Тема 9. Генератори на логічних елементах

3.1. Блокінг-генератори

Генератори несинусоїдальних коливань застосовують для створення
періодичних електричних сигналів довільної форми (несинусоїдальних
імпульсів), спектр яких не може бути виражено одним доданком типу
cos(ω t +ϕ)  . Прикладами несинусоїдальних коливань можуть служити
коливання прямокутної, пилкоподібної або трикутної форми (або комбінації
цих форм). В основному в якості генераторів несинусоїдальних коливань
використовують релаксаційні генератори. Релаксаційний генератор запасає
енергію в реактивному компоненті за одну фазу циклу коливань і поступово
віддає її протягом релаксаційної фази циклу. Релаксаційними генераторами є
блокінг-генератори й мультивібратори. На мал. 1 зображена схема блокінг
генератора, названого так тому, що транзистор легко переводиться в режим
блокування (запирання).

Умова блокування визначається розрядом конденсатора C1, який заряджається через перехід емітер-база транзистора VT1. Однак коли
конденсатор C1 заряджений, у нього є тільки один шлях розряду - через
резистор R1. Постійна часу RC - ланцюжка з резистора R1 й конденсатора C1
визначає, як довго транзистор буде замкнений (блокований), а також частоту коливань (γ = 1/ R 1 C1 ). Такий блокінг-генератор видає імпульси прямокутної
форми (мал. 1, а).

Якщо вихідну напругу брати з RC - ланцюжка в емітерному колі
транзистора (мал. 1, б), то воно буде мати пилкоподібну форму.
У цьому випадку частоту коливань визначає ланцюжок R C 2 1. На
транзисторVT1 подається напруга зсуву в прямому напрямку через резистор R1.
Як тільки транзистор VT1 починає проводити, конденсатор C1 швидко
заряджається. Позитивний потенціал на верхній обкладці конденсатора C1
зміщає емітерний перехід у зворотному напрямку, замикаючи транзистор VT1.
Конденсатор C1 розряджається через резистор R2, утворюючи задній фронт
пилкоподібного імпульсу. Коли конденсатор C1 розряджається, транзистор VT1 знову зміщається в прямому напрямку й починає проводити, повторюючи процес.
Конденсатор C1 і резистор R2 визначають частоту коливань. Зробивши
резистор R2 змінним, можна змінювати частоту коливань, яка визначається
співвідношенням γ = 1/ R 2C1.