ПРИМЕНЕНИЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ Устройство и принцип действия оптоэлектронных генераторов Блокинг-генератор
Вариант импульсного устройства типа блокинг-генератора представлен на рис. 9.1. Применение диодного оптрона позволяет исключить импульсный трансформатор, не поддающийся микроминиатюризации. Оптрон О пропускает постоянный ток, поэтому схема формирует импульсы прямоугольной формы, длительность которых ограничена лишь инерционностью транзистора и параметрами С-цепи. Важным достоинством является высокая помехоустойчивость схемы по цепи питания.
Рис. 9.1. Оптронный блокинг-генератор: в — принципиальная схема; б—временные диаграммы работы |
Схема работает следующим образом.
При поступлении на вход запертого транзистора УТ запускающего сигнала /г транзистор переходит в активный режим, через СИД оптрона начинает протекать ток коллектора транзи- стора /'к и в базу транзистора через фотодиод оптрона и конденсатор С поступает ток обратной связи /б - Под действием сигнала обратной связи транзистор переходит в режим насыщения. Амплитуды выходного напряжения {7ВЬИ и коллекторного тока насыщения равны:
[^ВЫХ ^'11 ия
(9.1)
Где {/„, 1/сд — соответственно напряжение насыщения УТ и на световоде.
Транзистор и СИД соединены последовательно.
Современные СИД имеют меньшее значение максимально допустимого прямого тока, чем транзистор. Поэтому предельное значение выходного тока в схеме определяется не транзистором, а СИД оптрона и составляет 100...200 мА. Длительность выходного импульса /и равна интервалу времени, на котором базовый ток транзистора спадает от начального значения /бо до тока на границе насыщения /бн, т. е.
-Ы.
Ши) = /бн = /зо е Хс » (9.2)
Где /бн = /кн/Р; Р — коэффициент передачи по току транзистора;
4о=——(9.3) 60 Д, я + /-б
Где г6 — базовое сопротивление транзистора; тс = гьС /б — ток базы; /бн — ток базы при насыщении транзистора.
Получим выражение для расчета длительности импульса
/и Тс ІІ1 /50 //б„ тс 1п£,р, (9.4)
Где кі — коэффициент передачи по току оптрона.
Таким образом, для формирования импульсов большой длительности необходимо применение транзисторов с большим р, так как А! диодных оптронов менее 5 • 10~2.
Длительность паузы между импульсами <п определяется временем восстановления базовой цепи — длительностью разряда хронирующего конденсатора С через резистор Я:
'„=2,3 -^-С. (9.5)
Г6+Л
Оптронный блокинг-генератор по сравнению с трансформаторным обладает повышенной термостабильностью, так как коэффициент передачи оптрона с ростом температуры уменьшается, а транзистора увеличивается; кроме того, схема проще конструктивно, технологичнее. Недостатком схемы является снижение энергии выходного импульса, связанное с малой допустимой мощностью рассеяния СИД оптрона.
В импульсных схемах оптрон может выступать как многофункциональный элемент, т. е. возможно использование дополнительно к электрической изоляции других свойств оптрона. Например, наличие на ВАХ фотодиодов диодных оптронов участков с большим дифференциальным сопротивлением позволяет использовать их в качестве источника постоянного тока для заряда емкости в генераторах линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН).