

Paano Gumagana ang isang Pag-block ng Oscillator

Para kay paggawa ng isang humahadlang oscillator , ang pagpili ng mga bahagi ay naging lubos na kritikal upang magawa itong gumana na may pinakamainam na epekto.

Ang konsepto ng isang pag-block ng oscillator ay talagang napaka-kakayahang umangkop, at ang kinalabasan mula dito ay maaaring malawak na magkakaiba-iba, sa pamamagitan lamang ng pag-iiba-iba ng mga katangian ng mga kasangkot na sangkap tulad ng mga resistor, ang transpormer.

Ang transpormador partikular dito ay nagiging isang kritikal na bahagi at ang output waveform ay mabigat na nakasalalay sa uri o paggawa ng transpormer na ito. Halimbawa kapag ang isang pulse transpormer ay ginagamit sa isang pag-block ng oscillator circuit, nakakakuha ang form ng alon ng hugis ng mga hugis-parihaba na alon na binubuo ng mabilis na pagtaas at pagbagsak ng mga panahon.

Ang oscillating output mula sa disenyo na ito ay naging mabisang tugma sa mga lampara, loudspeaker, at kahit na mga relay.

Isang solong risistor maaaring makontrol ang dalas ng isang pag-block ng oscillator, at samakatuwid kung ang risistor na ito ay pinalitan ng isang palayok, ang dalas ay nagiging manu-manong variable at maaaring mai-tweak ayon sa kinakailangan ng mga gumagamit.

Gayunman, dapat mag-ingat hindi upang mabawasan ang halaga sa ibaba ng isang tinukoy na limitasyon na maaaring makapinsala sa transistor at lumikha ng hindi pangkaraniwang hindi matatag na mga katangian ng output waveform. Palaging inirerekumenda na iposisyon ang isang ligtas na minimum na halaga ng nakapirming risistor sa serye na may palayok upang maiwasan ang sitwasyong ito.

Operasyon ng circuit

Gumagana ang circuit sa tulong ng mga positibong feedback sa buong transpormer sa pamamagitan ng pag-uugnay ng dalawang tagal ng paglipat ng oras, ang oras na Nakasara kapag nakasara ang switch o ang transistor, at ang oras na Topen kapag ang transistor ay bukas (hindi nagsasagawa). Ang mga sumusunod na pagpapaikli ay ginagamit sa pagtatasa:

• t, oras, isa sa mga variable
• Tclosed: instant sa pagtatapos ng closed cycle, pagsisimula ng bukas na ikot. Ang lakas din ng oras tagal kapag sarado ang switch.
• Topen: instant sa bawat dulo ng bukas na ikot, o ang simula ng closed cycle. Kapareho ng T = 0. Ang lakas din ng oras tagal tuwing bukas ang switch.
• Vb, supply boltahe hal. Vbattery
• Vp, boltahe sa loob ng ang pangunahing paikot-ikot. Ang isang perpektong paglipat ng transistor ay magpapahintulot sa isang supply boltahe Vb sa kabuuan ng pangunahing, samakatuwid sa isang perpektong sitwasyon Vp ay magiging = Vb.
• Vs, boltahe sa kabila ang pangalawang paikot-ikot
• Vz, naayos na boltahe ng pagkarga na nagreresulta dahil sa para sa hal. sa pamamagitan ng kabaligtaran boltahe ng isang Zener diode o ang pasulong na boltahe ng isang konektado (LED).
• Ako, magnetizing kasalukuyang sa kabuuan ng pangunahing
• Ipeak, m, pinakamataas o ang 'rurok' na magnetizing kasalukuyang sa pangunahing bahagi ng trafo. Tumatagal bago ang Topen.
• Np, ang bilang ng mga pangunahing liko
• Ns, ang bilang ng pangalawang pagliko
• N, ang ratio ng paikot-ikot na tinukoy din bilang Ns / Np,. Para sa isang perpektong na-configure na transpormer na nagtatrabaho sa mga perpektong kondisyon, mayroon kaming Is = Ip / N, Vs = N × Vp.
• Lp, pangunahing pag-uugali sa sarili, isang halagang kinakalkula ng bilang ng mga pangunahing liko sa Np parisukat , at isang 'inductance factor' na AL. Ang self-inductance ay madalas na ipinahayag gamit ang pormulang Lp = AL × Np2 × 10−9 henry.
• R, pinagsamang switch (transistor) at ang pangunahing paglaban
• Pataas, naipon ang enerhiya sa loob ng pagkilos ng bagay ng magnetic field sa buong paikot-ikot, tulad ng ipinahayag ng kasalukuyang magnetizing Im.

Ang pagpapatakbo sa panahon ng Tclosed (oras kung kailan sarado ang switch)

Sa sandaling ang switching transistor ay nagpapagana o nagpapalitaw na inilalapat nito ang pinagmulan ng boltahe na Vb sa pangunahing transpormasyong paikot-ikot.

Ang aksyon ay bumubuo ng isang kasalukuyang magnetizing Im sa transpormer bilang Im = Vprimary × t / Lp

kung saan ang t (oras) ay maaaring isang pagbabago ng oras at nagpapasimula sa 0. Ang tinukoy na kasalukuyang magnetizing ngayon ay 'sumasakay' sa anumang pabalik na nabuong pangalawang kasalukuyang Ay na maaaring mangyari upang magbuod sa pagkarga sa pangalawang paikot-ikot (halimbawa sa kontrol terminal (base) ng switch (transistor) at kasunod na ibinalik sa pangalawang kasalukuyang sa pangunahing = Ay / N).

Ang pagbabago ng kasalukuyang sa pangunahin naman ay bumubuo ng isang nagbabago na pagkilos ng bagay sa loob ng windings ng transpormer na nagbibigay-daan sa isang matatag na boltahe Vs = N × Vb sa pangalawang paikot-ikot.

Sa maraming mga pagsasaayos ang pangalawang bahagi ng boltahe ng Vs ay maaaring magdagdag ng supply boltahe Vb dahil sa ang katunayan na ang boltahe sa pangunahing bahagi ay humigit-kumulang Vb, Vs = (N + 1) × Vb habang ang switch (transistor) ay nasa ang mode ng pagsasagawa.

Kaya, ang pamamaraan ng paglipat ay maaaring magkaroon ng pagkahilig na kumuha ng isang bahagi ng boltahe ng kontrol o kasalukuyang direkta mula sa Vb habang ang natitira sa pamamagitan ng Vs.

Ipinapahiwatig nito na ang switch-control voltage o ang kasalukuyang ay magiging 'in phase'

Gayunpaman sa isang sitwasyon ng kawalan ng pangunahing resistensya at bale-wala na paglaban sa paglipat ng transistor, maaaring magresulta sa pagtaas ng magnetizing kasalukuyang Im na may isang 'linear ramp' na maaaring ipahayag ng pormula tulad ng ibinigay na unang talata.

Sa kabaligtaran ipinalalagay mayroong isang makabuluhang lakas ng pangunahing paglaban para sa transistor o pareho (pinagsamang paglaban R, hal. Pangunahing paglaban ng coil kasama ang isang risistor na nakakabit sa emitter, paglaban ng FET channel), kung gayon ang pare-pareho ng oras ng Lp / R ay maaaring magresulta sa isang tumataas na magnetizing kasalukuyang curve na may tuloy-tuloy na pag-drop ng slope.

Sa parehong mga sitwasyon ang magnetizing kasalukuyang Im ay magkakaroon ng isang commanding effect sa pamamagitan ng pinagsamang pangunahing at kasalukuyang transistor Ip.

Ipinapahiwatig din nito na kung ang isang paglilimita sa risistor ay hindi kasama ang epekto ay maaaring tumaas nang walang hanggan.

Gayunpaman, tulad ng pinag-aralan sa itaas sa panahon ng unang kaso (mababang paglaban), ang transistor ay maaaring huli na mabigo ang hawakan ang labis na kasalukuyang, o simpleng ilagay, ang paglaban nito ay maaaring may posibilidad na tumaas sa isang lawak kung saan ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng aparato ay maaaring maging pantay sa supply boltahe na nagiging sanhi ng kumpletong saturation ng aparato (na maaaring masuri mula sa isang nakuha ng h trans o specs na 'beta') ng isang transistor.

Sa pangalawang sitwasyon (hal. Pagsasama ng isang makabuluhang pangunahin at / o paglaban ng emitter) ang (pagbagsak) slope ng kasalukuyang maaaring umabot sa isang punto kung saan ang sapilitan boltahe sa pangalawang paikot-ikot na ay hindi sapat upang mapanatili ang transistor sa pagsasagawa ng posisyon.

Sa pangatlong senaryo, ang core na ginamit para sa transpormer maaaring maabot ang punto ng saturation at pagbagsak kung aling int turn ang pipigilan nito mula sa pagsuporta sa anumang karagdagang magnetization, at pagbawalan ang pangunahin hanggang pangalawang proseso ng induction.

Sa gayon, maaari nating tapusin na sa panahon ng lahat ng tatlong mga sitwasyon tulad ng tinalakay sa itaas, ang rate kung saan tumataas ang pangunahing kasalukuyang o ang rate ng pagtaas ng pagkilos ng bagay sa core ng trafo sa pangatlong kaso, ay maaaring magpakita ng isang bumababa na pagkahilig patungo sa zero.

Nasabi ito, sa unang dalawang mga sitwasyon, nalaman namin na sa kabila ng katotohanang ang pangunahing kasalukuyang tila patuloy na ang supply nito, ang halaga nito ay nakakaapekto sa isang pare-pareho na antas na maaaring katumbas ng halaga ng supply na ibinigay ng Vb na hinati sa kabuuan ng resistances R sa pangunahing bahagi.

Sa ganitong kondisyon na 'kasalukuyang-limitado' na pagkilos ng transpormer ay maaaring magpakita ng isang matatag na estado. Maliban sa nagbabago na pagkilos ng bagay, na maaaring panatilihing nag-uudyok ng boltahe sa pangalawang bahagi ng trafo, ipinapahiwatig nito na ang isang matatag na pagkilos ng bagay ay nagpapahiwatig patungo sa isang pagkabigo ng proseso ng induction sa buong paikot-ikot na nagreresulta sa pangalawang boltahe na bumababa sa zero. Ito ang sanhi ng pagbukas ng switch (transistor).

Ang komprehensibong paliwanag sa itaas ay malinaw na nagpapaliwanag kung paano gumagana ang isang pag-block ng oscillator at kung paano ito maaaring magamit ng lubos na maraming nalalaman at may kakayahang umangkop na oscillator circuit para sa anumang tinukoy na application at pinapahusay sa nais na antas, dahil maaaring mas gusto ng gumagamit na ipatupad.