Автоколебательный блокинг-генератор
На рис. 8.1. приведена схема автоколебательного блокинг-генератора. Он представляет собой усилитель охваченный положительной обратной связью (ПОС) через импульсный трансформатор. Первичная обмотка с числом витков w1 включена в коллекторную цепь транзистора VT1, вторичная обмотка с числом витков (w2) — в базовую цепь транзистора VT1. Для повышения выходного напряжения предусмотрена третья обмотка с числом витков w3.
Для обеспечения условия выполнения баланса фаз генератора первичная и вторичная обмотка включены встречно.
Режим работы транзистора VT1 по постоянному току обеспечивается резистором R, который определяет ток базы. Времязадающая цепь RC определяет время паузы (
) блокинг-генератора. Поскольку скважность импульсов Q=10…100, то время импульсов ( 
) в десятки — сотни раз меньше времени паузы. Значит постоянная времени RC цепи ( 
) практически определяет период колебаний Т. Время паузы рассчитывается по формуле:
,
где 
.
Рисунок 8.1 — Схема автоколебательного блокинг-генератора
Оценка величины
, позволяет пренебречь вторым слагаемым в знаменателе. Тогда принимая во внимание эти допущения, получим время паузы блокинг-генератора (период и частоту) в виде:
;
; 
.
Для возбуждения блокинг-генератора необходимо выполнение двух условий — баланса фаз и баланса амплитуд:
 | к=0,1,2… (БФ)  (БА) |
Определяя значение коэффициента усиления 
в активном режиме работы транзистора VT1 в период переходного процесса в соответствии со схемой замещения каскада и с учетом БА, получим:
.
Отсюда следует, что для выполнения БА:
,
где 
— входное сопротивление транзистора VT1, приведенное к первичной обмотке,
,
где
.
Для блокинг-генераторов достаточны транзисторы с коэффициентом усиления по току 
.
На рис. 8.2. приведены осциллограммы работы автоколебательного блокинг-генератора.
Рассмотрим осциллограммы с момента времени t0=0. Конденсатор С, заряженный в предыдущем цикле, разрядился почти до нуля (транзистор VT1 в предыдущем цикле был заперт) при t > t0 транзистор VT1 начинает открываться, ток коллектора 
возрастает, вызывая в коллекторной обмотке э.д.с самоиндукции. Это приводит в возникновению э.д.с. в базовой обмотке, «—» которой приложен к базе транзистора VT1, а «+» к конденсатору С, под действием которой конденсатор С начинает заряжаться. Потенциал «—» на базе транзистора VT1 относительно эмиттера увеличивает ток базы, что приводит к дальнейшему увеличению , обеспечивая лавинообразный процесс переключения транзистора VT1, который заканчивается в момент времени t1 его насыщением. На этом этапе переключения транзистора (от закрытого t
t0 до насыщенного t=t1) формируется передний фронт импульса. Напряжение на конденсаторе С (
) изменяется незначительно, поскольку длительность переднего фронта невелика. На участке t0—t1 транзистор VT1 находится в активном режиме (
), а на участке t1—t2 в режиме насыщения, при этом 
и транзистор не усиливает сигналы.
Рисунок 8.2 — Осциллограммы работы автоколебательного блокинг-генератора
После t1, т.к. , баланс амплитуд в генераторе не выполняется, поэтому ток базы перестает управлять током коллектора. Уменьшается наводимая э.д.с. во вторичной обмотке, что приводит к уменьшению тока базы 
и на этом этапе формируется крыша импульса. Уменьшение тока базы приводит к появлению в базовой обмотке э.д.с. самоиндукции, которая препятствует уменьшению тока базы . Под действием э.д.с. происходит заряд конденсатора С, через ЭБ насыщенного транзистора VT1. RЭБ мало и заряд происходит очень быстро. При этом одновременно ток базы и напряжение на базе 
изменяются до нуля, и в момент времени t2 транзистор выходит из состояния насыщения.
Следовательно, он вновь восстанавливает свои усилительные свойства при последующем переходе в активный режим и в момент времени t2 заканчивается формирование крыши импульса, после чего формируется его задний фронт.
На интервале времени t2—t3 ток колектора начинает уменьшаться, что приводит к появлению в базовой обмотке э.д.с. самоиндукции с полярностью противоположной предыдущей, т.е. способствующей отпиранию транзистора. При этом транзистор VT1 закрывается и тем самым формирует лавинообразный процесс, который заканчивается в момент времени t3 запиранием транзистора.
На этом интервале напряжение на базе транзистора VT1 
, что обусловлено конечным временем рассасывания дырок в базе, после насыщения транзистора VT1 и вызывает обратный ток .
Поскольку в момент запирания транзистора VT1 ток коллектора не равен нулю, то он не может мгновенно прекратиться. За счет э.д.с. самоиндукции коллекторной обмотки (э.д.с. повышается и стремится поддержать ток коллектора ) напряжение на коллекторе превышает напряжение питания. При этом 
может быть порядка 
. Для ликвидации этого всплеска в схеме предусмотрена шунтирующая цепочка VDшRш.
После t3 начинается формирование паузы и происходит перезаряд конденсатора С через резистор R от 
. Напряжение на конденсаторе С () начинает медленно уменьшаться, и, когда напряжение достигнет нуля, схема возвращается к исходному моменту времени t0 и начинается новое опрокидывание схемы. Реальный вид выходного напряжения блокинг-генератора приведен на рис. 8.3.
Рисунок 8.3 — Реальные выходные осциллограммы автоколебательного блокинг-генератора
Длительность импульса блокинг-генератора можно вычислить по формуле:
.
Длительность фронта импульса определяется выражением:
.
При 
, получим 
.